Research Article

Efecto de la fraccionación seca basada en clasificación del aire sobre las propiedades estructurales, térmicas y funcionales del concentrado de proteína de garbanzo para aplicaciones en nanoemulsiones

DOI:

10.3791/70451

March 10th, 2026

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

El concentrado de proteína de garbanzo extraído en seco mostró un alto contenido proteico, fuertes propiedades espumosas y una estabilización eficaz de la nanoemulsión a una concentración del 3,0% en peso normal. Los análisis estructurales y térmicos revelaron una organización amorfa-dominante con baja cristalinidad residual y mayor flexibilidad molecular, lo que respalda su idoneidad como ingrediente funcional sostenible y de origen vegetal para sistemas coloides alimentarios.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

El concentrado de proteína de garbanzo (CPC) se obtuvo mediante un enfoque de extracción en seco y se caracterizó sistemáticamente en términos de sus propiedades composicionales, funcionales y estructurales para evaluar su idoneidad para aplicaciones en nanoemulsión (NE). El CPC extraído en seco poseía un contenido proteico del 44,8% y demostró un rendimiento funcional superior, incluyendo una capacidad de espuma del 61,1% y una alta estabilidad de espuma del 94,7%, reflejando una adsorción interfacial eficiente y la formación cohesiva de la película. La formulación de NE preparada utilizando CPC al 3,0% w/v como agente emulsionante logró una reducción significativa en el tamaño de las gotas, lo que dio un diámetro medio de gotas en Z-152,7 nm y un índice de polidispersión bajo (0,30), lo que indica una distribución fina y relativamente uniforme del tamaño de las gotas y estabilidad coloidal cinéticamente estable. El análisis comparativo de calorimetría diferencial de barrido (DSC) de harina de garbanzo (FQ) y CPC reveló dos principales transiciones endotérmicas. Aunque ambas muestras mostraron una transición similar a baja temperatura a 68,4 °C asociada con la liberación de agua unida, CPC mostró un cambio entalpy sustancialmente menor, lo que indica una alteración parcial del orden molecular nativo tras la extracción seca. El perfil de difracción de rayos X (XRD) del CPC utilizado en los sistemas NE exhibía un amplio halo amorfo dentro del rango de 2θ de 10°-30°, intercalado con reflexiones agudas limitadas de baja intensidad. Estos hallazgos confirman una estructura amorfa dominante con regiones cristalinas parciales, estimando aproximadamente el 15% de la cristalinidad global del concentrado. Este estudio describe un protocolo reproducible y libre de disolventes para la producción de NEs de aceite en agua utilizando CPC clasificado como aire seco, adecuado para uso instruccional y posible escalado industrial.

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Las proteínas derivadas de leguminosas han recibido una atención significativa como ingredientes multifuncionales para el diseño de emulsiones alimentarias estructuralmente estables. Entre estas fuentes, el garbanzo (Cicer arietinum) destaca especialmente por su alta producción global (el tercer cultivode leguminosa más cultivado a nivel mundial), su contenido proteico sustancial (18%-24%), su naturaleza hipoalergénica y su perfil equilibrado de aminoácidosesenciales 1,2. Normalmente, los aislados de proteínas contienen una concentración de proteínas más alta (80%-90%) ya que se procesan adicionalmente para eliminar carbohidratos y grasas, mientras que el CPC (50%−75% de proteína) retiene fibra y otros nutrientesesenciales 3. Estas ventajas nutricionales y agronómicas destacan la proteína de garbanzo como una alternativa viable a los emulsionantes convencionales de proteínas vegetales y animales. A pesar de su uso generalizado, las emulsiones estabilizadas con tensioactivos tradicionales de bajo peso molecular suelen permanecer termodinámicamente inestables y propensas a la coalescencia, floculación y separación de fases duranteel almacenamiento. En cambio, las NEs suelen caracterizarse por diámetros de gotas inferiores a 200 nm, presentan una mayor estabilidad cinética, una mejor protección de compuestos bioactivos encapsulados y una mayor dispersibilidad en sistemas acuosos. Como resultado, la tecnología NE ha surgido como una estrategia eficaz para desarrollar alimentos funcionales con liberación controlada y mejora de la biodisponibilidad de ingredienteshidrofóbicos 4.

Un estudio reciente ha informado que la CPC presenta características interfaciales y funcionales favorables para la formación de NE, incluyendo una fuerte capacidad de retención de agua, notable rendimiento de espuma y la capacidad de estabilizar las interfaces aceite-agua. El CPC también ha sido evaluado como un posible sustituto de la yema de huevo en emulsiones tipo mayonesa debido a su estabilidad en emulsificación y atractivo en etiquetalimpia 1. Más allá de estos sistemas modelo, los nanoemulsionantes basados en proteínas de garbanzo tienen aplicaciones potenciales en diversas matrices alimentarias, incluyendo bebidas (bebidas turbias, aguas proteicas, bebidas antioxidantes y la nanoencapsulación de curcumina, ácidos grasos omega-3, carotenoides y aceites esenciales), análogos lácteos de origen vegetal, formulaciones con reducción de grasa y rellenos para panaderíao confitería 4.

