پیش تیمار آنزیمی شربت خام چغندر قند با استفاده از آنزیم پکتیناز به منظور بهبود فرآیند تصفیه متداول

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 دانشیار، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه ، ایران

چکیده

تصفیۀ شربت خام یکی از مراحل اصلی فرآیند تولید شکر می‌باشد که در آن با حذف مواد غیرقندی نسبت ساکارز به ناخالصی‌ها افزایش یافته و تولید شکر با کیفیت بالا امکان‌پذیر می‌گردد. در پژوهش حاضر کارایی آنزیم پکتیناز جهت حذف ترکیبات پکتیکی از شربت خام و بهبود روش تصفیه متداول مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور تاثیر پیش تیمار آنزیمی قبل از تصفیه با آهک (kg/m3 20-4) روی شاخص‌های تصفیه‌ای (گرانروی، کدورت، رنگ، درجه خلوص، غلظت کلوئید و پروتئین‌ها) بررسی و با روش تصفیه متداول مقایسه گردید. نتایج نشان داد که گرانروی شربت در تیمار ترکیبی آنزیم-آهک در مقایسه با فرآیند تصفیه متداول کاهش بیشتری پیدا کرد. همچنین حذف ترکیبات کلوئیدی و پروتئین‌ها نیز با پیش تیمار آنزیمی تسهیل گردید. درجه خلوص در تیمار ترکیبی kg/m3 8 با میزان آن در تیمارهای 16 و kg/m3 20 آهک- دی‌اکسید کربن تقریبا برابر بود و اختلاف معنی‌داری نداشت (05/050 درصد) کاهش دهد و موجب صرفه‌جویی در هزینه‌های تولید شکر گردد.

چکیده تصویری

پیش تیمار آنزیمی شربت خام چغندر قند با استفاده از آنزیم پکتیناز به منظور بهبود فرآیند تصفیه متداول

تازه های تحقیق

  • تصفیۀ شربت خام یکی از مراحل اصلی در فرایند تولید شکر است.
  • آنزیم پکتیناز توانایی مناسبی جهت حذف ترکیبات پکتیکی از شربت خام چغندر را دارد.
  • پیش تیمار آنزیمی، حذف ترکیبات کلوئیدی و پروتئین‌ها از شربت را تسهیل می‌کند.
  • استفاده از پکتیناز می‌تواند مقدار آهک مصرفی در فرایند تصفیه شربت خام را به‌طور قابل ‌توجهی کاهش دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Enzymatic pre-treatment of raw sugar beet juice using pectinase to improve the conventional purification process

نویسندگان [English]

  • Edris Arjeh 1
  • Mir Khalil Pirouzifard 2
  • Sajad Pirsa 2
1 pHd Student, Department of Food Science and Technology, Agriculture Faculty, Urmia University, Urmia, Iran
2 Associate Professor, Department of Food Science and Technology, Agriculture Faculty, Urmia University, Urmia, Iran
چکیده [English]

Purification is one of the main step in the sugar production, in which the purity of the raw juice increases by elimination of impurities. In this study, the efficiency of pectinase enzyme was studied to remove the pectic substance and improve the quality of raw sugar beet juice. Therefore, the effect of enzymatic pre-treatment in combination with lime treatment (4-20 kg/m3) on purification indexes (viscosity, turbidity, color, purity and colloid concentration and total proteins) was investigated. The results showed that the combination treatment significantly reduced the viscosity in comparison with the conventional purification process. The removal efficiency of colloidal and proteins was also facilitated by enzymatic treatment. In addition, the results showed that the improving of purity was approximately equal in the combined treatment of 8 kg/m3 with lime treatment of 20 and 30 kg/m3, and did not show significant differences (P 50%) and save the cost of sugar production.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sugar Beet
  • Enzymatic Purification
  • Pectinase
  • Raw juice
[1] Asadi, M. (2006) Beet-sugar handbook, in: Juice purification, John Wiley & Son, United States, pp 213-257.

[2] Lević, L., Tekić, M., Djurić, M., Kuljanin, T. (2006). CaCl2, CuSO4 and AlCl3 & NaHCO3 as possible pectin precipitants in sugar juice clarification, Int. J. Food. Sci. Tech., 4, 609-614.

[3]  Van der Poel, P. (1998) Sugar Technology Beet and Cane Sugar Manufacture, Berlin , pp 479-563.

[4]  Loginova, K., Loginov, M., Vorobiev, E., Lebovka, N. (2012). Better lime purification of sugar beet juice obtained by low temperature aqueous extraction assisted by pulsed electric field, LWT-Food Sci. Technol., 46, 371-374.

[5]  Ribeiro, D.S., Henrique, S., Oliveira, L.S., Macedo, G.A., Fleuri, L.F. (2010). Enzymes in juice processing: a review,Int. J. Food Sci. Tech., 45, 635-641.

[6] Birch, G.G., Blakebrough, N., Parker, K.J. (2012). Enzymes and food processing, Springer Science & Business Media, Berlin, Germany, pp 295.

[7]  Rai, P., Majumdar, G., Dasgupta, S., De, S. (2004). Optimizing pectinase usage in pretreatment of mosambi juice for clarification by response surface methodology, J. Food Eng., 64, 397-403.

[8]  Abdullah, A.L., Sulaiman, N., Aroua, M., Noor, M.M.M. (2007). Response surface optimization of conditions for clarification of carambola fruit juice using a commercial enzyme, J. Food Eng., 81, 65-71.

[9]  Acuña-Argüelles, M., Gutierrez-Rojas, M., Viniegra-González, G., Favela-Torres, E. (1995). Production and properties of three pectinolytic activities produced by Aspergillus niger in submerged and solid-state fermentation, Appl. Microbiol. Biotechnol., 43, 808-814.

[10] Almohammed, F., Mhemdi, H., Vorobiev, E. (2017). Purification of juices obtained with innovative pulsed electric field and alkaline pressing of sugar beet tissue, Sep. Purif. Technol., 173, 156-164.

[11] ICUMSA, Methods Book (2000). International Commission for Uniform Methods of Sugar Analysis, ICUMAS publications, Operations Service, Science. c/o British Sugar plc.

[12]  Downing, D.L. (2012). Processed apple products, in: Clarification of Apple Juice, Springer Science & Business Media, New York, pp 83-96.

[13]  Kilara, A., Van Buren, J.P. (1989). Clarification of apple juice, in: Kilara, a., Van Buren, J.P.,  Processed apple products, Springer, New York, pp. 83-96.

[14] Pinelo, M., Zeuner, B., Meyer, A.S. (2010). Juice clarification by protease and pectinase treatments indicates new roles of pectin and protein in cherry juice turbidity, Food  Bioprod. Process., 88, 259-265.

[15]  Laksameethanasana, P., Somla, N., Janprem, S., Phochuen, N. (2012). Clarification of sugarcane juice for syrup production, Procedia Eng., 32, 141-147.

[16]  Godshall, M., Clarke, M., Dooley, C., Blanco, R. (1991). Progress in beet sugar colorant research, J. Sugar Beet Res., 28, 155-165.

[17] Cepeda, E., Villaran, M. (1999). Density and viscosity of Malus floribunda juice as a function of concentration and temperature, J. Food Eng., 41. 103-107.

[18]  Kashyap, D., Vohra, P., Chopra, S., Tewari, R. (2001). Applications of pectinases in the commercial sector: a review, Bioresour. Technol., 77, 215-227.