microbial production of pectin from citrus peel

8/4/2019 Microbial Production of Pectin From Citrus Peel

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V o l . 3 9 , N o . 4P P L I E D AND E N V I R O N M E N T A L M I C R O B I O L O G Y , A p r . 1 9 8 0 , p . 9 0 8 - 9 1 20 0 9 9 - 2 2 4 0 / 8 0 / 0 4 - 0 9 0 8 / 0 5 $ 0 2 . 0 0 / 0

M i c r o b i a l P r o d u c t i o n o f P e c t i n f r o m C i t r u s P e e lTAKUO SAKAI* AND MINORU OKUSHIMAt

D e p a r t m e n t o f A g r i c u l t u r a l C h e m i s t r y , C o l l e g e o f A g r i c u l t u r e , U n i v e r s i t y o f Osaka P r e f e c t u r e , Mozu- Ume-M a c h i , S a k a i , Osaka 5 9 1 , JapanA new m e t h o d f o r t h e p r o d u c t i o n o f p e c t i n f r o m c i t r u s p e e l wa s d e v e l o p e d . F o rt h i s p u r p o s e , a m i c r o o r g a n i s m w h i c h p r o d u c e s a p r o t o p e c t i n - s o l u b i l i z i n g e n z y m e

was i s o l a t e d a n d i d e n t i f i e d as a v a r i e t y o f T r i c h o s p o r o n p e n i c i l l a t u m . The m o s ts u i t a b l e c o n d i t i o n s f o r t h e p e c t i n p r o d u c t i o n w e r e d e t e r m i n e d as f o l l o w s . C i t r u s( C i t r u s u n s h i u ) p e e l was s u s p e n d e d i n w a t e r ( 1 : 2 , w t / v o l ) , t h e o r g a n i s m wasa d d e d , a n d f e r m e n t a t i o n p r o c e e d e d over 1 5 t o 2 0 h a t 3 0 C . D u r i n g t h e f e r m e n -t a t i o n , t h e p e c t i n i n t h e p e e l was e x t r a c t e d a l m o s t c o m p l e t e l y w i t h o u t m a c e r a t i n gt h e p e e l . By t h i s m e t h o d , 2 0 t o 2 5 g o f p e c t i n was o b t a i n e d pe r k g o f p e e l . Thep e c t i n o b t a i n e d was s p e c i a l i n t h a t i t c o n t a i n e d n e u t r a l sugar a t h i g h l e v e l s , w h i c hwas d e t e r m i n e d t o h a v e a m o l e c u l a r w e i g h t s u i t a b l e f o r p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n s .

P e c t i n i s a p o l y s a c c h a r i d e h a v i n g p r o p e r t i e ss u c h a s g e l a t i o n a n d e m u l s i o n s t a b i l i z a t i o nw h i c h m a k e i t u s e f u l i n t h e m a n u f a c t u r e o f f o o d ,c o s m e t i c s , a n d m e d i c i n e . I t i s a n o r m a l c o n s t i t -u e n t o f f o o d a n d m ay t h e r e f o r e b e s a f e l y i n -g e s t e d .C i t r u s p e e l , a b y - p r o d u c t o f t h e c i t r u s p r o c e s s -i n g i n d u s t r y , i s a s u i t a b l e s o u r c e o f p e c t i n . P e c t i ni s u s u a l l y e x t r a c t e d b y p l a c i n g t h e p e e l i n v a t so f w a t e r , b r i n g i n g t h e m i x t u r e t o a b o i l a s as l u r r y , a n d a d d i n g c o n c e n t r a t e d h y d r o c h l o r i c o rs u l f u r i c a c i d t o a d j u s t t h e p H t o a b o u t 2 . 0 .F i l t r a t i o n o f t h e e x t r a c t i s a t e d i o u s p r o c e s sb e c a u s e t h e e x t r a c t , c o n t a i n i n g p e c t i n a n d d i s -i n t e g r a t e d p e e l , i s c o r r o s i v e a n d v i s c o u s . Thep e e l o f m a n d a r i n o r a n g e s ( i n c l u d i n g C i t r u s u n -s h i u , w h i c h t o t a l s m o r e t h a n 8 0 % o f t h e c i t r u sf r u i t p r o d u c e d i n J a p a n ) i s n o t s u i t a b l e a s a r a wm a t e r i a l i n t h i s p r o c e s s b e c a u s e t h e p e e l i s f r a g -i l e a n d b e c o m e s p a s t y o n h e a t i n g , p r e v e n t i n gt h e s e p a r a t i o n o f p e c t i n f r o m t h e r e s i d u e s ( 5 ) .T h u s , i n J a p a n , p e c t i n i s n o t m a n u f a c t u r e d ,a l t h o u g h n e a r l y 0 . 5 x 1 0 6 t o n s ( c a . 4 5 . 3 6 x 1 0 4t o n n e s ) o f c i t r u s p e e l , c o n t a i n i n g a b o u t 5% p e c t i no n a f r e s h - w e i g h t b a s i s , i s p r o d u c e d e a c h y e a r .We a t t e m p t e d p e c t i n p r o d u c t i o n b y u s i n g C .u n s h i u p e e l a s r a w m a t e r i a l a n d i n s o d o i n gd e v e l o p e d a n e w m i c r o b i a l m e t h o d w h i c h c a ne x t r a c t p e c t i n f r o m c i t r u s p e e l w i t h o u t m a c e r -a t i n g t h e p e e l .

