Composition et caractéristiques des Aquafaba : l’eau extraite des pois chiches commercialement en conserve

Je m’appelle Martin Reaney. Je suis titulaire de la chaire de recherche sur la qualité et l’utilisation des lipides au ministère de l’Agriculture et des Bioressources de l’Université de la Saskatchewan. Les légumineuses et les fractions de légumineuses ont récemment été utilisées comme substituts du lait et des œufs.

À cette fin, nous avons étudié l’utilisation de l’aquafaba pour le remplacement du lait et des œufs. L’aquafaba est l’eau restante des pois chiches en conserve. Cette eau contient des composants qui peuvent épaissir les produits alimentaires et stabiliser les mousses et émulsions alimentaires.

Il existe de nombreuses recettes sur Internet qui décrivent l’utilisation de l’aquafaba dans les produits alimentaires. Cependant, les gens rapportent souvent qu’ils ne pouvaient pas répéter les recettes qu’ils ont trouvées sur Internet et obtenir les mêmes propriétés de l’aquafaba que d’autres utilisateurs. L’objectif global de notre étude était d’étudier la corrélation entre la composition, la densité, la viscosité et les propriétés moussantes de l’aquafaba.

La RMN et l’électrophorèse ont été utilisées pour étudier la composition de l’aquafaba. Il existe une procédure utilisée par tous les fabricants produisant des pois chiches en conserve. Cela implique d’abord de trier les graines pour en déterminer la qualité afin d’éliminer les graines indésirables.

En option, la graine est rincée à l’eau pour éliminer la contamination de surface. Pour nos besoins, la graine est immergée dans l’eau pendant quelques secondes, puis l’eau est immédiatement drainée. Une fois la graine rincée, la graine est immergée dans deux volumes d’eau ou plus pour lui permettre de se développer et de s’hydrater complètement.

Ce trempage est appelé trempage. Après le trempage, les graines se sont développées et sont prêtes à être mises en conserve. Les graines sont comparativement plus molles et plus fragiles et doivent être manipulées de manière appropriée.

Cela implique, tout d’abord, de trier les graines pour en vérifier la qualité afin d’éliminer les graines indésirables, puis il s’ensuit que les graines seraient trempées dans l’eau. Ils sont d’abord rincés, puis trempés pendant un certain temps, comme vous pouvez le voir ici. Après le trempage, ils auront considérablement augmenté de volume et ils sont prêts pour la mise en conserve.

Après avoir infusé les graines, nous versons les graines trempées à travers un tamis. L’eau passant à travers le tamis est jetée. La graine est transférée dans une boîte de 300 ml avec une grande cuillère comme celle-ci.

La boîte est remplie d’eau à moins d’un centimètre du haut afin qu’il y ait suffisamment d’espace disponible pour l’expansion. Le couvercle de la boîte a été placé sur le dessus de la boîte et placé dans la scelleuse de boîtes comme il a été démontré. La scelleuse est actionnée en appuyant sur la poignée pour forcer le couvercle à entrer en contact avec la boîte pendant le scellage.

La manivelle de la scelleuse est tournée à la fois pour faire tourner la boîte et pour sceller la boîte avec deux matrices qui façonnent le couvercle et le fixent à la boîte. Une fois la boîte scellée, la matrice se rétracte et la boîte est facilement retirée. Le joint de la boîte doit être étanche.

Ensuite, la boîte scellée est placée dans une cocotte-minute. De l’eau est ajoutée dans le cuiseur pour le remplir à environ quatre centimètres de profondeur. Le cuiseur est scellé en plaçant le couvercle sur le cuiseur et en le tournant jusqu’à ce qu’il soit scellé comme indiqué.

Pour les légumineuses, le temps de cuisson est de 75 minutes à 115 degrés centigrades. Après la cuisson des petits pois, nous devons les sortir et séparer les petits pois de l’aquafaba. Nous l’ouvrons avec un ouvre-boîte standard.

Maintenant que la boîte est ouverte, nous pouvons placer le contenu de la boîte dans une passoire qui est placée dans un récipient de collecte plus grand. Le jus d’aquafaba passe dans la passoire et peut être séparé de cette façon des pois dans la boîte. C’est ce liquide que nous utilisons pour d’autres expériences.

Donc, c’est de l’aquafaba de deux minutes. Ici, vous pouvez voir le type de mousse que nous utiliserions pour des études plus approfondies. Dans cette étude, nous avons utilisé des canettes commerciales provenant de 10 sources commerciales différentes comme sources d’aquafaba.

Après avoir mélangé pendant deux minutes, la mousse a été placée dans des gobelets en plastique et observée au fil du temps. Comme vous pouvez le voir, la mousse s’effondre dans toutes les tasses. Seuls deux échantillons, D et H, ont produit une mousse stable qui a duré tout au long de l’expérience.

