نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 استاد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 استادیار، گروه صنایع غذایی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران

4 استادیار، مؤسسه تحقیقات واکسن و سرم‌سازی رازی ـ شعبه مشهد، مشهد، ایران

چکیده

در این تحقیق، شرایط بهینۀ استخراج آنزیمی ژلاتین از ضایعات پوست گوسفند با استفاده از اثر سه متغیر، غلظت آنزیم (0/5-2/5 درصد)، زمان هیدرولیز (60-240 دقیقه) و دمای استخراج (60-80 درجۀ سانتی‌گراد) تعیین شد. اثر این سه متغیر بر بازده استخراج، استحکام ژل، ویسکوزیته، درجۀ هیدرولیز، نقطۀ ذوب و تعیین الگوی الکتروفورز بررسی شد و نتایج حاصل با کمک طرح آزمایشی مرکب مرکزی به‌ روش سطح پاسخ، تجزیه‌وتحلیل شدند. فاکتور عدم برازش نیز برای تمامی صفات مذکور در سطح 95 درصد معنی‌دار نبود. براین‌اساس معلوم شد که دمای استخراج 60 درجۀ سانتی‌گراد، با 0/5 درصد غلظت آنزیم و 166 دقیقه زمان هیدرولیز، شرایط مطلوبی برای به‌دست‌آوردن بیشترین بازده استخراج (11/03 درصد) و بهترین درجۀ هیدرولیز (23 درصد) است. علاوه‌بر این، اثر این سه متغیر روی ویسکوزیته، استحکام ژل و نقطۀ ذوب نیز معنی‌دار بود و در شرایط بهینه، استحکام ژل 175/33 گرم، ویسکوزیته 3/26 میلی‌پاسکال بر ثانیه و نقطۀ ذوب 25/39 درجۀ سانتی‌گراد به‌دست آمد.

کلیدواژه‌ها

Ahmed, J., Ptaszek, P., & Basu, S. (2016). Advances in food rheology and its applications: Woodhead Publishing.

AOAC. (2000). Official Methods of Analysis. 17th ed. In Association of official analytical chemists. Gaithersburg, Maryland, USA.

British Standards Institution. (1975). Methods for Sampling and Testing Gelatin (Physical and Chemical Methods) (Vol. 757): BSI.

Du, L., Khiari, Z., Pietrasik, Z., & Betti, M. (2013). Physicochemical and functional properties of gelatins extracted from turkey and chicken heads. Poultry Science, 92(9), 2463-2474. doi:https://doi.org/10.3382/ps.2013-03161

Gbogouri, G., Linder, M., Fanni, J., & Parmentier, M. (2004). Influence of hydrolysis degree on the functional properties of salmon byproducts hydrolysates. Journal of Food Science, 69(8), C615-C622. doi:https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2004.tb09909.x

Giménez, B., Alemán, A., Montero, P., & Gómez-Guillén, M. (2009). Antioxidant and functional properties of gelatin hydrolysates obtained from skin of sole and squid. Food Chemistry, 114(3), 976-983. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.10.050

Hosseiniparvar, S. H., Keramat, J., Kadivar, M., Khanipour, E., & Milani, E. (2006). Optimization of Enzymic Extraction of Edible Gelatin from Cattle Bones Using Response Surface Methodology (RSM). Iranian Food Science and Technology Research Journal, 2(1), 1-14. (in Persian)

Institute of Standards and Industrial Research of Iran. (1994). Specification for gelatin, "Food grad". (ISIRI Standard No. 3474). Retrieved from http://standard.isiri.gov.ir/StandardFiles/3474.htm.(in Persian)

Laemmli, U. K. (1970). Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. nature, 227(5259), 680-685. doi:https://doi.org/10.1038/227680a010.1038/227680a0

Lassoued, I., Jridi, M., Nasri, R., Dammak, A., Hajji, M., Nasri, M., & Barkia, A. (2014). Characteristics and functional properties of gelatin from thornback ray skin obtained by pepsin-aided process in comparison with commercial halal bovine gelatin. Food Hydrocolloids, 41, 309-318. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2014.04.029

Mad-Ali, S., Benjakul, S., Prodpran, T., & Maqsood, S. (2016a). Characteristics and Gel Properties of Gelatin from Goat Skin as Influenced by Alkaline-pretreatment Conditions. Asian-Australasian journal of animal sciences, 29(6), 845-854. doi:https://doi.org/10.5713/ajas.15.0784