MATERIALS AND METHODSC h e m i c a l s . A l l c h e m i c a l s u s e d w e r e o b t a i n e d f r o mWako P u r e C h e m i c a l I n d u s t r i e s L t d . , O s a k a , a n d w e r eo f c e r t i f i e d r e a g e n t g r a d e . C i t r u s p e e l w a s t a k e n f r o mc i t r u s f r u i t ( C . u n s h i u) h a r v e s t e d w i t h i n 1 m o n t h .M i c r o o r g a n i s m . A s t r a i n o f T r i c h o s p o r o n p e n i c i l -

l a t u m , S N O - 3 , w a s i s o l a t e d f r o m i n f e c t e d v e g e t a b l et P r e s e n t a d d r e s s : Y a k u l t R e s e a r c h I n s t i t u t e , N i s h i n o m i y a ,H y 6 g o , J a p a n .

t i s s u e , o b t a i n e d i n S a k a i C i t y , O s a k a , a s a p r o t o p e c t i n -s o l u b i l i z i n g s t r a i n . The o r g a n i s m w a s m a i n t a i n e d o na n a g a r s l a n t c o n t a i n i n g 2% g l u c o s e , 0 . 2 % p e c t i n , a n d0 . 1 % y e a s t e x t r a c t , p H 5 . 0 .T a x o n o m i c a l s t u d i e s . S t r a i n S N O - 3 w a s t a x o -n o m i c a l l y c h a r a c t e r i z e d b y a s y s t e m a t i c m e t h o d a n di d e n t i f i e d b y t h e d e s c r i p t i o n s o f L o d d e r a n d K r e g e r -v a n R i j ( 4 ) .S t a i n i n g o f p e c t i n i n p e e l t i s s u e . The p e c t i n i nt h e p e e l t i s s u e w a s q u a l i t a t i v e l y d e t e r m i n e d b y s t a i n -i n g w i t h r u t h e n i u m r e d ( B D H ) C h e m i c a l s , P o o l e , D o r -s e t , E n g l a n d ) b y t h e m e t h o d d e s c r i b e d b y H a n k e a n dN o r t h c o t e ( 3 ) .C u l t i v a t i o n o f o r g a n i s m s . F o r t h e s e e d c u l t u r e ,t h e m i c r o o r g a n i s m w a s a e r o b i c a l l y g r o w n i n a mediumc o n t a i n i n g 2 % g l u c o s e , 0 . 4 % p e p t o n e , a n d 0 . 2 % y e a s te x t r a c t , p H 5 . 0 , a t 3 0 C f o r 2 4 h .F e r m e n t a t i o n c o n d i t i o n s . F e r m e n t a t i o n f o r t h ee x t r a c t i o n o f p e c t i n w a s c a r r i e d o u t w i t h b r o t h c o n -t a i n i n g 3 0 g o f c i t r u s p e e l ( C . u n s h i u ) s h r e d d e d t oa b o u t a 1 - c m w i d t h a n d 1 0 0 m l o f s t e r i l i z e d w a t e r . Theb r o t h w a s i n o c u l a t e d w i t h 5% o f t h e s e e d c u l t u r e a n di n c u b a t e d a t 3 0 C o n s h a k e r .D e t e r m i n a t i o n o f p e c t i n e x t r a c t e d by f e r m e n -t a t i o n . A f t e r t h e f e r m e n t a t i o n , t h e c u l t u r e f i l t r a t e w a sp o u r e d i n t o 3 v o l u m e s o f e t h a n o l . The p r e c i p i t a t e dp e c t i n w a s c o l l e c t e d b y c e n t r i f u g a t i o n , w a s h e d w i t he t h a n o l , a n d d r i e d i n v a c u o . A s a c o n t r o l , 0 . 0 2 % O s u -b a n ( a d i s i n f e c t a n t , b e n z a l k o n i u m c h l o r i d e s o l u t i o n ,f r o m D a i g o E i y o L t d . , O s a k a , J a p a n ) w a s a d d e d t on o n i n o c u l a t e d f e r me n t a t i o n b r o t h t o p r e v e n t c o n t a m -i n a t i o n . I n t h i s e x p e r i m e n t , a l t h o u g h t h e p e e l w a s n o ts t e r i l i z e d , c o n t a m i n a t i o n r a r e l y o c c u r r e d when t h eo r g a n i s m w a s a d d e d .

