دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

 آمار

تعداد نشریات13
تعداد شماره‌ها626
تعداد مقالات6,517
تعداد مشاهده مقاله8,746,454
تعداد دریافت فایل اصل مقاله8,317,289
کنودان, صدف, ضیائی فر, امان محمد, کاشانی نژاد, مهدی, مقصودلو, یحیی, آقاجان زاده سورکی, سارا. (1398). غیرفعال سازی آنزیم پکتین متیل استراز موجود در آب هویج- کیوی طی فرایند حرارتی. , 11(1), 103-116. doi: 10.22069/ejfpp.2019.10758.1334
صدف کنودان; امان محمد ضیائی فر; مهدی کاشانی نژاد; یحیی مقصودلو; سارا آقاجان زاده سورکی. "غیرفعال سازی آنزیم پکتین متیل استراز موجود در آب هویج- کیوی طی فرایند حرارتی". , 11, 1, 1398, 103-116. doi: 10.22069/ejfpp.2019.10758.1334
کنودان, صدف, ضیائی فر, امان محمد, کاشانی نژاد, مهدی, مقصودلو, یحیی, آقاجان زاده سورکی, سارا. (1398). 'غیرفعال سازی آنزیم پکتین متیل استراز موجود در آب هویج- کیوی طی فرایند حرارتی', , 11(1), pp. 103-116. doi: 10.22069/ejfpp.2019.10758.1334
کنودان, صدف, ضیائی فر, امان محمد, کاشانی نژاد, مهدی, مقصودلو, یحیی, آقاجان زاده سورکی, سارا. غیرفعال سازی آنزیم پکتین متیل استراز موجود در آب هویج- کیوی طی فرایند حرارتی. , 1398; 11(1): 103-116. doi: 10.22069/ejfpp.2019.10758.1334