Aunque la funcionalidad emulsionante de la proteína de garbanzo (CP) ha sido ampliamenteinformada, los sistemas nanoemulsificantes derivados de rutas de extracción seca han recibido atención comparativamente limitada, especialmente en lo que respecta a la reproducibilidad, integridad estructural y escalabilidad para aplicaciones alimentarias. A diferencia de los protocolos convencionales de extracción húmeda, que requieren un ajuste extenso del pH, centrifugación y eliminación de disolventes, la clasificación del aire permite un enriquecimiento rápido de proteínas en condiciones ambientales sin el uso de agua, productos químicos ni tratamientos térmicosexcesivos 3. En consecuencia, la extracción en seco ofrece ventajas claras sobre los métodos de extracción húmeda, ya que preserva la funcionalidad de las proteínas mientras reduce la carga ambiental y la complejidad delprocesamiento 3,6.

Sin embargo, una necesidad clave no satisfecha en la investigación actual sobre coloides alimentarios es una comprensión mecanicista clara de cómo la extracción seca modifica la estructura de las proteínas y el comportamiento térmico, y cómo estos cambios se traducen en el rendimiento de la nanoemulsificación y la estabilidad coloidal. En particular, se requiere una evaluación sistemática de las relaciones estructura-función que involucren la organización molecular, la actividad interfacial y el comportamiento de la espuma para avanzar en la aplicación de sistemas coloides alimentarios basados enCPC 7.

La novedad de este estudio radica en demostrar el uso de CPC clasificado como aire seco como un agente nanoemulsificante reproducible y libre de disolventes, al tiempo que se correlaciona directamente su enriquecimiento composicional con funcionalidades estructurales, térmicas e interfaciales. Por ello, el presente estudio pretende demostrar que el CPC obtenido mediante clasificación del aire seco puede funcionar como un nanoemulsionante eficaz al vincular sistemáticamente el enriquecimiento compositivo con sus propiedades estructurales, térmicas e interfaciales. Se pone especial énfasis en la caracterización fisicoquímica, la capacidad y estabilidad de la espuma, y el análisis de la RDX para esclarecer las relaciones estructura-función que rigen la formación y estabilidad de la NE.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Preparación de muestras
Separación de proteínas a partir de harina de garbanzo (FC)
Los garbanzos Kabuli (Cicer arietinum L.), cosechados durante la temporada de cultivo de 2025 y procedentes del sureste de Turquía, se procesaron mediante un sistema de molienda por aire basado en impacto, en el que las partículas fueron sometidas a fuerzas centrífugas y a impactos repetidos contra el disco de molienda y el engranaje anular. Tras un primer paso previo al fresado, se molieron aún más granos gruesos para producir fibra de carbono utilizando un molino clasificador de aire. Durante el fresado por impacto, se aplicó un caudal de aire de 40-45m 3/h, una velocidad clasificadora de 7.000-8.000 rpm y una velocidad de avance de 200 kg/h, de acuerdo con las condiciones de funcionamiento previamente reportadas y un protocolo de optimización interno, tal como se describe en la literatura8.

Posteriormente, las fracciones finas ricas en proteínas se obtuvieron de la FQ mediante la clasificación del aire a temperatura ambiente, utilizando el mismo sistema de clasificadores de aire. La velocidad de las ruedas del clasificador se ajustó a 10.000 rpm, mientras que la velocidad de avance se mantuvo en aproximadamente 200 kg/h y el flujo de aire en 52 m³/h, como se describióanteriormente en 8. Este paso de separación enriqueció selectivamente la fracción proteica en función de las diferencias en el tamaño, densidad y propiedades aerodinámicas de las partículas.

Tras la clasificación del aire, el polvo resultante mostró una distribución fina del tamaño de partículas (d(0,9) = 20-22 μm); por lo tanto, no se aplicó ningún paso de tamizado para evitar pérdidas de materiales y esfuerzos mecánicos innecesarios. La fracción enriquecida con proteínas se envasó directamente en bolsas de polietileno de 25 kg con gas y se almacenó a 4 °C para minimizar la absorción de humedad y preservar las propiedades funcionales hasta su posterior procesamiento.

