Pengenalan
Kulit buah sitrus seperti limau bali, oren dan limau gedang biasanya dibuang sebagai sisa selepas buah dimakan atau dijus. Sebenarnya kulit ini mengandungi dua bahan bernilai tinggi: pektin, iaitu polisakarida yang digunakan sebagai agen pembentuk gel dan penstabil dalam jem dan makanan, serta limonena, sebatian utama minyak pati kulit sitrus yang digunakan dalam industri makanan, kosmetik dan pembersihan (pengetahuan am). Di Malaysia, limau bali banyak ditanam di Perak dan kulitnya yang tebal berpotensi menjadi bahan mentah industri (pengetahuan am).
Artikel ini meringkaskan kajian bertajuk “Acid and Deep Eutectic Solvent (DES) extraction of pectin from pomelo (Citrus grandis (L.) Osbeck) peels” (Liew et al., 2018). Objektifnya ialah mengoptimumkan hasil dan darjah pengesteran (DE) pektin daripada kulit limau bali menggunakan asid sitrik, serta meneroka pelarut eutektik dalam (DES) berasaskan asid. Negara kajian tidak dinyatakan dalam abstrak. Kajian sokongan merangkumi pektin kulit oren dan limau gedang (Sayah et al., 2024), pemulihan D-limonena daripada kulit oren (Negro et al., 2017), minyak pati kulit limau Siam di Indonesia (Hariono dan Rachmanita, 2024) dan penilaian ekonomi biorefineri sisa jus oren (Marchette et al., 2025).
Sorotan Kajian Lepas
Mohnen (2008) menerangkan perkembangan baharu dalam memahami struktur, fungsi dan biosintesis pektin, dan menunjukkan bahawa polisakarida ini berperanan dalam dinding sel primer dan sekunder. Willats et al. (2006) menegaskan bahawa pektin ialah ramuan makanan berfungsi bernilai tinggi yang digunakan secara meluas sebagai agen pembentuk gel dan penstabil, di samping merupakan komponen dinding sel semua tumbuhan darat.
Bagi analisis pektin, Filisetti-Cozzi dan Carpita (1991) membangunkan kaedah mengukur asid uronik tanpa gangguan gula neutral.
Pelarut hijau juga mendapat perhatian. Dai et al. (2013) memperkenalkan pelarut eutektik dalam semula jadi (NADES) sebagai medium berpotensi untuk teknologi hijau pada suhu bilik. Dai et al. (2015) kemudian mengkaji kesan pencairan dengan air terhadap struktur dan sifat fizikokimia NADES, sebagai asas untuk mengubah suai NADES bagi pemprosesan makanan, tindak balas enzim, farmaseutikal dan kosmetik.
Dapatan Utama
Hasil pektin limau bali yang tinggi. Liew et al. (2018) menggunakan reka bentuk Box–Behnken untuk mengoptimumkan pengekstrakan dengan asid sitrik. Pada keadaan optimum, iaitu pH 1.80, masa pengekstrakan 141 min, suhu 88 °C dan nisbah cecair-pepejal 29:1 mL/g, hasil pektin mencapai 39.72% dengan nilai DE 57.56%.
Pektin jenis metoksil tinggi. Pektin daripada kulit limau bali dikenal pasti sebagai pektin metoksil tinggi jenis set perlahan. pH merupakan faktor yang paling mempengaruhi hasil dan DE; perubahan pH dalam julat sempit antara 1 dan 2 menghasilkan kumpulan berfungsi pektin yang berbeza.
Asid sitrik mengatasi DES. Antara DES yang diuji, campuran asid laktik–glukosa–air (6:1:6) memberi hasil tertinggi, iaitu 23.04%. Namun, asid sitrik memberi hasil lebih baik dan lebih jimat tenaga berbanding DES.
Pektin daripada oren dan limau gedang. Sayah et al. (2024) mengekstrak pektin daripada kulit oren (Citrus sinensis) dan limau gedang dalam keadaan segar dan sisa (selepas minyak pati diekstrak), menggunakan asid sitrik dan asid sulfurik. Hasil pektin lebih tinggi daripada kulit sisa, dan kedua-dua kulit menghasilkan pektin metoksil tinggi dengan DE >50%. Berat molekul pektin limau gedang berjulat 1.538 × 10? hingga 2.47 × 10? g/mol, dan pektin oren 1.639 × 10? hingga 2.471 × 10? g/mol.