غیرفعال سازی آنزیم پکتین متیل استراز موجود در آب هویج- کیوی طی فرایند حرارتی

نشریه فرآوری و نگهداری مواد غذایی
مقاله 7، دوره 11، شماره 1، تیر 1398، صفحه 103-116    اصل مقاله (579.15 K)
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/ejfpp.2019.10758.1334
نویسندگان
صدف کنودان* 1؛ امان محمد ضیائی فر2؛ مهدی کاشانی نژاد3؛ یحیی مقصودلو4؛ سارا آقاجان زاده سورکی5
1دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
2استادیار دانشکده صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
3استاد، دانشکده صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
4دانشیار دانشکده صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
5دانشجوی دکتری مهندسی مواد و طراحی صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
چکیده
سابقه و هدف: در این پژوهش، با ترکیب آب هویج و کیوی محصولی جدید با ارزش غذایی بالا تولید شد. کدورت در آب هویج-کیوی یک ویژگی مطلوب به شمار می‌رود که پکتین موجود در عصاره مهم‌ترین عامل ایجاد آن است. آنزیم پکتین‌متیل‌استراز با تجزیه-ی پکتین، موجب از بین رفتن کدورت محصول می‌شود. فرایند حرارتی مرسوم‌ترین روش جهت غیرفعال‌سازی این آنزیم است. هدف از این پژوهش، بررسی سینتیک غیرفعال‌سازی پکتین‌متیل‌استراز موجود در آب هویج- کیوی طی فراوری حرارتی در دماهای مختلف است.
مواد و روش‌ها: جهت مطالعه‌ی غیرفعال‌سازی آنزیم پکتین‌متیل‌استراز، ابتدا آب هویج-کیویی در حمام آب گرم در دما‌های 60، 70، 80 و 90 درجه سانتی‌گراد، در بازه‌های زمانی مختلف (متناسب با دما) حرارت‌دهی شد. طی فراوری حراتی، میزان فعالیت این آنزیم بر اساس روش ارائه شده توسط کیم بال (1991) اندازه‌گیری شد. شاخص D، شاخص Z و همچنین پارامتر‌های ترمودینامیکی مربوط به تخریب حرارتی پکتین‌متیل‌استراز نیز تخمین زده شدند.
یافته‌ها: بر اساس نتایج به دست آمده، میزان شاخص Z انواع حساس و مقاوم به حرارت پکتین‌متیل‌استراز موجود در آب هویج-کیوی به ترتیب معادل 85/17 و 27/22 درجه سانتی‌گراد تخمین زده شد. میزان انرژی فعال‌سازی مورد نیاز جهت شروع غیرفعال‌سازی انواع حساس و مقاوم به حرارت پکتین‌متیل‌استراز موجود در آب هویج-کیوی به ترتیب معادل 83/356 کیلو ژول بر مول و 17/257 کیلو ژول بر مول محاسبه شد. میزان انتالپی غیرفعال‌سازی انواع حساس به حرارت (1/354 تا 8/353 کیلو ژول بر مول) و مقاوم به حرارت (4/254 تا 1/254 کیلو ژول بر مول) تعیین شد. طی فراوری آب میوه، میزان انتروپی برای تخریب دو نوع حساس و مقاوم به حرارت به ترتیب برابر 79/0 تا 73/0 و 47/0 تا 43/0 تخمین زده شد. همچنین طی فراوری حرارتی، انرژی آزاد گیبس مربوط به غیرفعال‌سازی انواع حساس به حرارت پکتین‌متیل‌استراز (1/91 تا 3/87) و مقاوم به (حرارت 9/97 تا 0/97) نیز محاسبه گردید. این نتایج نشان‌دهنده-ی اثر تغییر دما بر ساختار پروتئینی این آنزیم است. علاوه بر این نیز، میزان درصد موثر مرحله‌ی افزایش دمای محصول در تخریب حرارتی انواع حساس (%22 تا %55) و مقاوم به حرارت (%26 تا %66) پکتین‌متیل‌استراز موجود در آب هویج-کیوی محاسبه شد.
نتیجه گیری: با کاهش دمای مورد نیاز جهت فراوری حرارتی آب هویج از طریق ترکیب آن با کیوی و در نتیجه تعدیل pH محصول و همچنین بررسی اثر مرحله‌ی افزایش دمای محصول بر غیرفعال‌سازی پکتین‌متیل‌استراز، می‌توان از حرارت‌دهی بیش‌از حد فراورده و در نتیجه افت ارزش غذایی، خواص حسی و کیفی و نیز اتلاف انرژی طی فراوری حرارتی آب میوه جلوگیری نمود.
کلیدواژه‌ها
آب هویج-کیوی؛ فرایند حرارتی؛ آنزیم پکتین متیل استراز؛ خواص ترمودینامیکی
مراجع