Preparación de nanoemulsión
El CPC se utilizó como único agente emulsionante para preparar NEs de aceite en agua (O/W) que apuntaban a una concentración de proteína activa del 3,0% w/v en la formulación final. Esta concentración se seleccionó en base a cribados preliminares de 1,0% p/v, 2,0% p/v y 3,0% p/v CPC, que indicaron que el 3,0% proporcionó la reducción más efectiva del tamaño de las gotas y la mayor estabilidad física a corto plazo. Según el contenido proteico medido del polvo CPC (44,8% p/w), se calculó que la concentración requerida en polvo era del 6,67% p/v. El CPC funcionó como emulsionante en la fase acuosa continua, mientras que el aceite de triglicéridos de cadena media (MCT) se utilizó exclusivamente como fase oleosa dispersa a una concentración fija del 5,0% v/v, correspondiente a 5,0 mL de aceite por 100 mL de formulación. No se utilizaron tensioactivos de bajo peso molecular en ningunaformulación 9.

La dispersión acuosa de CPC se preparó disolviendo la cantidad calculada de polvo de CPC en agua ultrapura bajo agitación magnética continua a 800 rpm durante 1.800 s para asegurar una hidratación completa y una dispersión homogénea de proteínas. La hidratación completa se confirmó por la ausencia de partículas o sedimentos visibles.

La fase aceitosa se añadió lentamente a la solución CPC hidratada bajo agitación continua, seguida de una homogeneización de alta cizalladura a 12.000 rpm durante 240 s, produciendo una emulsión gruesa (convencional), visualmente identificada por una apariencia uniforme y opaca sin separación visible de aceite. Estas condiciones se seleccionaron para evitar la agregación de proteínas y asegurar una suficiente alteración de las gotas.

Posteriormente, se obtuvieron NEs mediante sonicación por sonda de la emulsión gruesa al 30% de amplitud durante 180 s, realizada en un baño de agua con hielo para mantener la temperatura de la muestra por debajo de 30 °C y evitar la agregación de proteínas. La temperatura se monitorizaba de forma intermitente durante la sonicación. Experimentos preliminares de optimización (datos no mostrados) evaluaron tiempos de sonicación de 60 s, 120 s y 180 s, y se seleccionaron 180 s como condición óptima basándose en la formación reproducible de NEs con diámetros de gotas inferiores a 200 nm y bajo PDI. Por lo tanto, todas las NEs reportadas en este estudio se prepararon utilizando el tiempo de sonicación optimizado de 180 s.

La formación exitosa del NE se vio respaldada por la aparición de una dispersión estable, ligeramente opalescente, sin separación de fases tras 1.800 s de pie. Las muestras que presentaban cremado visible o separación de fases fueron excluidas de análisis posteriores. Todas las muestras se equilibraron a temperatura ambiente (25 ± 2 °C) antes de la caracterizaciónfisicoquímica 9.

PRECAUCIÓN: El manejo de equipos de alta energía (homogeneizador y sonicador) se realizó conforme a los procedimientos de seguridad institucionales en el laboratorio. Durante la sonicación se usaban protección auditiva y protección contra salpicaduras. No se usaron ácidos ni bases durante la preparación de la emulsión; por lo tanto, no se requirieron medidas de neutralización química ni de eliminación de residuos peligrosos.

Caracterización nutricional y fisicoquímica de la harina de garbanzo (FC) y del concentrado de proteína de garbanzo (CPC)
Análisis composicional
La composición nutricional de las muestras de FQ y CPC se determinó mediante los Métodos Oficiales de Análisis de la Association of Official Analytical Chemists (AOAC). La fibra cruda se analizó según AOAC 991,43, la ceniza total según AOAC 923,03, la grasa cruda según AOAC 920,39 y la proteína cruda según AOAC 984,13, utilizando un factor de conversión nitrógeno a proteína de N × 6,25. El contenido total de carbohidratos de todas las muestras se determinó por diferencia restando la suma de los porcentajes de humedad, proteínas, grasas y cenizas del 100%3.

Análisis de color
Los parámetros de color de las muestras se midieron utilizando un colorímetro de mesa que operaba en modo de reflectancia. Antes de la medición, el instrumento se estandarizó utilizando los estándares de calibración en blanco y negro suministrados por el fabricante. Para asegurar mediciones uniformes y reproducibles, se cargó suavemente 5,0 g de muestra en polvo en una cubeta redonda de vidrio (64,0 mm de diámetro interno) para crear una superficie lisa y homogénea. Se aplicó un grosor de capa suficiente (≥ 50,0 mm) para minimizar la influencia del sustrato y los efectos de fondo, y para hacer que el polvo translúcido quedara efectivamente opaco bajo condiciones de reflectancia. Todas las mediciones se realizaron en modo de reflectancia a temperatura ambiente.

