بررسي ويژگي‌هاي فيزيكوشيميايي و رئولوژيكي صمغ حاصل از برگ پنيرك (Malva Neglecta)

Investigation on Physicochemical and Rheological Properties of Malva Leaves Gum (Malva Neglecta)

مقدمه: صمغ‌ها گروهی از تركیبات پلی‌ساكاریدی با وزن مولكولی بالا هستند كه به راحتی و تحت شرایط مناسب در آب پراكنده می‌شوند و كاربردهای گسترده‌ای مانند تثبیت كنندگی، اصلاح بافت، عامل ژل كننده، قوام‌دهندگی و امولسیفایری دارند. هدف از این پژوهش شناسایی خواص فیزیكوشیمیایی و رئولوژیكی صمغ جدید برگ پنیرك می‌باشد. مواد و روش‌ها: صمغ حاصل از برگ گیاه پنیرك با آب گرم استخراج و با كمپلكس باریم خالص‌سازی شد. صمغ خالص‌سازی شده از لحاظ تركیبات شیمیایی تشكیل دهنده بررسی شد. همچنین خصوصیات رئولوژیكی صمغ نیز در محدوده سرعت برشی 1/0-1000 بر ثانیه، با ویسكومتر بروكفیلد بررسی و رفتار جریان و تأثیر دما غلظت صمغ بر ویسكوزیته مورد بررسی قرا گرفت. یافته‌ها: تركیبات شیمیایی صمغ شامل 43/0± 12/8 درصد رطوبت، 83/0 ± 04/77 درصد كربوهیدرات، 62/0 ± 56/8 درصد پروتئین، 3/0 ± 49/2 درصد خاكستر و 29/0 ± 33/5 درصد اسید اورونیك بر اساس وزن خشك بود. در میان مدل‌های رئولوژیك، مدل قانون توان به خوبی رفتار این صمغ را توصیف كرد. مدل آرنیوس برای مطالعه وابستگی ویسكوزیته صمغ به دما به كار گرفته شد و به خوبی توانست خصوصیات صمغ را نشان دهد. سه مدل نمایی، چندجمله­ای و توان  برای توصیف اثر غلظت بر ویسكوزیته در سرعت برشی 10 بر ثانیه بكار گرفته شد. نتیجه‌گیری: این صمغ با توجه به رفتار رقیق شونده با برش می‌تواند در صنعت غذا مورد استفاده قرار گیرد. در غلظت‌های بالا صمغ حساسیت بالاتری نسبت به افزایش دما از خود نشان داد و مدل پاورلا به عنوان بهترین مدل برای ارزیابی تأثیر غلظت بر ویسكوزیته تعیین گردید.

Introduction: Gums are polysaccharide components with high molecular weight that easily suspend in water and are dispersed under suitable conditions. They are used as stabilizer, texture modifier, gelling agent, thickener and emulsifier. The aim of this study was to determine the properties of the new Malva leaf’s gum. Materials and Methods: The gum was isolated from the leaf of Malva neglecta plant by warm-water extraction. Purification was carried out by barium complexion. Purified gum was evaluated in terms of physicochemical properties. Furthermore, rheological properties of extracted gum were evaluated in shear rate at the range of 0.1–1000 s-1 with Brookfield viscometer and flow behavior and effect of temperature and gum concentration on the viscosity was evaluated. Results: The Purified gum contained 8.12±0.43% moisture, 77.04± 0.83% carbohydrate, 8.56± 0.62% protein, 2.49± 0.3% ash and 5.33± 0.29% uronic acid. Among the rheological models, power law model appropriately described the behavior of the gum. Arrhenius model was also properly applied to evaluate and describe the relation between gum viscosity and temperature. Three modelʹs power, exponential and polynomial were used to evaluate the effect of gum concentration on the apparent viscosity in the shear rate of 10 s-1. Conclusion: According to shear thinning behavior, Malva gum can be used in food industry. Extracted gum showed higher sensitivity to temperature at higher levels of gum concentration and power law model was selected as the best model to assess the effect of gum concentration on the viscosity.