RESULTS AND DISCUSSIONTaxonom ic s t u d i e s on t h e y e a s t s t r a i nS N O - 3 . D i a g n o s t i c t e s t s o f t h e s t r a i n SNO-3w e r e p e r f o r m e d b y t h e m e t h o d s o f L o d d e r a n dK r e g e r - v a n R i j . The m o r p h o l o g i c a l a n d p h y s i o -l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f s t r a i n SNO-3 a g r e e dw i t h t h o s e d e s c r i b e d b y C a r m o - S o u s a ( 1 ) f o r T .p e n i c i l l a t u m , e x c e p t f o r t h e a b i l i t y t o g r o w o n

9 0 8


2/5

MICROBIAL PRODUCTION OF PECTIN 909g l y c e r o l a n d t h e l a c k o f g r o w t h s t i m u l a t i o n b yt h i a m i n e a n d p y r i d o x i n e .We i d e n t i f i e d t h i s s t r a i n a s a v a r i e t y o f T .p e n i c i l l a t u m a n d named i t S N O - 3 .F e r m e n t a t i o n c o n d i t i o n s . S t r a i n SNO-3g r e w w e l l i n t h e e x t r a c t o f c i t r u s p e e l a s t h e s o l en u t r i e n t s o u r c e . The o r g a n i s m a p p a r e n t l y a s s i m -i l a t e d t h e w a t e r - s o l u b l e c a r b o n a n d n i t r o g e nc o m p o u n d s i n t h e p e e l , s i n c e n o t h i n g w a s p r e s -e n t i n t h e medium o t h e r t h a n c i t r u s p e e l . Thea m o u n t o f p e c t i n e x t r a c t e d w a s d e p e n d e n t o nt h e c o n c e n t r a t i o n o f p e e l i n t h e m e d i u m . A s t h er a t i o o f p e e l t o w a t e r d e c r e a s e d , t h e t o t a l a m o u n to f p e c t i n e x t r a c t e d i n c r e a s e d , b u t t h e p e c t i nc o n c e n t r a t i o n i n t h e c u l t u r e f i l t r a t e d e c r e a s e d( T a b l e 1 ) . I n p e c t i n p r o d u c t i o n , t h e p e c t i n c o n -c e n t r a t i o n i n t h e b r o t h i s i m p o r t a n t , b e c a u s e t h ei s o l a t i o n p r o c e d u r e p r o c e e d s m o r e e a s i l y w i t hp e c t i n s o l u t i o n s o f h i g h e r c o n c e n t r a t i o n s . Thep e e l / w a t e r r a t i o o f 1 : 2 t o 1 : 3 w a s f o u n d t o b ef a v o r a b l e . P e c t i n w a s e x t r a c t e d e f f e c t i v e l y b e -t w e e n 2 5 a n d 3 0 C ( T a b l e 2 ) , a l t h o u g h t h e m i -c r o o r g a n i s m g r e w w e l l b e t w e e n 2 5 a n d 3 7 ' C . At e m p e r a t u r e o f 3 0 C w a s c h o s e n a s t h e b e s tt e m p e r a t u r e f o r t h e f e r m e n t a t i o n . The e f f e c t o ft h e f e r m e n t a t i o n t i m e o n p e c t i n e x t r a c t i o n w a se x a m i n e d . P e c t i n b e g a n t o a p p e a r a f t e r 5 h a n di n c r e a s e d w i t h f e r me n ta t i o n t i m e , a n d a f t e r 2 0t o 2 5 h t h e a m o u n t o f p e c t i n e x t r a c t e d r e a c h e dTABLE 1 . E f f e c t o f t h e r a t i o o f p e e l t o w a t e r o np e c t i n e x t r a c t i o n b y T . p e n i c i l l a t u m S N O - 3 '