Las coordenadas de color se expresaban en el espacio de color CIELAB, donde L* representa la luminosidad (0 = negro, 100 = blanco), a* representa el eje rojo-verde y b* representa el eje amarillo-azul. Se calcularon parámetros adicionales de color, incluyendo la diferencia total de color (ΔE*), cromancia (C*), ángulo de tono (H°) e índice de color (CI), según las ecuaciones descritas en11 (Ecuaciones 1–4) de la siguiente manera:

figure-protocol-1(Ecuación 1)

figure-protocol-2(Ecuación 2)

figure-protocol-3(Ecuación 3)

figure-protocol-4(Ecuación 4)

Análisis de pH
El pH de las muestras de CF y CPC se determinó mediante un medidor de pH digital equipado con un electrodo de vidrio, insertando el electrodo directamente en la dispersión de la muestra a 25,0 ± 2,0 °C. Antes de la medición, el medidor de pH se calibraba utilizando soluciones tampón estándar (pH 4,0 y 7,0). Todas las mediciones se realizaron en triplicado (n = 3) para asegurar la reproducibilidad analítica.

Contenido de humedad
El contenido residual de humedad de las muestras de CF y CPC se determinó utilizando un analizador rápido de humedad operado bajo condiciones de calefacción controladas. Todas las mediciones se realizaron en triplicado (n = 3) para asegurar la reproducibilidad analítica.

Caracterización estructural y funcional de la CPC
Análisis XRD
El análisis de la XRD de CPC se realizó utilizando un difractómetro de rayos X de laboratorio equipado con radiación Cu-Kα (λ = 1,5406 Å). Se registraron difractogramas en un rango de 2θ de 10°-90° a una velocidad de escaneo de 2,5° min-1, operando a 40 mA y 45 kV, siguiendo un procedimiento12 previamente reportado.

La identificación de picos, la resta de fondos y el ajuste de curvas se realizaron utilizando software estándar de análisis XRD. El grado de cristalinidad se calculó como la relación entre el área integrada de las reflexiones cristalinas y el área total bajo el difractograma, según el método descrito por13, como se muestra en la Ecuación (5):

figure-protocol-5(Ecuación 5)

El tamaño aparente de cristalita (D) se estimó a partir de los datos de la XRD usando la ecuación de Scherrer (Ecuación 6), aplicada a los picos de difracción más intensos:

figure-protocol-6(Ecuación 6)

donde D es el tamaño aparente de cristalita (nm), K es el factor de forma (se supone que es 0,9), λ es la longitud de onda de rayos X, β es el ancho total a la mitad del máximo (FWHM, en radianes) del pico de difracción seleccionado, y θ es el ángulo de Bragg.

Análisis de calorimetría diferencial de barrido (DSC)
El análisis de calorimetría diferencial de barrido (DSC) de FQ y CPC se realizó utilizando un calorímetro diferencial de barrido de laboratorio. Se pesó y selló con precisión aproximadamente 10,0 ± 0,1 mg de muestra en un crisol cóncavo de aluminio con tapa perforada, mientras que se utilizó un crisol vacío de aluminio como referencia. Las mediciones se realizaron bajo una atmósfera de nitrógeno (20 mL/min) para minimizar los efectos oxidativos. Las muestras se calentaron de 0 °C a 400 °C a una velocidad constante de calentamiento de 5 °C min-1 bajo condiciones de escaneo dinámico. Se realizaron calibraciones de temperatura y sensibilidad antes del análisis para garantizar la precisión y la reproducibilidad de las mediciones.

Las transiciones térmicas se caracterizaron determinando la temperatura de inicio (To), la temperatura máxima (Tp), la temperatura de extremo (Te) y el cambio de entalpía (ΔH) asociado a cada transición. Además, se calcularon el ancho de pico endotérmico (EPW) y el índice de altura de pico (PHI) según las Ecuaciones. (7) y (8), respectivamente:

EPW= (Te−Tp) (Eq. 7)

PHI =ΔH/(Tp− To) (Ecu. 8)

Capacidad de espuma (FC) y estabilidad (FS)
La capacidad de espuma (FC) y la estabilidad de la espuma (FS) de una dispersión acuosa CPC (3,0 g/L) se evaluaron a pH 7,0, ajustadas según fuera necesario usando ácido clorhídrico (HCl) de 0,1 N. Una alícuota de 30 mL de dispersión proteica se transfirió a tubos centrífugas de polipropileno de 50 mL y se homogeneizó usando un homogeneizador de alta velocidad operado a 11.000 rpm durante 120 s para generar espuma. La formación de espuma se confirmó visualmente mediante el rápido aumento del volumen de muestras y la formación de una capa estable de espuma inmediatamente después de la homogeneización.