1. Aghajanzadeh, S., Kashaninejad, M., and Ziaiifar, A.M. 2016. Effect of infrared heating on
degradation kinetics of key lime juice physicochemical properties. Innovative Food Science
& Emerging Technologies, 38, 139-148.
2. Aghajanzadeh, S., Ziaiifar, A.M., Kashaninejad, M., Maghsoudlou, Y., and Esmailzadeh, E.
2016. Thermal inactivation kinetic of pectin methylesterase and cloud stability in sour
orange juice. Journal of Food Engineering, 185: 72-77.
3. Alasalvar, C., Grigor, JM., Zhang, D., Quantick, P. C., and Shahidi, F. 2001. Comparison of
volatiles, phenolics, sugars, antioxidant vitamins, and sensory quality of different colored
carrot varieties. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 49(3): 1410-1416.
4. Alothman ,M., Bhat, R., and Karim, A. 2009. UV radiation-induced changes of antioxidant
capacity of fresh-cut tropical fruits. Innovative Food Science & Emerging Technologies. 10:
4. 512-516.
5. AOAC. 2012. Association of Official Analytical Chemists. Official methods of analysis of
the Association of Official Analytical Chemists, Washington, DC: AOAC, Ed. 19.
6. Ball, C.O. 1923. Thermal process time for canned food. Published by the National Research
Council of The National Academy of Sciences.
7. Bordenave, M., and Goldberg, R. 1993. Purification and characterization of pectin
methylesterases from mung bean hypocotyl cell walls. Phytochemistry. 33: 5. 999-1003.
8. Byers, T., and Guerrero, N. 1995. Epidemiologic evidence for vitamin C and vitamin E in
cancer prevention. The American Journal of Clinical Nutrition. 62 (2): 1385-1392.
نشریه فرآوری و نگهداری مواد غذایی جلد ) ،(11شماره 1398 ،1
114
9. Cameron, R.G., Baker, R.A., and Grohman, K. 1998. Multiple forms of pectinmethylesterase
from citrus peel and their effects on juice cloud stability. Journal of Food Science. 63(2):
253-256.
10.Chen, C., and Wu, M. 1998. Kinetic models for thermal inactivation of multiple
pectinesterases in citrus juices. Journal of Food Science. 63 (5): 747-750.
11.Ercan, S.Ş., and Soysal, Ç. 2011. Effect of ultrasound and temperature on tomato peroxidase.
Ultrasonics Sonochemistry. 18(2): 689-695.
12.Espachs-Barroso, A., VanLoey, A., Hendrickx, M., and Martín-Belloso, O. 2006.
Inactivation of plant pectin methylesterase by thermal or high intensity pulsed electric field
treatments. Innovative food Science & Emerging Technologies. 7(1): 40-48.
13.Eyring, H. 1935. The activated complex and the absolute rate of chemical reactions.
Chemical Reviews. 17(1): 65-77.
14.Hsieh, C.-W., and Ko, W.-C. 2008. Effect of high-voltage electrostatic field on quality of
carrot juice during refrigeration. LWT-Food Science and Technology. 41(10): 1752-1757.
15.Kertesz, Z.I. 1951. The pectic substances. Vol. 1: Interscience Publishers New York.
16.Kimball, D.A. 1991. Citrus processing-quality control and technology, New York: Van
Nostrand Reinhold, 117-243.
17.Kuldiloke, J. 2002. Effect of ultrasound, temperature and pressure treatments on enzyme
activity and quality indicators of fruit and vegetable juices. PhD TU-Berlin.
18.Ly‐Nguyen, B., Loey, AV., AM., Fachin, D., Verlent, I., Duvetter, T., Vu, ST., Smout, C.,
and Hendrickx, ME. 2002. Strawberry Pectin Methylesterase (PME): Purification,
Characterization, Thermal and High‐Pressure Inactivation. Biotechnology Progress. 18(6):
1447-1450.
19.Ly‐Nguyen, B., Loey, AV., Smout, C., ErenÖzcan, S., Fachin, D., Verlent, I., Truong, S.V.,
Duvetter, T., and Hendrickx, ME. 2003. Mild‐Heat and High‐Pressure Inactivation of Carrot
Pectin Methylesterase: A Kinetic Study. Journal of Food Science. 68(4): 1377-1383.
20.Marques-Vidal, P., Ravasco, P., and Camilo, M.E. 2006. Foodstuffs and colorectal cancer
risk: a review. Clinical Nutrition. 25(1): 14-36.
21.Marshall, M., Marcy, J., and Braddock, R.J. 1985. Effect of total solids level on heat
inactivation of pectinesterase in orange juice. Journal of Food Science. 50(1): 220-222.
22.Marx, M., Schieber, A., and Carle, R. 2000. Quantitative determination of carotene
stereoisomers in carrot juices and vitamin supplemented (ATBC) drinks. Food Chemistry.
70(3): 403-408.
23.Patterson, M.F., Patterson, M.F., McKay, AM., Connolly, M., and Linton, M. 2012. The
