Comparison of different technologies using organic acid and mineral acid solvents on pectin extraction from apple pomace | Сравнение различных технологий использования органических и неорганических кислот при извлечении пектина из яблочного жмыха

Английский. Pectin is one of the most widely used functional polysaccharide, which is extensively used in food, biotechnological, chemical, cosmetic, and pharmaceutical industries. Pectin can be suitably extracted from apple pomace which is the main by-product of apple juice industry. In this study, pectin obtained from microwave assisted extraction (MAE) and conventional extraction (CE) were compared in terms of extraction yield, extraction time and extraction temperature. The type of acids namely organic acids and mineral acids were also compared, in which pectin from apple pomace was extracted using different concentration of organic acid (citric acid, 0.1 M and 0.05 M) and inorganic acid (hydrochloric acid, 0.1 M and 0.05 M). The best extraction condition of the extraction process was found to be higher in yield by using citric acid at microwave power of 180 W, solid-to-liquid ratio of (1:25), citric acid concentration of 0.1 M for 90 s. Under these conditions, the extraction yield of pectin reached 19.1 ± 0.2%, methoxyl content is 5.27%, anhydroglacturonic acid 43.38%, and esterification degree 68.97%. The current work showed that critic acid is a 'green' and safe acidic solvent that could be used to extract pectin from apple pomace that was highly competitive and environmentally friendly process. The microwave assisted extraction method is considered to be a potential alternative conventional (traditional) extraction one. The obtained data undertakes that apple pomace obtained by the green extraction has a great potential to be a valuable source of pectin, while preserving similar quality to conventional pectin sources.

Русский. Пектин – один из наиболее широко используемых функциональных полисахаридов, который массово применяют в биотехнологии, пищевой, косметической, фармацевтической, химической остраслях промышленности. Пектин достаточно легко извлечь из ябочного жмыха – отхода производства яблочного сока. Исследовали и сравнивали пектины из яблочного жмыха, полученные разными методами экстракции: традиционным и с помощью микроволновой обработки. Учитывали выход экстрагируемого вещества (пектина), продолжительность и температуру экстракции. Сравнивали кислоты разных типов (органические и неорганические), используемые для экстракции пектина в различных концентрациях: лимонная кислота – 0,1 и 0,05 М и соляная кислота – 0,1 и 0,05 М. Установлено, что наилучшими условиями экстракции по выходу пектина является использование лимонной кислоты в концентрации 0,1 М, воздействие микроволнами мощностью 180 Вт в течение 90 с и соотношение твердой и жидкой фаз 1:25. Выход пектина в этих условиях достигал 19,1 ± 0,2%, содержание метоксила (5,27%), ангидроглактуроновой кислоты (43,38%) и степень этерификации (68,97%). Показано, что применение органических кислот соответствует подходам "зеленой экстракции" и является альтернативой агрессивным химическим растворителям, которые могут широко использоваться для извлечения пектина из яблочного жмыха. Метод микроволновой экстракции может служить альтернативой общепринятому (традиционному) методу экстракции. Полученные данные свидетельствуют о том, что пектин, полученный из яблочного жмыха путем экстракции органическим растворителем с применением микроволнового воздействия, является ценным пищевым ингредиентом, не уступая по качеству пектину, полученному традиционным методом экстракции с использованием неорганических кислот.