Optimization of pectinolytic hydrolysis in Caatinga passion fruit wine must with commercial pectinase, according to the central composite rotatable design approach

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i5.28088

Keywords:

Caatinga biome; DOE; Factorial design; Passiflora cincinnata Mast; Pectin.

Abstract

The Passiflora cincinnata Mast. has high flavor and potential for wine and other alcoholic beverages production. However, for wine production, the presence of pectin becomes undesirable, as it influences the efficiency of the fermentation process and the clarity of the final product. The objective of this study was to optimize the pectin hydrolysis process in Caatinga passion fruit must for wine production with pectinolytic enzymes, using a Central Composite Rotatable Design (CCRD). The 2³ factorial CCRD, E01 to E17 assays, was applied with six axial tests and three replications in the central point. Caatinga passion fruit must was obtained with pulp and distilled water (40:60 proporcion). Commercial enzyme with high concentration of pectinase was tested. Concentration of enzyme (0.014-0.056 g L-1), working temperature (43-57°C) and reaction time (12-139min) were the independent variables in the optimization process; and the soluble pectin content (mg 100g-1) corresponded to a process-dependent variable. Prior to the beginning of the assays, in order to provide the optimum working pH range for the pectinase, correction of the must pH to 3.9. The initial Caatinga passion fruit wine must had 24.06 mg 100g-1 of soluble pectin in its composition. After the optimization using CCRD, the treatments presented pectin contents ranging from 6.81 (E16: 0.014g L-1/50°C/75min) to 0.00 mg 100 g-1 (E05: 0.05 g L-1/45°C/ 30min and E06: 0.05 g L-1/45°C/120min). According to the results, to a satisfactory process of pectin hydrolysis in Caatinga passion fruit wine must be added 0.05 g L-1 of pectinase at 45°C for 30min.

Author Biographies

Renata Torres dos Santos e Santos, Federal University of Paraíba

Posgraduate Program in Food Science and Technology, Federal University of Paraíba, Campus I - Technology Center, CEP 58051-900, João Pessoa, PB, Brazil.

Luis Henrique Pereira Sá Torres, State University of Bahia

Posgraduate Program in Irrigated Horticulture, State University of Bahia, Campus III, CEP48900-000, Juazeiro, BA, Brazil.

Aline Camarão Telles Biasoto, Brazilian Agricultural Research Coorporation

EMBRAPA - Brazilian Agricultural Research Coorporation, BR 128, Km 152, CEP 56302-970, Petrolina, PE, Brazil.

Sérgio Tonetto de Freitas, Brazilian Agricultural Research Coorporation

EMBRAPA - Brazilian Agricultural Research Coorporation, BR 128, Km 152, CEP 56302-970, Petrolina, PE, Brazil.

Natoniel Franklin de Melo, Brazilian Agricultural Research Coorporation

EMBRAPA - Brazilian Agricultural Research Coorporation, BR 128, Km 152, CEP 56302-970, Petrolina, PE, Brazil.

Flávio Luiz Honorato da Silva, Federal University of Paraíba

Department of Chemical Engineering, Federal University of Paraíba, Campus I - Technology Center, CEP 58051-900, João Pessoa, PB, Brazil.

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Published

31/03/2022

How to Cite

SANTOS, R. T. dos S. . e .; TORRES, L. H. P. S.; BIASOTO, A. C. T.; FREITAS, S. T. de; MELO, N. F. de; SILVA, F. L. H. da. Optimization of pectinolytic hydrolysis in Caatinga passion fruit wine must with commercial pectinase, according to the central composite rotatable design approach . Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 5, p. e14511528088, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i5.28088. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/28088. Acesso em: 19 nov. 2024.

Issue

Section

Agrarian and Biological Sciences