P e c t i n e x t r a c t e d ( g / 1 0 0 g o f p e e l )P e e l : w a t e r C o n c n i n( w t / v o l ) W a t e r s o l u - M i c r o b i a l T o t a l b r o t h ( % )b l e b s o l u b l e ' oa1 : 2 . 3 0 . 2 1 . 7 1 . 9 0 . 81 : 3 . 3 0 . 3 2 . 6 2 . 9 0 . 91 : 4 . 0 0 . 4 2 . 7 3 . 1 0 . 81 : 5 . 0 0 . 3 3 . 2 3 . 5 0 . 7

a F e r m e n t a t i o n w a s c a r r i e d o u t a t 3 0 C f o r 1 2 hu n d e r s t a n d a r d c o n d i t i o n s , e x c e p t t h a t t h e r a t i o s o fp e e l a n d w a t e r w e r e v a r i e d a s i n d i c a t e d .b E x t r a c t e d w i t h o u t i n o c u l a t i o n .' E x t r a c t e d b y f e r m e n t a t i o n .

TABLE 2 . E f f e c t o f t e m p e r a t u r e o n p e c t i n e x t r a c t i o nb y T . p e n i c i l l a t u m S N O - 3 aP e c t i n e x t r a c t e d ( g / 1 0 0 g o f p e e l )

T e m p (0CIMirbilsouW a t e r s o l u b l e h M i c r o b i a l s o l u T o t a lb l e ~2 5 0 . 5 2 . 3 2 . 83 0 0 . 3 2 . 6 2 . 93 7 0 . 3 1 . 4 1 . 7

a F e r m e n t a t i o n was c a r r i e d o u t f o r 1 2 h u n d e r s t a n d -a r d c o n d i t i o n s , e x c e p t t h a t t h e t e m p e r a t u r e wa s v a r i e da s i n d i c a t e d .b E x t r a c t e d w i t h o u t i n o c u l a t i o n .c E x t r a c t e d b y f e r m e n t a t i o n .

i t s m a x i m u m ( F i g . 1 ) . A s m a l l a m o u n t o f p e c t i nw a s e x t r a c t e d b y w a t e r w i t h o u t i n o c u l a t i o n ;h o w e v e r , a much g r e a t e r a m o u n t o f p e c t i n w a se x t r a c t e d a f t e r i n o c u l a t i o n w i t h t h e m i c r o o r g a -n i s m . The i n c r e a s e d a m o u n t o f p e c t i n e x t r a c t e db y t h e m i c r o o r g a n i s m i s t e r m e d m i c r o b i a l - s o l u -b l e p e c t i n ( F i g . 1 ) .The p e c t i n s e x t r a c t e d a t v a r i o u s f e r m e n t a t i o nt i m e s w e r e i s o l a t e d , a n d t h e i r v i s c o s i t i e s w e r ed e t e r m i n e d . D u r i n g t h e c o u r s e o f f e r m e n t a t i o n ,v i s c o s i t y o f t h e p e c t i n s d i d n o t v a r y . T h i s r e s u l ts u g g e s t s t h a t t h e e x t r a c t e d p e c t i n i s s t a b l e i nt h e f e r m e n t a t i o n b r o t h u n d e r t h e c o n d i t i o n st e s t e d .I n F i g . 2 , p h o t o g r a p h s o f p e e l s b e f o r e a n d a f t e rf e r m e n t a t i o n a r e s h o w n . The p e e l s d i d n o t d i s -i n t e g r a t e d u r i n g f e r m e n t a t i o n , s o t h a t t h e s e p a -r a t i o n o f p e c t i n f r o m t h e r e s i d u e s w a s v e r y e a s y .P e c t i n i n p l a n t t i s s u e s w a s l o c a t e d b y s t a i n i n gw i t h r u t h e n i u m r e d . The p h o t o g r a p h s s h o w n i nF i g . 3 a r e p h o t o m i c r o g r a p h s o f t h i n - s l i c e d s p e c -i m e n s o f p e e l s t r e a t e d w i t h r u t h e n i u m r e d . Thep e e l c o n t a i n e d p l e n t y o f p e c t i n b e f o r e f e r m e n -t a t i o n ( F i g . 3A a n d B ) . F i g u r e s 3 C a n d D , t a k e na f t e r f e r m e n t a t i o n , i n d i c a t e t h a t t h e p e c t i n i np e e l w a s e x t r a c t e d c o m p l e t e l y d u r i n g f e r m e n t a -t i o n .Ra w m a t e r i a l s o f p e c t i n . V e g e t a b l e m a t -t e r s , w h i c h a r e w a s t e s f r o m i n d u s t r y , w e r e t e s t e df o r t h e i r s u i t a b i l i t y a s r a w m a t e r i a l s f o r p e c t i ne x t r a c t i o n . P e e l s o r s e g m e n t c o v e r s o f v a r i o u sc i t r u s f r u i t s w e r e f o u n d t o b e g o o d r a w m a t e r i a l s ,w h e r e a s v e g e t a b l e s s u c h a s c a r r o t s , wax g o u r d s ,a n d r a d i s h e s w e r e p o o r o n e s ( T a b l e 3 ) .P h y s i c a l a n d c h e m i c a l p r o p e r t i e s o f i s o -l a t e d p e c t i n . T h e p r o p e r t i e s o f m i c r o b i a l l y e x -t r a c t e d p e c t i n a n d p e c t i n o b t a i n e d b y t h e c o n -v e n t i o n a l m e t h o d w e r e c o m p a r e d a f t e r t h e y

