Xác định điều kiện tối ưu chiết xuất pectin và ảnh hưởng của điều kiện chiết xuất đến độ este hóa của pectin từ vỏ quả chanh dây tía (Passiflora edulis Sims.)

Vietnam J. Agri. Sci. 2021, Vol. 19, No. 6: 795-806 Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 2021, 19(6): 795-806

www.vnua.edu.vn

795

XÁC ĐỊNH ĐIỀU KIỆN TỐI ƯU CHIẾT XUẤT PECTIN VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN CHIẾT

XUẤT ĐẾN ĐỘ ESTE HÓA CỦA PECTIN TỪ VỎ QUẢ CHANH DÂY TÍA (Passiflora edulis Sims.)

Nguyễn Trọng Thăng*

, Lê Minh Nguyệt

Khoa Công nghệ thực phẩm, Học viện Nông nghiệp Việt Nam

*

Tác giả liên hệ: [email protected]

Ngày nhận bài: 03.03.2021 Ngày chấp nhận đăng: 10.05.2021

TÓM TẮT

Vỏ quả chanh dây chiếm tỉ lệ rất cao trong tổng khối lượng quả. Vì vậy, tận dụng được nguồn phụ phẩm này để

chiết xuất pectin sẽ vừa tạo ra được sản phẩm có giá trị ứng dụng trong ngành công nghệ thực phẩm vừa góp phần

giải quyết được vấn đề môi trường. Nghiên cứu này nhằm tìm ra điều kiện tối ưu để chiết xuất pectin từ vỏ quả

chanh dây tía và đánh giá ảnh hưởng của điều kiện chiết xuất đến độ este hóa của pectin. Sử dụng thiết kế phức

hợp trung tâm với phương pháp bề mặt đáp ứng, nghiên cứu cũng đã tìm được mô hình bậc 2 hoàn toàn phù hợp

với quá trình chiết xuất pectin từ vỏ quả chanh dây. Kết quả cho thấy điều kiện tối ưu để chiết xuất pectin từ vỏ

chanh dây như sau: nồng độ axit citric 8,00%, nhiệt độ 82,14C, thời gian 81,07 phút và hiệu suất thu hồi đạt

24,42%. Pectin chiết xuất ở điều kiện tối ưu này có đặc tính hóa lý: đương lượng 586,92 ± 17,55; độ este hóa 38,76

± 1,52%; chỉ số methoxyl 3,94 ± 0,13%; hàm lượng axit anhydrouronic 76,58 ± 1,19%. Đây là đặc tính phù hợp với

mục đích tạo màng bảo quản, mở ra một hướng ứng dụng tiềm năng cho loại pectin này. Thêm vào đó, độ este hóa

của pectin phụ thuộc vào điều kiện chiết xuất khác nhau.

Từ khóa: Pectin, tối ưu hóa, chanh dây tía, sự este hóa, chiết xuất.

Optimization of Pectin Extraction and Effect of Extraction Conditions

on Esterification of Pectin from Purple Passion Fruit Peel (Passiflora edulis Sims.)

ABSTRACT

Passion fruit peel accounts for a very high percentage of the total fruit weight. Therefore, taking advantage of

this by-product source to extract pectin will both create valuable products for application in the food industry and

contribute to solving environmental problems. This study aimed to find the optimal conditions for extracting pectin

from the peels of purple passion fruit and to evaluate the effect of extraction conditions on the degree of esterification

of pectin. Using a central composite design (CCD) with a response surface methodology (RSM), the results showed

that the generated quadratic model adequately explained the data variation and significantly represented the actual

relationship between the independent variables and the responses. This study also found the optimal conditions to

extract pectin from passion fruit peels as follows: citric axit concentration of 8.00%, temperature of 82.14C and

extraction time of 81.07 min for the highest yield of pectin (24.42%). The pectin extracted under the optimum

conditions had the following physicochemical properties: equivalent weight (EW) of 586.92 ± 17.55; degree of

esterification (DE) of 38.76 ± 1.52 %; methoxyl index (MI) of 3.94 ± 0.13 %; total anhydrouronic acid content (AUA) of

76.58 ± 1.19 %. These characteristics are suitable for the purpose of edible film making, opening up a potential

application for this pectin. In addition, the extraction conditions had a marked effect on the degree of esterification of

pectin from purple passion fruit peel.

Keywords: Pectin, optimization, passion fruit peel, degree of esterification, extraction.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Pectin là một trong những polysaccharide

quan trọng nhất và được ứng dụng rộng rãi trong

ngành công nghiệp thực phẩm với vai trò là chất

tạo gel, chất ổn định, chất tạo đông… (Oliveira &

cs., 2016). Pectin là một polymer của các axit

galacturonic và các este methyl của chúng, các