La FC se calculó como el aumento porcentual de volumen inmediatamente después de la homogeneización, mientras que la FS se determinó en función del volumen de espuma retenido tras 600 s, 1.800 s, 3.600 s y 7.200 s. Todas las mediciones se realizaron en triplicado (n = 3), y los valores de FC y FS se calcularon según las Ecuaciones. (9) y Ecuaciones. (10), respectivamente14:

figure-protocol-7(Ecuación 9)

figure-protocol-8(Ecuación 10)

PRECAUCIÓN: El ácido clorhídrico diluido se manipuló utilizando las precauciones de seguridad adecuadas en el laboratorio, incluyendo guantes y protección ocular. Las soluciones de residuos se eliminaron según las directrices institucionales de seguridad química.

Estabilidad fisicoquímica de las NEs basadas en CPC y CPC
Tamaño medio de partículas y distribución de tamaño de partícula
La distribución del tamaño de las partículas y el diámetro hidrodinámico promedio Z de las muestras se determinaron mediante dispersión dinámica de la luz (DLS). Se registraron el diámetro hidrodinámico medio Z y el índice de polidispersión (PDI) para caracterizar el tamaño medio de las gotas y la uniformidad de la distribución de tamaño,respectivamente 15,16.

Antes de la medición, las muestras se diluyeron con agua destilada en una proporción de 1:100 (v/v) para minimizar los efectos de dispersión múltiple y asegurar mediciones fiables de dispersión de luz. Los análisis se realizaron a una temperatura controlada de 25 ± 2 °C. La PDI se utilizó como indicador de la homogeneidad de la distribución de tamaño de las gotas, con valores más bajos de PDI correspondientes a distribuciones de tamaño más estrechas. Las mediciones se realizaron el día 0 (NEs recién preparadas) y tras 7 días de almacenamiento para evaluar la estabilidad física a corto plazo del sistemaNE 16. Las muestras que presentaban cremado visible, sedimentación o separación de fases antes de la medición se excluyeron del análisis DLS.

ζ-potencial de partículas
Se determinó el potencial ζ de las muestras para evaluar la carga superficial neta y la estabilidad electrostática de las gotas mediante dispersión electroforética de luz (ELS), siguiendo las metodologías previamentedescritas 15,16. Las mediciones se realizaron a una temperatura controlada de 25,0 ± 2 °C, y se utilizaron muestras sin diluir para preservar el entorno iónico original de las NE.

Se calcularon los valores medios de ζ-potencial y las correspondientes desviaciones estándar para cada muestra para evaluar las interacciones electrostáticas y la estabilidad coloidal de las emulsiones. Todas las mediciones se realizaron utilizando agua como dispersante, de acuerdo con un establecido

Procedimiento operativo internoestándar 15. Las muestras que mostraron separación de fases visible o creaming antes del análisis se excluyeron de las mediciones de ζ-potencial.

Validación del método y resultados esperados
La validación del método se logró evaluando parámetros fisicoquímicos clave, incluyendo diámetro hidrodinámico promedio Z, PDI, potencial ζ y estabilidad física bajo tensión. La ejecución exitosa del protocolo se apoyó en la formación reproducible de NEs con tamaños de gotas inferiores a 200 nm y PDI ≤0,30. Para validar aún más la estabilidad más allá del simple almacenamiento, se realizó una prueba de esfuerzo de centrifugación a 4.000 rpm durante 900 s. La ausencia de separación visible de fases o cremado tras la centrifugación, junto con perfiles consistentes de potencial de ζ y pH durante 7 días de almacenamiento, apoyan colectivamente la robusta capacidad emulsionante de CPC y la reproducibilidad del protocolo propuesto.

Análisis estadístico
Las mediciones composicionales y funcionales se realizaron en triplicado (n=3), mientras que los análisis estructurales (XRD y DSC) se realizaron como mediciones individuales, ejecuciones representativas. Los resultados se presentan como el valor medio ± desviación estándar (DS). Las evaluaciones estadísticas se realizaron mediante análisis unidireccional de varianza (ANOVA) mediante software SPSS. Para todos los análisis, se consideró que un valor p de < 0,05 indicaba significación estadística. En los casos en los que se identificaron diferencias significativas, se empleó la prueba post-hoc de Tukey de Honestamente Significativa Diferencia (HSD) para comparaciones múltiples. Las letras estadísticas de conexión (por ejemplo, a, b, c) presentadas en las tablas y figuras se derivaron de los resultados de la prueba de Tukey HSD; Los medios que comparten la misma letra no son significativamente diferentes en el nivel de significación del 5%.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Caracterización nutricional y fisicoquímica de la FQ y la CPC
Parámetros composicionales
Los parámetros composicionales de la CF y la CPC se resumen en la Tabla 1. El CPC contenía un 44,8% de proteína, un 5,8% de grasa cruda y un 45,9% de carbohidratos totales, demostrando un enriquecimiento sustancial de proteínas en relación con la fibrosis crónica como resultado del proceso de fraccionamiento seco. El aumento del contenido proteico observado en ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