Pemulihan D-limonena. Negro et al. (2017) menyatakan D-limonena terdapat dalam flavedo kulit oren (kira-kira 0.7% w/w). Pengekstrakan suhu sederhana dipercepat memulihkan D-limonena sehingga 0.48 ± 0.002% w/w (asas basah) pada 130 °C selama 60 min. Kaedah ini lebih cekap berbanding pengekstrakan Soxhlet (lebih 68% w/w berbanding 37% w/w daripada jumlah D-limonena). Baki kulit kemudian dipirolisis dengan purata kecekapan pemulihan tenaga kimia 91% ± 0.04.
Minyak pati kulit limau Siam. Hariono dan Rachmanita (2024) menyuling 150 g kulit limau Siam varieti Semboro. Pada suhu pemanasan 250°C dan 300°C, hasil minyak ialah 1.9 mL (1.083%) dan 0.9 mL (0.513%), dengan kandungan limonena 16.10% dan 7.69% masing-masing. Berdasarkan purata hasil minyak 0.6%, potensi minyak daripada sisa kulit di kawasan kajian dianggarkan 27 tan/tahun.
Biorefineri skala industri. Simulasi Marchette et al. (2025) menunjukkan loji biorefineri mampu menghasilkan 12.2 tan etanol 99.8% w/w dan 25.8 t h?¹ pektin daripada 381.6 t h?¹ biojisim basah. Pada 90 °C dan 0.68 atm, limonena dihasilkan pada kadar 5.9 t h?¹ (97% w/w) dengan pemulihan 99.6% w/w.
| Produk | Dapatan utama | Sumber |
|---|---|---|
| Pektin limau bali (asid sitrik) | Hasil 39.72%, DE 57.56% | Liew et al. (2018) |
| Pektin limau bali (DES) | Hasil 23.04% | Liew et al. (2018) |
| Pektin oren/limau gedang | DE >50%; hasil lebih tinggi daripada kulit sisa | Sayah et al. (2024) |
| D-limonena kulit oren | 0.48 ± 0.002% w/w (130 °C, 60 min) | Negro et al. (2017) |
| Minyak kulit limau Siam | 1.083% hasil; limonena 16.10% (250°C) | Hariono dan Rachmanita (2024) |
| Biorefineri | Pektin 25.8 t h?¹; limonena 5.9 t h?¹ | Marchette et al. (2025) |
Perbincangan
Hasil pektin 39.72% daripada kulit limau bali menunjukkan bahawa sisa ini ialah sumber pektin yang menjanjikan. Kedua-dua kajian pektin, menggunakan limau bali serta oren dan limau gedang, menghasilkan pektin metoksil tinggi (DE melebihi 50%), iaitu jenis yang sesuai untuk jem bergula tinggi (pengetahuan am). Asid sitrik juga didapati memberi hasil lebih baik dan lebih jimat tenaga berbanding DES.
Bagi limonena, hasil per berat kulit adalah kecil, iaitu 0.48% w/w D-limonena (Negro et al., 2017) dan 0.513–1.083% minyak pati (Hariono dan Rachmanita, 2024). Kandungan limonena 16.10% dalam minyak limau Siam jauh lebih rendah daripada yang lazim dilaporkan bagi minyak kulit oren (pengetahuan am), dan suhu penyulingan yang tinggi mungkin mempengaruhinya. Oleh itu, nilai komersial limonena bergantung kepada jumlah kulit yang besar dan kaedah pengekstrakan yang sesuai. Simulasi Marchette et al. (2025) menunjukkan bahawa pada skala industri jus, pektin, limonena dan etanol boleh dihasilkan serentak.
Batasan utama ialah tiada data limonena atau pasaran komersial pektin di Malaysia ditemui. Industri jus sitrus tempatan juga kecil berbanding negara pengeluar utama (pengetahuan am), jadi bekalan kulit mungkin datang daripada penjaja jus, kilang minuman dan ladang limau bali.