C D

1 - 1I2

a ,40x

1-c0 -

3 N

1 Z m0Dc j


3/5

A P P L . E N V I R O N . M I C R O B I O L .9 1 0 SAKAI AND OKUSHIMA

F I G . 2 . P h o t o g r a p h s o f C . n a t s u d a i d a i p e e l b e f o r e a n d a f t e r t h e f e r m e n t a t i o n .f e r m e n t a t i o n ; ( B ) T h e p e e l a f t e r t h e f e r m e n t a t i o n a t 3 0 ' C f o r 1 2 h .

~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ e 2 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ l( A ) T h e p e e l b e f o r e t h e

A

K-i

4,.

F I G . 3 . P h o t o m i c r o g r a p h s o f t h i n - s l i c e d s p e c i m e n s o f C . n a t s u d a i d a i p e e l t r e a t e d w i t h r u t h e n i u m r e d . Aa n d B a r e t h e s p e c i m e n s p r e p a r e d f r o m t h e p e e l b e f o r e t h e f e r m e n t a t i o n , and C and D are t h e s p e c i m e n sp r e p a r e d f r o m t h e p e e l a f t e r t h e f e r m e n t a t i o n a t 3 0 ' C f o r 1 2 h . P e c t i n s u b s t a n c e i s p r e s e n t a t t h e d a r k e r areasi n d i c a t e d b y t h e a r r o w s . A and C a r e t h e s p e c i m e n s p r e p a r e d f r o m f l a v e d o l a y e r , and B and D a r e f r o m t h ea l b e d o l a y e r o f t h e p e e l .were p u r i f i e d b y d e i o n i z a t i o n b y A m b e r l i t e I R - i l i z a t i o n t o o b t a i n t h e p u r i f i e d p e c t i n s . The m i -1 2 0 , t r e a t m e n t w i t h a c t i v e c a r b o n , a n d c h r o m a - c r o b i a l l y e x t r a c t e d p e c t i n i s s p e c i a l i n t h a t i tt o g r a p h y o n a S e p h a r o s e 6B c o l u m n , a n d l y o p h - c o n t a i n s n e u t r a l s u g a r s a t h i g h e r l e v e l s t h a n t h a t

I

A B


4/5

MICROBIAL PRODUCTION OF PECTIN 911o b t a i n e d b y t h e c o n v e n t i o n a l m e t h o d ( T a b l e 4 ) .The m o l e c u l a r w e i g h t o f o u r p e c t i n , 1 0 0 , 0 0 0 ,d e t e r m i n e d b y t h e m e t h o d d e s c r i b e d b y S m i ta n d B r y a n t ( 6 ) , i s a l m o s t t h e s a m e a s t h a t o fc o m m e r c i a l p e c t i n f r o m l e m o n a n d h i g h e r t h a nt h a t o f t h e p e c t i n o b t a i n e d f r o m C . u n s h i u b yc o n v e n t i o n a l m e t h o d s . The m o l e c u l a r w e i g h t o fp e c t i n h a s a m a r k e d i n f l u e n c e o n i t s j e l l y i n g

