بررسی عوامل موثر بر فرآیند استخراج شیره از خرمای واریته کلوته و بهینه یابی آن با استفاده از متدولوژی سطح پاسخ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مهدی جلالی ¹
• اسماعیل عطای صالحی ²
• محمدحسین حدادخداپرست ³

¹ گروه علوم وصنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، مؤسسه غیر انتفاعی آفاق ارومیه، ایران

² دانشگاه آزاد اسلامی واحد قوچان

³ گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

https://doi.org/10.22067/ifstrj.v8i3.18475

چکیده

با وجود سطح وسیع کشت خرما در ایران تنها 11 تا 12 درصد خرمای تولیدی، جذب صنایع فرآوری و بسته بندی می شود و به دلیل میزان بالای ضایعات و عدم مرغوبیت خرما، به ناچار بخش زیادی از خرمای تولید شده به مصرف خوراک دام می رسد. بنابراین، بهبود فرآیند های تولید شیره خرما و قند مایع یکی از روشهای جدید در صنایع تبدیلی جهت تبدیل خرماهای ضایعاتی به فرآورده های با ارزش افزوده بالاتر به منظور تامین نیازهای داخلی و نیز صادرات بخشی از این فرآورده ها در راه تحصیل ارز و همچنین در راستای کاهش واردات فرآورده های مشابه می باشد. در این تحقیق، از متدولوژی رویه پاسخ و طرح مرکب مرکزی صاف به منظور بررسی تاثیر دما (°C 80-60)، pH (7-4)، زمان (5-1 ساعت) و نسبت اختلاط (1:5، 1:4 و 1:3) بر راندمان استخراج و میزان جذب شیره (عسل خرما) از خرمای درجه دوم واریته کلوته و بهینه سازی عملیاتی فرآیند استخراج بهره گرفته شد. بر اساس نتایج به دست آمده در این تحقیق، هر چهار متغیر مستقل تاثیر معنی داری بر فرآیند استخراج عصاره از خرما داشتند، ولی تاثیر زمان بر میزان جذب معنی دار نبود. بر اساس نتایج بدست آمده مشخص شد که نسبت اختلاط آب و خرما بیشترین تاثیر را بر فرآیند استخراج داشت. نتایج نشان داد که افزایش دما، زمان و نسبت اختلاط و همچنین کاهش pH موجب افزایش راندمان استخراج عصاره می شود، در حالی که افزایش دما و کاهش pH تاثیر منفی بر شفافیت شربت داشت. شرایط عملیاتی بهینه که برای فرآیند استخراج به دست آمد شامل دمای °C45/77، 4=pH، زمان 5 ساعت و نسبت اختلاط 1:4 بود که در این شرایط بهینه راندمان و میزان جذب به ترتیب برابر 5/62 درصد و 28/0 به دست آمد.

کلیدواژه‌ها

• خرمای کلوته
• بهینه سازی استخراج عصاره خرما
• متدولوژی سطح پاسخ

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Effective Factors on Juice Extraction Process from Variety of Date-Palm Fruit Kaluteh and Optimization Using Response Surface Methodology

نویسندگان [English]

• Mehdi Jalali ¹
• Esmaeil Atayesalehi ²
• Mohammad Hossein Hadad Khodaparast ³

¹ Department of food Science and Technology, Afagh Higher Education Institute, Urmia, Iran.

² Islamic Azad University, Quchan Branch

³ Department of Food Science and Technology, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran.

چکیده [English]

