Portakal kabuğu pektininin fizikokimyasal özellikleri ve pektin ekstraktının sabit basınç filtrasyonu

ÖZET Doktora Tezi PORTAKAL KABUĞU PEKTİNİNİN FİZİKOKİMYASAL ÖZELLİKLERİ VE PEKTİN EKSTRAKTININ SABİT BASINÇ FİLTRASYONU Filiz KAR Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı 1998, Sayfa: 165 Pektin, meyve ve sebzelerde doğal olarak bulunan hidrofılik kolloidal bir karbonhidrattır ve ticari olarak elma, portakal, greyfurt ve limon gibi meyvelerden üretilir. Portakal suyu ve konsantresi üretim artığı olan portakal kabuğu da, pektin üretimi için önemli hammaddelerden birisidir. Pektin; gıda, ilaç, tekstil ve kağıt endüstrilerinde jel yapıcı, stabilizator, emülsifiyan ve kıvam verici olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Gıda endüstrisinde, pektin, hidrokolloid özelliği nedeniyle jel yapıcı olarak reçel ve şekerlemelerde, emülsiyon stabilitesini düzeltmek için meyve sularında ve süt proteinlerini stabilize etmek için süt ürünlerinde kullanılmaktadır. Ülkemizde pektin ihtiyacının tamamı ithalat yoluyla karşılanmaktadır. Son yıllarda tüketime hazır gıdalar sektöründeki gelişmeler nedeniyle, Türkiye'de pektin kullanımı yaygınlaştığından ihtiyaç giderek artmaktadır. Ülkemizde pektin üretimi yoktur, fakat meyve kabukları gibi zengin hammadde kaynaklarına sahiptir. Bu çalışmada, portakal kabuğundan pektin ekstraksiyonunda, pektin verimine ekstraksiyon süresi, sıcaklık ve pH gibi çeşitli faktörlerin etkisi araştırılmıştır.Portakal kabuğundan asit ekstraksiyonu ile elde edilen pektinin esterleşme ve amidasyon dereceleri, metoksil, asetil ve anhidrogalakturonik asit içeriği, viskozitesi, optik çevirme açısı ve % çökme değeri belirlenmiştir. Pektin çözeltilerinin viskozitesine L- askorbik asit, amonyum persülfat ve bazı şekerlerin etkisi incelenmiştir. Dektroz ve maltozun viskozite artırıcı özelliği, şekerlerin dehidratasyon etkisi ve hidrojen bağı oluşturma reaksiyonu yüzünden pektin molekülleri arasında agregatların oluşmasına bağlanmıştır. Pektin çözeltilerinin viskozitesi L-askorbik asidin depolimerizasyon etkisi ile azalmış, amonyum persülfat kullanılması durumunda artmıştır. HCI, AO ve EDTA ekstraksiyonlarıyla elde edilen pektinlerin intrinsik viskozite ve molekül ağırlığı değerleri Mark-Houwink-Sakurada eşitliğine uydurulmuştur. Bu, intrinsik viskozitenin bilinmesi durumunda portakal kabuğundan elde edilen pektin çözeltilerinin ortalama molekül ağırlıklarının bilinmesine yarar. 20 °C - 60 °C arasındaki beş farklı sıcaklık ve beş farklı konsantrasyon seviyelerinde pektin çözeltilerinin viskozitesine sıcaklık ve konsantrasyon etkisi incelenmiştir. Viskoziteye sıcaklık ve konsantrasyonun birlikte etkisini tarif eden eşitlikler türetilmiştir. Pektin ekstraktı, çeşitli sıcaklık ve basınç farklarında vakumda süzülmüş, ortalama spesifik kek dirençleri belirlenmiş ve ortalama spesifik kek direncinin filtrasyon basıncına bağlı olduğu bulunmuştur. Basınç düşüşü ve ortalama spesifik kek direnci arasındaki korelasyon, portakal kabuğu pektininin sıkıştırılabilir kek oluşturduğunu göstermiştir. Filtrasyon etkinliğini artırmak için süzme yardımcı maddesi olarak kizelgur kullanarak, önkaplama miktarı ve beslemeye katkı konsantrasyonunun sabit basınç filtrasyonu sonucu elde edilen keklerin ortalama spesifik kek direncine etkileri incelenmiştir. En düşük ortalama spesifik kek direnci, önkaplama ve çözeltiye katkı tekniğinin birlikte kullanılması durumunda elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Portakal Kabuğu, Pektin, Ekstraksiyon, Viskozite, Filtrasyon.