TABLE 3 . Y i e l d s o f p e c t i n e x tr a c te d b y T .p e n i c i l l a t u m SNO-3 f r o m v a r i o u s o r i g i n s 'P e c t i n e x tr a c te d ( g / 1 0 0 g )

O r i g i n W a t e r s o l - M i c r o b i a lu b l e ' s o l u b l e C T o t a lN a v e l o r a n g e ( C i t r u ss i n e s i s )P e e l 0 . 4 2 . 5 2 . 9S e g m e n t c o v e r 0 2 . 7 2 . 7G r a p e f r u i tP e e l 0 . 2 2 . 5 2 . 7S e g m e n t c o v e r 0 2 . 1 2 . 1M a n d a r i n ( C i t r u s u n -s h i u )P e e l 0 . 3 2 . 6 2 . 9S e g m e n t c o v e r 0 1 . 8 1 . 8M a n d a r i n ( C i t r u s n a t -s u d a i d a i )P e e l 0 . 1 2 . 1 2 . 2S e g m e n t c o v e r 0 1 . 9 1 . 9LemonP e e l 0 . 9 1 . 7 2 . 6S e g m e n t c o v e r 0 1 . 6 1 . 6A p p l e ( K 6 o g y o k u ) 0 . 1 0 . 1 0 . 2R a d i s h 0 0 . 2 0 . 2C a r r o t 0 0 . 1 0 . 1Wa x g o u r d 0 . 4 0 . 3 0 . 7

a F e r m e n t a t i o n w a s c a r r i e d o u t a t 3 0 C f o r 1 2 hu n d e r s t a n d a r d c o n d i t i o n s , e x c e p t t h a t t h e v e g e t a b l em a t t e r i n d i c a t e d w a s u s e d i n s t e a d o f C . u n s h i u p e e l .b E x t r a c t e d w i t h o u t i n o c u l a t i o n .C E x t r a c t e d b y f e r m e n t a t i o n .

a b i l i t y ( 2 ) , a n d f o r t h i s r e a s o n p e c t i n h a v i n g al a r g e m o l e c u l a r w e i g h t i s d e s i r a b l e .From t h e r e s u l t s o f t h e p r e s e n t s t u d y , a newm e t h o d , i l l u s t r a t e d i n F i g . 4 , was e s t a b l i s h e d . I nt h i s s y s t e m , p e e l s a re w a s h e d , i f nec essary, a n ds u s p e n d e d i n s t e r i l i z e d w a t e r i n a f e r m e n t o r , t ow h i c h a s e e d c u l t u r e o f s t r a i n SNO-3 i s i n t r o -d u c e d ( c o r r e s p o n d i n g t o 3 t o 5% o f t h e f e r m e n -t a t i o n b r o t h ) f r o m a s e e d t a n k . A f t e r 1 5 t o 2 0 ho f f e r m e n t a t i o n a t 2 5 t o 3 0 C , t h e r e s i d u a l p e e l sa re f i l t e r e d o f f , a n d t h e r e s u l t a n t f i l t r a t e i sp a s s e d t h r o u g h a n o t h e r f i l t e r t o remove t h em i c r o b i a l c e l l s . The f i l t r a t e i s c o n c e n t r a t e d , a n dt h e p e c t i n i s p r e c i p i t a t e d i n e t h y l a l c o h o l , c o l -l e c t e d , a n d d r i e d . By t h i s p r o c e d u r e , 2 0 t o 2 5 k go f p e c t i n ( c o r r e s p o n d i n g t o 1 0 0 t o 1 1 0 % o f t h ey i e l d o b t a i n e d b y t h e c o n v e n t i o n a l m e t h o d ) i so b t a i n e d p e r t o n o f t h e m a n d a r i n p e e l s w h i c hare a b y - p r o d u c t o f t h e c i t r u s p r o c e s s i n g i n d u s -t r y .