En este estudio, el CPC se obtuvo mediante clasificación del aire y se caracterizó en términos de sus propiedades composicionales, funcionales, estructurales y coloidales, con especial atención a su aplicación como nanoemulsificante de origen vegetal. Los métodos no térmicos, como la clasificación del aire, pueden proporcionar un enriquecimiento marcado del contenido proteico en relación con la fibrosis quística, dando lugar a un CPC con un contenido proteico del 44,8%3...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

El autor declara que no tiene intereses financieros en competencia ni relaciones personales conocidas que puedan influir en el trabajo relatado en este documento.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

El autor agradece mucho al Sr. Bekir Çakıcı (SFA Ar-Ge Sağlık Hizmetleri) por su apoyo técnico en la formulación de nanoemulsiones y el análisis de ζ-potencial. Se extiende un sincero agradecimiento a la Sra. Rüya Kandemir (Universidad Çukurova, Centro de Análisis CUMERLAB) por su ayuda en los análisis de difracción de rayos X (XRD). El autor también agradece a Dervişoğlu Bakliyat A.Ş. por proporcionar ensayos de proteínas y acceso a instalaciones de laboratorio para los diversos análisis realizados en este estudio.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Tubos cónicos de 50 mLCorning352070Tubos centrifugadores de polipropileno
Molino clasificador de airefigure-materials-1CSM1250Molino clasificador de aire usado para fraccionamiento de proteínas
Balance analíticoSartoriusBCE224I-ISBalance analítico (capacidad máxima: 120 g)
Pipetas automáticasMarca3123000055Pipetas ajustables (200 y mu; L, 1 mL, 5 mL)
CentrifugadoraEppendorf5810RCentrífuga refrigerada
Muestra de garbanzosfigure-materials-2Garbanzos de grado alimentario
ColorímetroHunterLabA60-1014-593Instrumento para el análisis de color
Calorímetro diferencial de barridoNETZSCHAnálisis DSC
Termómetro digitalHanna InstrumentsHI-98501Monitorización de la temperatura
Fosfato de hidrógeno potásico (Na2HPO4)Sigma-AldrichS7907Grado analítico
Analizador de grasaC. Gerhardt GmbH & Co. KG13-0005Análisis de grasa basado en Soxhlet
Homogeneizador de alta velocidadVELPSA20900010Homogeneización de emulsiones gruesas
Ácido clorhídrico (HCl)Sigma-Aldrich320331Grado analítico
Solución de ácido clorhídrico (0,1 N)Sigma-AldrichH1758Ajuste del pH
Tabletas catalizadoras de KjeldahlC. Gerhardt GmbH & Co. KG12-0328Análisis de Kjeldahl
Agitador magnéticoIKA3339000Mezcla e hidratación de muestras
Aceite de triglicéridos de cadena mediaAtaman Kimya A.figure-materials-3https://www.atamanchemicals.com
/triglicéridos de cadena media-mct
_u30009/?? lang=TR#:~:text
=Orta%20zincirli%20trigliseritler
%20(MCT)%2C%20hindistance
vizi%20ve%20hurma%20%C3
%A7ekirde%C4%9Fi%20ya%C
4%9Flar%C4%B1nda,g%C3%B
Cne%C5%9F%20kremleri%20i%
C3%A7in%20%C4%B1slat%C4%
B1c%C4%B1% 20ajand%C4%B1r.
Aceite de grado alimentario y farmacéutico
Analizador de humedadMettler ToledoHC103Determinación de humedad
Analizador de tamaño de partícula y potencial zetaInstrumentos MalvernZEN3600DLS y movilidad electroforética
Medidor de pHMettler ToledoMET-30671567Medición del pH
Tubos de centrifugación de plásticoISOLAB078.02.003Tubos de plástico desechables
Pipsina porcinaSigma-AldrichP7012Enzima (1:10.000)
Dihidrógeno fosfato potásico (KH2PO4)Sigma-AldrichP5379Grado analítico
Sonda sonicadoraBandelinSonicación por emulsión
Gafas protectorasBaymaxBX-2500Equipos de seguridad de laboratorio
Analizador de proteínasC. Gerhardt GmbH & Co. KG12-0520Determinación de proteínas
Sistema digestivo de proteínasC. Gerhardt GmbH & Co. KG12-0700Unidad de digestión Kjeldahl
Cloruro de sodio (NaCl)Sigma-AldrichS9625Grado analítico
Hidróxido de sodio (NaOH)Sigma-AldrichS5881Grado analítico
Espátulahttps://www.blabmarket.com/
meta-etiket/plastik-spatul?srsltid
=AfmBOoqsvXR_3rQgU1n8QBn
DyR_P9D52v2Hahy27RLOH7Zg
VbFzzcbsb
Espátula de plástico
Sistema de agua ultrapuraELGA LabwaterPC110COBPM1Resistividad al agua: 18,2 MΩ & middot; cm
Matraz volumétricoSchott Duran2120117Matraz volumétrico de 100 mL
Baños MaríaMemmertWTB24Control de temperatura (20– 25 y grados C)
Difractómetro de rayos X (Cu– Kα)PANalyticalVÁSTAGO-LE-0294-LCAnálisis XRD (45 kV, 40 mA)

