بهينه سازي شرايط استخراج ژلاتين از فلس ماهي سفيد

Optimization of extraction conditions of gelatin from Caspian White fish (Rutilus frisii Kutum) scale

ژلاتين به واسطه داشتن ويژگي­هاي تكنولوژيكي و عملكردي مناسب، كاربردهاي زيادي در صنايع غذايي، دارويي و آرايشي دارد. فرآورده ­هاي جانبي حاصل از تميز كردن ماهي، منبع غني از كلاژن مي­باشند. ويژگي هاي فيزيكي، شيميايي و رئولوژيكي ژلاتين يا كلاژن به منبع و نيز شرايط استخراج آن بستگي دارد. روش سطح پاسخ با سه متغيير ورودي به منظور تعيين شرايط بهينه براي استخراج ژلاتين از فلس ماهي سفيد Rutilus frisii kutumبه كار گرفته شد. طرح آماري باكس بنكن براي مطالعه اثرات غلظت هيدروكسيد سديم (225/0 – 075/0 مولار)، زمان غوطه ­­وري در محلول هيدروكسيد سديم (180-60 دقيقه)، و دماي استخراج (50-30 درجه سانتي گراد) استفاده گرديد. ويسكوزيته، قدرت ژلي، و شاخص روشنايي، قرمزي و زردي به عنوان پاسخ انتخاب شدند. نتايج نشان داد كه شرايط بهينه براي استخراج ژلاتين، غلظت هيدروكسيد سديم 109/0 مولار، زمان غوطه ­وري 116 دقيقه، و دماي استخراج 38 درجه سانتي­گراد بود. پاسخ­هاي پيش­بيني شده، شامل ويسكوزيته، قدرت ژلي، شاخص­هاي روشنايي، قرمزي و زردي به ترتيب 17/2 ميلي پاسكال بر ثانيه، 145 گرم، 03/6، 80/6 و 58/38 بودند. روش سطح پاسخ توانست شرايط بهينه استخراج ژلاتين را با مطلوبيت بالا (99/0) تخمين بزند.

Gelatin has many applications in the food, pharmaceutical and cosmetic industries due to its technological and functional properties. By-products from fish cleaning are rich sources of collagen. The physical, chemical and rheological properties of gelatin or collagen depend on their sources as well as the extraction conditions. Response surface methodology (RSM) with three parameters was conducted to determine the optimum extraction conditions of gelatin from Caspian whitefish scale. A Box-Behnken design was used to study the combined effects of sodium hydroxide concentration (0.075-0.225 M), soaking time in sodium hydroxide solution (60-180 minute), and extraction temperature (30-50 oC) were determined. Viscosity (cp), gel strength (g), L*, a*, and b* were chosen as responses. The results showed the optimum conditions were sodium hydroxide concentration 0.109 M, soaking time in sodium hydroxide solution of 115.735 minutes, and Extraction temperature of 37.585oC. The predicted responses including viscosity, gel strength, L*, a*, and b* were 2.17 cP, 145 g, 6.039, 6.801, and 38.859 respectively. The response surface method was able to estimate the optimal conditions of extraction gelatin with high desirability (0.99).