S e e d t a n k

(Citrus P e e l )UW a s h e r

02 ~ 0

E v a p o r a t o r

Dried( W a s t eP e e lDried( Y e a s t )C e l l I

A l c o h o l d i s t i l l e rF I G . 4 . S c h e m a t i c d i a g r a m o f m a n u f a c t u r i n g

p r o c e s s o f p e c t i n f r o m c i t r u s p e e l .TABLE 4 . Some p r o p e r t i e s o f p e c t i n

R e l a t i v e M e t h o x y l E s t e r i f i e d G a l a c t u - N e u t r a l p H o f E l e m e n t a n a l y s i s '(%)tof1Ash% g r o u p b carboxyl ronic. U g a r b 0 . 5 % Mol wtto l u t i o n ( group ( % ) a c i d b ( % ) M s o l u - ( x l T - : f ) C H NC o m m e r c i a l 2 . 6 1 . 5 3 9 . 2 4 6 3 . 1 8 5 . 0 5 . 7 3 . 9 6 1 0 2 c 4 0 . 8 6 5 . 7 6 0 . 8 0p r o d u c t ( > 2 0 0 )( f r o m l e m o n )From C . u n s h i up e e lE x t r a c t e d b y ND 1 . 4 6 8 . 5 8 7 3 . 8 6 8 . 2 2 3 . 2 3 . 2 4 1 0 5 4 0 . 2 7 5 . 7 7 0 . 6 1f e r m e n t a t i o n ( > 2 0 0 )E x t r a c t e d b y 3 . 5 1 . 2 3 9 . 1 3 6 6 . 1 8 0 . 3 1 0 . 5 4 . 3 4 5 0 3 8 . 2 7 5 . 4 0 0 . 4 1a c i d ( > 2 0 0 )S a m p l e s w h i c h w e r e n o t t r e a t e d w i t h a c a t i o n - e x c h a n g e r e s i n were u s e d f o r t h e a n a l y s i s .

b V a l u e s e x p r e s s e d o n a n a s h - a n d m o i s t u r e - f r e e b a s i s .c C a l c u l a t e d b y t h e e q u a t i o n o f S m i t a n d B r y a n t ( 6 ) . F i g u r e s i n p a r e n t h e s e s were d e t e r m i n e d b y S e p h a r o s e6B g e l f i l t r a t i o n .

V O L . 3 9 , 1 9 8 0

cm

s


5/5

91 2 SAKAI AND OKUSHIMALITERATURE CITED

1 . C a r m o - S o u s a , L . d o . 1 9 7 0 . T r i c h o s p o r o n B e h r e n d , p .1 3 0 9 - 1 3 5 2 . I n J . L o d d e r ( e d . ) , The y e a s t s , a t a x o n o m i cs t u d y . N o r t h - H o l l a n d P u b l i s h i n g C o . , A m s t e r d a m .2 . F o g a r t y , W. M . , an d 0. P . Ward. 1 9 7 4 . P e c t i n a s e a n dp e c t i c p ol y s a cc h a r id e s. P r og . I n d . M i c r o b i o l . 1 3 : 5 9 - 1 1 9 .3 . Hanke, D . E . , an d D . H . N o r t h c o t e . 1 9 7 5 . M o l e c u l a rv i s u a l i z a t i o n o f p e c t i n a n d DNA b y r u t h e n i u m r e d .B i o p o l y m e r s 1 4 : 1 - 1 7 .

A P P L . E N V I R O N . M I C R O B I O L .4 . L o d d e r , J . , an d N . J . W. K r e g e r - v a n R i j . 1 9 6 7 . C h a r -a c t e r i s t i c s a n d m e t h o d s u s e d i n t h e c l a s s i f i c a t i o n , p . 6 -3 5 . I n J . L o d d e r ( e d . ) , The y e a s t s , a t a x o n o m i c s t u d y .N o r t h - H o l l a n d P u b l i s h i n g C o . , A m s t e r d a m .5 . M i y a z a k i , H . , an d K . T e r a d a . 1 9 7 4 . P r o c e s s i n g o f c i t r u sp e e l a n d e x t r a c t i o n o f p e e l c o m p o n e n t s . S h o k u h i n K o -

g y o ( i n J a p a n e s e ) . 1 7 : 8 1 - 8 7 .6 . S m i t , C . J . B . , and E . F . B r y a n t . 1 9 6 7 . P r o p e r t i e s o fp e c t i n f r a c t i o n s s e p a r a t e d o n d i e t h y l a m i n o e t h y l - c e l l u -l o s e c o l u m n s . J . F o o d S c i . 3 2 : 1 9 7 - 1 9 9 .

microbial production of pectin from citrus peel

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