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Bi, C., Qie, A., Liu, Y., Gao, F., Zhou, T. Chickpea protein stabilized Pickering emulsions : As a novel mayonnaise substitute. J Food Eng. 382, 112180(2024).
  2. Zhang, Y., Huang, X., Zeng, X., Li, L., Jiang, Y. Preparation, functional properties, and nutritional evaluation of chickpea protein concentrate. Cereal Chem. 100 (2), 310-320 (2023).
  3. Yeasmen, N., Orsat, V. Industrial processing of chickpeas (Cicer arietinum) for protein production. Crop Sci. 65, 1-24 (2025).
  4. Kaptan, B. Use of Nanoemulsion Technology in Dairy Industry. Food Sci Nutr. 12 (s2), 2415-2428 (2024).
  5. Boye, J., Zare, F., Pletch, A. Pulse proteins: Processing, characterization, functional properties and applications in food and feed. Food Res Int. 43 (2), 414-431 (2010).
  6. Pelgrom, P. J. M., Berghout, J. A. M., van der Goot, A. J., Boom, R. M., Schutyser, M. A. I. Preparation of functional lupine protein fractions by dry separation. LWT Food Sci Tech. 59 (2-1), 680-688 (2014).
  7. Stone, A. K., Karalash, A., Tyler, R. T., Warkentin, T. D., Nickerson, M. T. Functional attributes of pea protein isolates prepared using different extraction methods and cultivars. Food Res Int. 76 (Part 1), 31-38 (2015).
  8. Xing, Q., et al. A two-step air classification and electrostatic separation process for protein enrichment of starch-containing legumes. Innov Food Sci Emerg Technol. 66, 102480(2020).
  9. Kurt, A. A., Ibrahim, B., Çınar, H. Nanoemulsion Hydrogel Delivery System of Hypericum perforatum L.: In Silico Design, In Vitro Antimicrobial - Toxicological Profiling , and In Vivo Wound-Healing Evaluation. Gels. 11 (6), 431(2025).
  10. Ayseli, M. T., et al. Physicochemical, rheological, molecular, thermal and sensory evaluation of newly developed complementary infant (6-24 months old) foods prepared with quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) flour. Food Chem. 315, 126208(2020).
  11. Balcázar-Zumaeta, C. R., et al. Optimizing roasting time and temperature to enhance the physicochemical properties, and retention of bioactive compounds of three coffee arabica subvarieties. Appl Food Res. 5 (1), 100987(2025).
  12. Tao, J., et al. Physicochemical properties and functional characterization of buckwheat type 3 resistant starch prepared by various treatment methods. LWT Food Sci Tech. 218, 117467(2025).
  13. Purohit, S. R., Rao, P. S. Modelling and Analysis of Moisture Sorption Isotherm of Raw and Pregelatinized Rice Flour and Its Crystalline Status Prediction. Food Anal Methods. 10, 1914-1921 (2017).
  14. Ghribi, A. M., et al. Effect of drying methods on physico-chemical and functional properties of chickpea protein concentrates. J Food Eng. 165, 179-188 (2015).
  15. Vardar, K., et al. Efficiency of Calcium Fructoborate-Loaded Novel Natural Niosomes Compared to Traditional Liposomes and Niosomes in Rat Ischemia - Reperfusion Injury Model. Pharmaceutic. 17 (11), 1434(2025).
  16. Awlqadr, F. H., et al. Encapsulation of lutein in nanoemulsions: Comparative evaluation of chickpea and soy protein isolates on physicochemical stability, antioxidant activity, and rheological properties. Food Chem X. 28, 102623(2025).
  17. De Angelis, D., Latrofa, V., Squeo, G., Pasqualone, A., Summo, C. Techno-functional, rheological, and chemical properties of plant-based protein ingredients obtained with dry fractionation and wet extraction. Curr Res Food Sci. 9, 100906(2024).
  18. Tabtabaei, S., Kuspangaliyeva, B., Legge, R. L., Rajabzadeh, A. R. Air Classification of Plant Proteins. Green Prot Process Technol Plants Novel Extract Purificat Meth Prod Dev. , (2023).
  19. Sohaimy, S. A. E., Brennan, M. A., Darwish, A. M. G., Brennan, C. S. Chickpea Protein Isolation, Characterization and Application in Muffin Enrichment. Int J Food Stud. 10, 57-71 (2021).