Toutes les autres mousses se sont effondrées avec le temps. À zéro heure, toutes les tasses étaient pleines de mousse. Après une heure, la séparation du liquide était évidente dans tous les échantillons, à l’exception de l’échantillon H.Après 14 heures, une partie du liquide s’était détachée de l’échantillon H.Nous voulions en outre caractériser l’aquafaba des pois en conserve.

Nous avons examiné les caractéristiques brutes, le bilan massique, y compris la teneur en graines de pois chiches, le volume de jus, la densité et la viscosité du jus. Les corrélations entre ces propriétés ont également été étudiées. Sans surprise, il y avait une forte corrélation négative entre le poids frais des pois chiches et le volume de jus.

Il y avait une forte corrélation positive entre le poids frais des pois chiches et la viscosité de l’aquafaba. Des échantillons d’Aquafaba ont été préparés pour la spectroscopie RMN. L’aquafaba, représenté ici sous forme de jus, a été centrifugé de 9200g dans un tube Eppendorf pendant 10 minutes.

Le surnageant a été prélevé dans le tube d’Eppendorf dans une seringue inclinée d’un mL, comme on le voit ici. Ensuite, environ quatre ou cinq filtres microns fixés au Luer-Lok sur la seringue. Nous avons constaté que la filtration nécessitait l’application d’une certaine force pour expulser l’échantillon.

Une fois l’échantillon filtré, il est possible de l’utiliser pour la spectrométrie RMN. Ici, l’échantillon est transféré dans un tube RMN. Plus tard, de l’eau deutérée sera également ajoutée à l’échantillon pour permettre au spectromètre RMN de se verrouiller sur sa fréquence.

Sur la base des résonances RMN observées, il est possible de déterminer les composés présents dans l’aquafaba. Nous avons pu observer des composés qui reflétaient les conditions rencontrées par le pois chiche pendant le traitement. Par exemple, les conditions pendant l’infusion peuvent permettre une respiration anoxique par la graine ou les micro-organismes présents.

Nous avons observé des composés tels que l’acide lactique et l’acide acétique qui se forment probablement pendant le trempage. Nous avons également observé des composés qui s’échappent probablement de la graine pendant la cuisson. Il s’agit notamment de composés tels que la choline et les sucres.

Le surnageant a également été utilisé pour l’empreinte de masse peptidique après l’élimination des espèces de faible poids moléculaire. Dans ce cas, le liquide de pois chiches a été placé dans une unité centrifuge avec une membrane de trois kilodaltons. L’unité centrifuge a été utilisée pour le centrifuger à 3900 fois g pendant deux heures.

Le rétentat de cette centrifugation a été utilisé pour l’analyse SDS-PAGE. Après la séparation standard des protéines par SDS-PAGE, le gel a été coloré à l’aide de Coomassie Blue. Des bandes intensément colorées ont ensuite été découpées dans le gel, décolorées, soumises à une digestion tryptique et les fragments de digestion ont été analysés à l’aide de la spectrométrie de masse LC, un logiciel de spectrométrie de masse des protéines a été utilisé pour déduire les séquences de protéines présentes.

La plupart des protéines présentes semblent être des pois chiches, mais quelques protéines de haut poids moléculaire sont présentes qui sont dues à une contamination microbienne par l’organisme pathogène du pois chiche, l’Ascochytose. La majorité des protéines identifiées sont des protéines bien connues et stables à la chaleur, y compris les déshydrants, les protéines abondantes de l’embryon tardif et les défensines. Les additifs au pois chiche comprennent le sel, l’ADT disodique et le chlorure de calcium.

Les doublures de canettes que nous avons observées étaient blanches, jaune clair ou métalliques. Le poids du pois chiche frais est positivement corrélé à la viscosité de son jus et au rapport VF/VJ. Cette relation est en grande partie liée aux échantillons sans AZL ajouté.

Ces échantillons ont une viscosité beaucoup plus élevée, mais beaucoup plus faible VF/VJ que les autres échantillons. Le poids frais et le volume de jus des pois chiches sont facilement déterminés par les consommateurs. Nous avons observé une corrélation négative entre la densité du jus et le rapport d’augmentation de volume.

La mousse formée à partir d’échantillons d’aquafaba dérivés de pois chiches cuits avec du sel avait une stabilité beaucoup plus grande. L’aquafaba contient des protéines dont le poids moléculaire est supérieur à trois kilodaltons. La fin de notre analyse montre la présence de substances dans les pois chiches, par exemple la choline, ainsi que de composés qui pourraient s’accumuler pendant le trempage des pois en raison de l’action des bactéries ou du métabolisme des graines, tels que l’acide acétique et l’acide lactique.

L’électrophorèse et l’empreinte de masse peptidique ont permis une caractérisation préliminaire des protéines présentes.