Implikasi kepada Pengusaha dan Agensi
1. Pengusaha limau bali boleh menilai kulit sebagai bahan mentah pektin, kerana hasil hampir 40% telah dicapai di makmal.
2. Gunakan kulit sisa selepas pengekstrakan minyak pati untuk pektin, kerana hasil pektin lebih tinggi daripada kulit sisa (Sayah et al., 2024).
3. Gabungkan pengeluaran minyak pati, pektin dan tenaga daripada kulit yang sama untuk meningkatkan nilai ekonomi.
4. Agensi boleh menganggarkan jumlah sisa kulit sitrus di Malaysia sebagai asas kajian kebolehlaksanaan industri.
Kesimpulan
Kulit sitrus, terutamanya kulit limau bali, berpotensi besar sebagai sumber pektin metoksil tinggi, dengan hasil 39.72% menggunakan asid sitrik. Limonena juga boleh dipulihkan, tetapi hasilnya kecil per berat kulit dan memerlukan skala besar untuk berdaya maju. Konsep biorefineri yang menghasilkan pektin, limonena dan biofuel serentak menawarkan hala tuju, namun kajian ekonomi khusus untuk Malaysia masih diperlukan.
Rujukan
1. Liew, S. Q., Ngoh, G. C., Yusoff, R., et al. (2018). Acid and Deep Eutectic Solvent (DES) extraction of pectin from pomelo (Citrus grandis (L.) Osbeck) peels. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. https://doi.org/10.1016/J.BCAB.2017.11.001
2. Sayah, M. Y., Chabir, R., Benyahia, H., et al. (2024). Yield, esterification degree and molecular weight evaluation of pectins isolated from orange and grapefruit peels under different conditions. https://doi.org/10.60692/vh27p-mbr86
3. Negro, V., Ruggeri, B., Mancini, G., et al. (2017). Recovery of D-limonene through moderate temperature extraction and pyrolytic products from orange peels. Journal of Chemical Technology & Biotechnology. https://doi.org/10.1002/JCTB.5107
4. Hariono, B., & Rachmanita, R. E. (2024). Main components of the Semboro variety of Siam orange peel essential oil prepared using water distillation method. Jurnal Teknik Pertanian. https://doi.org/10.23960/jtep-l.v13i2.547-554
5. Marchette, I. R., Cavallari, R. B. C., Rothier, F. do C., et al. (2025). Economic assessment and process design to valorize citrus juice industry waste. Biofuels, Bioproducts and Biorefining. https://doi.org/10.1002/bbb.2722
6. Mohnen, D. (2008). Pectin structure and biosynthesis. Current Opinion in Plant Biology. https://doi.org/10.1016/J.PBI.2008.03.006
7. Willats, W. G. T., Knox, J. P., & Mikkelsen, J. D. (2006). Pectin: New insights into an old polymer are starting to gel. Trends in Food Science and Technology. https://doi.org/10.1016/J.TIFS.2005.10.008
8. Filisetti-Cozzi, T. M. C. C., & Carpita, N. C. (1991). Measurement of uronic acids without interference from neutral sugars. Analytical Biochemistry. https://doi.org/10.1016/0003-2697(91)90372-Z
9. Dai, Y., van Spronsen, J., Witkamp, G.-J., Verpoorte, R., & Choi, Y. H. (2013). Natural deep eutectic solvents as new potential media for green technology. Analytica Chimica Acta. https://doi.org/10.1016/J.ACA.2012.12.019
10. Dai, Y., Witkamp, G.-J., Verpoorte, R., & Choi, Y. H. (2015). Tailoring properties of natural deep eutectic solvents with water to facilitate their applications. Food Chemistry. https://doi.org/10.1016/J.FOODCHEM.2015.03.123
Sumber carian: SciSpace Literature Review (mod High Quality), November 2026.
Kata kunci: kulit sitrus, pektin, limonena, limau bali, darjah pengesteran, pelarut eutektik dalam, minyak pati, biorefineri