  20. Sánchez-Vioque, R., Clemente, A., Vioque, J., Bautista, J., Millán, F. Protein isolates from chickpea (Cicer arietinum L.): Chemical composition, functional properties and protein characterization. Food Chem. 64 (2), 237-243 (1999).
  21. Ladjal-Ettoumi, Y., Boudries, H., Chibane, M., Romero, A. Pea, Chickpea and Lentil Protein Isolates: Physicochemical Characterization and Emulsifying Properties. Food Biophys. 11, 43-51 (2016).
  22. Yeasmen, N., Orsat, V. Pulsed ultrasound assisted extraction of alternative plant protein from sugar maple leaves: Characterization of physical, structural, thermal, electrical, and techno-functional properties. Food Hydrocoll. 152, 109960(2024).
  23. Xiao, S., Li, Z., Zhou, K., Fu, Y. Chemical composition of kabuli and desi chickpea (Cicer arietinum L.) cultivars grown in Xinjiang, China. Food Sci Nutr. 11 (1), 236-248 (2023).
  24. Sozer, N., Holopainen-Mantila, U., Poutanen, K. Traditional and new food uses of pulses. Cereal Chem. 94 (1), 66-73 (2017).
  25. Xiao, K., et al. Artificial intelligence-assisted optimization of extraction process, characterization, and functional analysis of globulin from safflower seed meal. Front Nutr. 12, 1708593(2025).
  26. Akter, F., et al. Development of protein-rich biscuit utilising lablab bean seed: a sustainable management of underutilised plant protein in Bangladesh. Int J Food Sci Technol. 59 (1), 545-551 (2024).
  27. McClements, D. J. Food Emulsions: Principles, Practices, and Techniques. , Third Edition, (2015).
  28. Sun, Y., et al. Changes in crystal structure of chickpea starch samples during processing treatments: An X-ray diffraction and starch moisture analysis study. Carbohydr Polym. 121, 169-174 (2015).
  29. Vogelsang-o'Dwyer, M., et al. Comparison of Faba Bean Protein Ingredients Environmental Performance. Foods. 9, 322(2020).
  30. Sun, Y., et al. A new method for determining the relative crystallinity of chickpea starch by Fourier-transform infrared spectroscopy. Carbohydr Polym. 108, 153-158 (2014).
  31. Schutyser, M. A. I., Pelgrom, P. J. M., van der Goot, A. J., Boom, R. M. Dry fractionation for sustainable production of functional legume protein concentrates. Trends Food Sci Technol. 45 (2), 327-335 (2015).
  32. Onder, S., et al. Exploring the Amino-Acid Composition Secondary Structure, and Physicochemical and Functional Properties of Chickpea Protein Isolates. ACS Omega. , (2022).
  33. Arshad, P. M., Sharma, N., Sharma, M. Extraction and characterization of chickpea protein isolate and its application in the development of a plant-based frozen dessert. Sustain Food Technol. , (2025).
  34. Moussaoui, D., Chaya, C., Badia-Olmos, C., Rizo, A., Tarrega, A. Effect of pH and Calcium on the Techno Functional Properties of Different Pulse Flours, Pastes, and Gels. Food Bioprocess Technol. 17, 2292-2303 (2024).
  35. Lam, A. C. Y., Can Karaca, A., Tyler, R. T., Nickerson, M. T. Pea protein isolates: Structure, extraction, and functionality. Food Rev Int. 34 (2), 126-147 (2018).
  36. Calligaris, S., et al. Nanoemulsion preparation by combining high pressure homogenization and high power ultrasound at low energy densities. Food Res Int. 83, 25-30 (2016).
  37. Damodaran, S. Protein stabilization of emulsions and foams. J Food Sci. 70 (3), R54-R66 (2005).
  38. Cui, B., et al. Ultrasound-mediated fabrication of chickpea protein nanoparticles for stabilizing Pickering emulsions. Ultrason Sonochem. 121, 107574(2025).
  39. Lai, X. J., et al. Enhancement of extraction efficiency and functional properties of chickpea protein isolate using pulsed electric field combined with ultrasound treatment. Ultrason Sonochem. 111, 107089(2024).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Chickpea Protein ConcentrateDry FractionationAir ClassificationNanoemulsion ApplicationsFunctional PropertiesStructural PropertiesThermal PropertiesDifferential Scanning CalorimetryX Ray DiffractionOil In Water Nanoemulsion

Related Articles