Of a large amount of date palms cultivated and harvested in Iran, only about 11 – 12 annual percent is used in food processing and packaging industries. Due to the poorq uality of produced dates, it is regarded as waste and is mainly used as feed stocks. Thus, through producing syrup and liquid sugar from date palm of low quality could be regarded as a new opportunity to convert waste dates to a higher value product in order to reduce imports of similar products and also to export it in large quantities. In the present study, the face-center central composite design of response surface methodology was used to investigate the influence of temperature (60-80 °C), pH (4-7), time (1-5 h) and water-to-date pulp ratio (1:3-1:5) on yield and absorbance of Juice extraction from grade II date of the Kaluteh variety and its optimization. The results revealed that all the investigated independent variables have significant influence on the process, but the effect of time was not significant on the absorbance. Also, the main influencing parameter on the extraction process of palm was observed to be the water-to-date pulp ratio. The results showed that the extraction yield increased at elevated temperatures, higher mixing ratios, longer times and lower pH, whereas increasing temperature and decreasing pH had a negative impact on clarity of syrup. The optimum conditions obtained for the extraction process were temperature of 77.45 °C, time of 5 h, mixing ratio of 1:4 and pH= 4. At the optimum conditions, the yield and absorbance were found to be 62.5 % and 0.28, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

• Date palm
• Kaluteh
• Response surface methodology
• Date syrup

مراجع

ایران منش، س. م.،1379، مقدمه ای بر تکنولوژی کاربردی تولیدخرما، نگهداری، فرآوری، بسته بندی و صادرات، سازمان چاپ المهدی (عج).

حداد خداپرست، م. ح.، حبیبی نجفی، م. ب.، مرتضوی، ع.، 1389، پروژه توتک (تولید عصاره عسل خرما)، معاونت پژوهشی دانشگاه فردوسی مشهد.

حق نظری، س.،1383، بهینه سازی فرایند تولید شیره خرما به کمک دانش جدید فنی اولتراسوند،پایان نامه دکترای مهندسی علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی،دانشگاه فردوسی مشهد،ص 183-182.

زارع، ف.، آذین، م.، نیکوپور، ه.، مظلومی، م. ت.، 1385، بررسی تاثیر آنزیمهای پکتولیتیک و سلولیتیک در بهبود فرایند قندگیری از خرما، فصلنامه علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران، شماره 1،ص 21-15.

زارع، ف.، آذین، م.، نیکوپور، ه.، مظلومی، م. ت.، 1384، بررسی تیمار آنزیمی در بهبود فرآیند قندگیری از خرما، چهارمین همایش ملی تکنولوژی جمهوری اسلامی ایران، کرمان.

سیف کردی ، ع.ا.،توریانی، ش.، خاکباز، ع.، وثوقی، م.، 1372، فرایند تبدیلی خرما، مجموعه مقالات اولین سمینار خرما،ص 158-141.

مولا، د.، طالبی ، خ.، 1372، تولید شهد خرما از خرمای نامرغوب، مجموعه اولین سمینار خرما،ص 165-159.

Abbès, F., Bouaziz, M. A., Blecker, C., Masmoudi, M., Attia, H., and Besbes, S., 2011, Date syrup: Effect of hydrolytic enzymes (pectinase/cellulase) on physicochemical characteristics, sensory and functional properties. LWT - Food Science and Technology, 44 , 1827-1834.

Al-Hooti, S. N., Sidhu, J. S., Al-Saqer, J. M., and Al-Othman, A., 2002, Chemical composition and quality of date syrup as affected by pectinase/cellulase enzyme treatment, journal of Food Chemistry, 79 (2) ,215-220.

AOAC, 2000, Official methods of analysis (17th ed.). Washington,DC: Association of Official Analytical Chemists [Methods 37.1.12,44.1.05, 2.4.03, 37.1.51, 37.1.34].

Bahramian, S., Azin, M., Chamani, M., and Gerami, A., 2010, Optimization of enzymatic extraction of sugars from Kabkab date fruit. World applied science journal, 9 (1), 85-90.

Entezari, M.H., Hagh Nazary, S., and Haddad Khodaparast, M.H., 2004, The direct effect of ultrasound on the extraction of date syrup and its micro-organisms. Ultrasonics Sonochemistry, 11 , 379–384.

Joglekar, A. M., and May, A. T., 1987. Product excellence through design of experiments, Cereal Foods World, 32, 857-868.

Sahari, M.A., Barzegar, M., and Radfar, R., 2011, Effect of varieties on the composition of dates (Phoenix dactylifera L.) Note. Food Science and Technology International (13). DOI: 10.1177/1082013207082244.