Mad-Ali, S., Benjakul, S., Prodpran, T., & Maqsood, S. (2016b). Interfacial properties of gelatin from goat skin as influenced by drying methods. LWT-Food Science and Technology, 73, 102-107. doi:https://doi.org/10.1016/j.lwt.2016.05.048

Mad-Ali, S., Benjakul, S., Prodpran, T., & Maqsood, S. (2016c). Characteristics and gel properties of gelatin from goat skin as affected by pretreatments using sodium sulfate and hydrogen peroxide. Journal of the Science of Food and Agriculture, 96(6), 2193-2203. doi:https://doi.org/10.1002/jsfa.7336

Mad‐Ali, S., Benjakul, S., Prodpran, T., & Maqsood, S. (2017). Characteristics and Gel Properties of Gelatin from Goat Skin as Affected by Extraction Conditions. Journal of Food Processing and Preservation, 41(3), e12949. doi:https://doi.org/10.1111/jfpp.12949

Mohammad, A. W., Kumar, A. G., & Basha, R. K. (2015). Optimization of enzymatic hydrolysis of tilapia (Oreochromis Spp.) scale gelatine. International Aquatic Research, 7(1), 27-39. doi:https://doi.org/10.1007/s40071-014-0090-6

Mulyani, S., Setyabudi, F., Pranoto, Y., & Santoso, U. (2017). The effect of pretreatment using hydrochloric acid on the characteristics of buffalo hide gelatin. Journal of Indonesian Tropical Animal Agriculture, 42(1), 14-22. doi:https://doi.org/10.14710/jitaa.42.1.14-22

Nalinanon, S., Benjakul, S., Visessanguan, W., & Kishimura, H. (2008). Improvement of gelatin extraction from bigeye snapper skin using pepsin-aided process in combination with protease inhibitor. Food Hydrocolloids, 22(4), 615-622. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2007.01.012

Rafieian, F., Keramat, J., & Shahedi, M. (2015). Physicochemical properties of gelatin extracted from chicken deboner residue. LWT-Food Science and Technology, 64(2), 1370-1375. doi:https://doi.org/10.1016/j.lwt.2015.04.050

Salwanee, S., Mustapha, W. A. W., Mamot, S., Maskat, M. Y., & Ibrahim, S. (2013). Effects of enzyme concentration, temperature, pH and time on the degree of hydrolysis of protein extract from viscera of tuna (Euthynnus affinis) by using alcalase. Sains Malaysiana, 42(3), 279-287.

Sanaei, A., Mahmoodani, F., See, S., Yusop, S. M., & Babji, A. S. (2013). Optimization of gelatin extraction and physico-chemical properties of catfish (Clarias gariepinus) bone gelatin. International Food Research Journal, 20(1), 423.

See, S., Hoo, L., & Babji, A. S. (2011). Optimization of enzymatic hydrolysis of Salmon (Salmo salar) skin by Alcalase. International Food Research Journal, 18(4).

ShahiriTabarestani, H., Maghsoudlou, Y., Motamedzadegan, A., & Sadeghi Mahoonak, A. (2010). Optimization of physico-chemical properties of gelatin extracted from fish skin of rainbow trout (Onchorhynchusmykiss). Bioresource Technology, 101(15), 6207-6214. doi:https://doi.org/10.1016/j.biortech.2010.02.071

Souissi, N., Bougatef, A., Triki-Ellouz, Y., & Nasri, M. (2007). Biochemical and functional properties of sardinella (Sardinella aurita) by-product hydrolysates. Food Technology and Biotechnology, 45(2), 187-194.

Talapphet, N., Prommajak, T., & Raviyan, P. (2017). Process Optimization and Properties of Crude Gelatin Extracted from Tannery Bovine Hide. Food and Appling Bioscience Journal, 5(3), 132-148. doi:https://doi.org/10.14456/fabj.2017.11

Tehran Chamber of Commerce, Industries, Mines and Agriculture. (2017). Retrieved from http://tccim.ir/news/FullStory.aspx?nid=49230 (in Persian)

Xu, M., Wei, L., Xiao, Y., Bi, H., Yang, H., & Du, Y. (2017). Physicochemical and functional properties of gelatin extracted from Yak skin. International Journal of Biological Mcromolecules, 95, 1246-1253. doi:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2016.11.020