effect of high hydrostatic pressure on the microbiological quality and safety of carrot juice
during refrigerated storage. Food Microbiology, 30(1): 205-212.
24.Polydera, A., Galanou, E., Stoforos, N.G., and Taoukis, PS. 2004. Inactivation kinetics of
pectin methylesterase of greek Navel orange juice as a function of high hydrostatic pressure
and temperature process conditions. Journal of Food Engineering. 62(3): 291-298.
25.Rakcejeva, T., Augspole, I., Dukalska, L., and Dimins, F. 2012. Chemical composition of
variety ‘Nante’hybrid carrots cultivated in Latvia. J World Acad Sci Eng Technol. 6(4): 901-
907.
26.Rivas, A., Rivas, A., Rodrigo, D., Martínez, A., Barbosa-Cánovas, G.V., and Rodrigo, M.
2006. Effect of PEF and heat pasteurization on the physical–chemical characteristics of
blended orange and carrot juice. LWT-Food Science and Technology. 39(10): 1163-1170.
27.Rodriguez-Amaya, D. 1993. Stability of carotenoids during the storage of foods.
Developments in food Science.
28.Rouse, A. 1953. Distribution of pectinesterase and total pectin in component parts of citrus
fruits. Food Technology. 7(9): 360-362.
29.Rouse, A., and Atkins, C. 1955. Pectinesterase and pectin in commercial citrus juices as
determined by methods used at the Citrus Experiment Station.
30.Rothschild G, Vanvliet C and Karsenty A, 1975. Pasteurization conditions for juices and
comminuted products of Israeli citrus fruits. Food Technology, 10: 29-38.
صدف کنودان و همکاران
115
31.Sensoy, I., Zhang, Q.H., and Sastry, S.K. 1997. Inactivation kinetics of Salmonella dublin by
pulsed electric field. Journal of Food Process Engineering. 20(5): 367-381.
32.Sharma, K.D., Karki, S., Thakur, N. S., and Attri, S. 2012. Chemical composition, functional
properties and processing of carrot—a review. Journal of Food Science and Technology.
49(1): 22-32.
33.Sio, F., Palmieri, A., Servillo, L., Giovane, A., and Castaldo, D. 2001. Thermoresistance of
pectin methylesterase in Sanguinello orange juice. Journal of Food Biochemistry. 25(2): 105-
115.
34.Tajchakavit, S., and Ramaswamy, H. 1997. Thermal vs. Microwave Inactivation Kinetics of
Pectin Methylesterase in Orange Juice Under Batch Mode Heating Conditions. LWT-Food
Science and Technology. 30(1): 85-93.
35.Tanaka, A., and Hoshino, E. 2003. Similarities between the thermal inactivation kinetics of
Bacillus amyloliquefaciensα‐amylase in an aqueous solution of sodium dodecyl sulphate and
the kinetics in the solution of anionic‐phospholipid vesicles. Biotechnology and Applied
Biochemistry. 38(2): 175-181.
36.Tiwari, B., Muthukumarappan, K., O'donnell, CP., and Cullen, PJ. 2009. Inactivation
kinetics of pectin methylesterase and cloud retention in sonicated orange juice. Innovative
Food Science & Emerging Technologies. 10(2): 166-171.
37.Vandresen, S., Quadri, MG., de Souza, JA., and Hotza, D. 2009. Temperature effect on the
rheological behavior of carrot juices. Journal of Food Engineering. 92(3): 269-274.
38.Versteeg, C., Rombouts, FM., Spaansen, CH., and Pilnik, W. 1980. Thermostability and
orange juice cloud destabilizing properties of multiple pectinesterases from orange. Journal
of Food Science. 45(4): 969-971.
39.Vikram, V., Ramesh, M., and Prapulla, S. 2005. Thermal degradation kinetics of nutrients in
orange juice heated by electromagnetic and conventional methods. Journal of Food
Engineering. 69(1): 31-40.
40.Wang, T., and Gleave, A.P. 2012. Applications of Biotechnology in Kiwifruit (Actinidia).:
Intech Open Access Publisher.
41.Wicker, L., and Temelli, F. 1988. Heat inactivation of pectinesterase in orange juice pulp.
Journal of Food Science. 53(1): 162-164.
42.Yeom, H., Zhang, Q., and Chism, G. 2002. Inactivation of pectin methyl esterase in orange
juice by pulsed electric fields. Journal of Food Science. 67(6): 2154-2159.
43.Zhou, L., Wang, Y., Hu, X., Wu, J., and Liao, X. 2009. Effect of high pressure carbon
dioxide on the quality of carrot juice. Innovative Food Science & Emerging Technologies.
10(3): 21-327.

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 1,032
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 693


سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب