ההרכב והמאפיינים של Aquafaba: מים התאוששה מסחרית שימורי חומוס

שמי מרטין רייני. אני יו"ר איכות וניצול שומנים באוניברסיטת ססקצ'ואן, המחלקה לחקלאות ומשאבים ביולוגיים. קטניות ושברי קטניות שימשו לאחרונה כתחליף חלב וביצים.

לשם כך חקרנו את השימוש באקוופבה לתחליפי חלב וביצים. אקוופבה הם המים שנותרו מחומוס משומר. מים אלה מכילים רכיבים שיכולים לעבות מוצרי מזון ולייצב קצף מזון ותחליבים.

ישנם מתכונים רבים באינטרנט המתארים את השימוש באקוופבה במוצרי מזון. עם זאת, אנשים מדווחים לעתים קרובות שהם לא יכלו לחזור על מתכונים שמצאו באינטרנט ולהשיג את אותן תכונות של אקוופבה שמשתמשים אחרים השיגו. המטרה הכוללת של המחקר שלנו הייתה לחקור את המתאם בין הרכב האקוופבה, הצפיפות, הצמיגות ותכונות הקצף.

NMR ואלקטרופורזה שימשו לחקר הרכב האקוופבה. יש נוהל המשמש את כל היצרנים המייצרים גרגירי חומוס משומרים. זה כרוך תחילה במיון הזרע לאיכות כדי להסיר זרעים לא רצויים.

לחלופין, הזרע נשטף במים כדי להסיר זיהום פני השטח. לענייננו, הזרע טובל במים למשך מספר שניות ואז המים מתנקזים מיד. לאחר שטיפת הזרע, טובלים את הזרע בשני נפחי מים או יותר כדי לאפשר לו להתרחב ולהתייבש במלואו.

השרייה זו נקראת השרייה. לאחר ההשריה הזרעים התרחבו ומוכנים לפח. הזרעים רכים ושבריריים יותר יחסית ויש לטפל בהם כראוי.

זה כרוך, קודם כל, במיון הזרעים לאיכות כדי להסיר זרעים לא רצויים, ואז נובע שהזרעים יושרו במים. תחילה הם נשטפים ולאחר מכן מושרים למשך תקופה מסוימת, כפי שניתן לראות כאן. לאחר ההשריה הם יתרחבו מאוד בנפח והם מוכנים לשימורים.

לאחר השריית הזרעים, אנו שופכים את הזרע הספוג דרך מסננת. מים העוברים דרך המסננת מושלכים. הזרע מועבר לפחית של 300 מ"ל עם כף גדולה כמו זו כאן.

הפחית מלאה במים עד לטווח של סנטימטר אחד מהחלק העליון כך שיהיה מספיק מקום להרחבה. מכסה השימורים הונח על גבי הפחית והונח באיטום הפחיות כפי שהודגם. הסילר מופעל על ידי לחיצה כלפי מטה על הידית כדי לאלץ את המכסה לבוא במגע עם הפחית במהלך האיטום.

הארכובה הידנית על הסילר מופנית הן כדי לסובב את הפחית והן כדי לאטום את הפחית עם שני מבלטים המעצבים את המכסה ומקבעים אותו לפחית. לאחר איטום הפחית, התבנית נסוגה והפחית מוסרת בקלות. אטם הפחית צריך להיות אטום למים.

לאחר מכן, הפחית האטומה מונחת בסיר לחץ. מים מוסיפים לכיריים כדי למלא אותם לעומק של כארבעה סנטימטרים. הכיריים נאטמות על ידי הנחת המכסה על הכיריים וסיבובו עד שהוא אטום כפי שמוצג.

עבור קטניות, זמן הבישול הוא פרק זמן של 75 דקות ב -115 מעלות צלזיוס. לאחר בישול האפונה עלינו להוציא אותם ולהפריד את האפונה מהאקוופבה. אנחנו פותחים את זה עם פותחן קופסאות רגיל.

כעת, כשהפחית פתוחה, נוכל להניח את תכולת הפחית במסננת שמכניסים לכלי איסוף גדול יותר. מיץ האקוופבה עובר דרך המסננת וניתן להפריד אותו כך מהאפונה בפחית. זה הנוזל שבו אנו משתמשים לניסויים נוספים.

אז זה אקוופבה של שתי דקות. כאן, אתם יכולים לראות את סוג הקצף שבו נשתמש למחקרים נוספים. במחקר זה, השתמשנו בפחיות מסחריות מ-10 מקורות מסחריים שונים כמקורות שלנו לאקוופבה.

לאחר ערבוב של שתי דקות, הקצף הונח בכוסות פלסטיק ונצפה לאורך זמן. כפי שאתה יכול לראות, הקצף קורס בכל הכוסות. רק שתי דגימות, D ו-H, ייצרו קצף יציב שהחזיק מעמד לאורך כל הניסוי.

כל שאר הקצף קרס עם הזמן. בשעות האפס, כל הכוסות היו מלאות בקצף. לאחר שעה, הפרדת הנוזל ניכרה בכל הדגימות למעט דגימה H.לאחר 14 שעות, חלק מהנוזל נפרד מדגימה H. רצינו עוד לאפיין אקוופבה מקופסאות שימורים.

בדקנו מאפיינים ברוטו, איזון מסה, כולל הסתכלות על תכולת זרעי החומוס, נפח המיץ, צפיפות המיץ וצמיגות המיץ. הקורלציות בין מאפיינים אלה נחקרו גם כן. באופן לא מפתיע, היה מתאם שלילי חזק בין משקל טרי של חומוס לנפח מיץ.

נמצא מתאם חיובי חזק בין משקל טרי של חומוס לבין צמיגות אקוופבה. דגימות אקוופבה הוכנו לספקטרוסקופיה של תמ"ג. האקוופבה, המוצגת כאן כמיץ, עברה צנטריפוגה של 9200 גרם בשפופרת אפנדורף למשך 10 דקות.

הסופרנטנט נלקח מצינור אפנדורף במזרק שיפוע של מ"ל אחד כפי שניתן לראות כאן. ואז בערך ארבעה או חמישה מסנני מיקרון המחוברים ל-Luer-Lok על המזרק. מצאנו שהסינון דרש הפעלת כוח מסוימת כדי להוציא את הדגימה.

לאחר סינון הדגימה, ניתן להשתמש בה לספקטרומטריית NMR. כאן, הדגימה מועברת לצינור NMR. מאוחר יותר, יתווספו לדגימה גם מים מפוזרים כדי לאפשר לספקטרומטר ה-NMR להינעל לתדר שלו.

בהתבסס על תהודות ה-NMR שנצפו, ניתן לקבוע את התרכובות הקיימות באקוופבה. הצלחנו לצפות בתרכובות ששיקפו את התנאים שחווה החומוס במהלך העיבוד. לדוגמה, תנאים במהלך השרייה עשויים לאפשר נשימה חסרת חמצן על ידי הזרע או המיקרואורגניזמים הקיימים.

צפינו בתרכובות כמו חומצה לקטית וחומצה אצטית שככל הנראה נוצרות במהלך ההשריה. ראינו גם תרכובות שככל הנראה דולפות מהזרע במהלך הבישול. אלה כוללים תרכובות כמו כולין וסוכרים.

הסופרנטנט שימש גם לטביעת אצבע של מסת פפטיד לאחר הסרת מינים בעלי משקל מולקולרי נמוך. במקרה זה, נוזל החומוס הונח ביחידה צנטריפוגלית עם קרום של שלושה קילודלטון. היחידה הצנטריפוגלית שימשה לצנטריפוגה ב-3900 פעמים גרם למשך שעתיים.

השמירה של צנטריפוגה זו שימשה לניתוח SDS-PAGE. לאחר הפרדה סטנדרטית של החלבונים על ידי SDS-PAGE, הג'ל נצבע באמצעות Coomassie Blue. לאחר מכן נחתכו רצועות מוכתמות בעוצמה מהג'ל, נמנעו, נתונות לעיכול טריפטי ושברי העיכול נותחו באמצעות ספקטרומטריית מסה LC, תוכנת ספקטרומטריית מסה של חלבונים שימשה להסקת רצפי החלבונים הקיימים.

נראה שרוב החלבונים הקיימים הם חומוס, אך קיימים כמה חלבונים בעלי משקל מולקולרי גבוה הנובעים מזיהום מיקרוביאלי מאורגניזם מחלת החומוס, Ascochyta blight. רוב החלבונים שזוהו הם חלבונים ידועים ויציבים בחום, כולל מייבשים, חלבונים בשפע עוברי מאוחר ודפנסינים. תוספים לחומוס כוללים מלח, דיסודיום ADT וסידן כלורי.

בטנות הפחיות שראינו היו לבנות, צהובות שקופות או מתכתיות. משקל החומוס הטרי נמצא בקורלציה חיובית לצמיגות המיץ שלו וליחס VF/VJ. קשר זה קשור במידה רבה לדגימות ללא תוספת AZL.

לדגימות אלה יש צמיגות גבוהה בהרבה, אך VF/VJ נמוך בהרבה מדגימות אחרות. משקל טרי של חומוס ונפח מיץ נקבעים בקלות על ידי הצרכנים. ראינו מתאם שלילי בין צפיפות המיץ ליחס הגדלת הנפח.

הקצף שנוצר מדגימות אקוופבה שמקורן בחומוס שבושל במלח היה יציב הרבה יותר. אקוופבה מכילה חלבונים בעלי משקל מולקולרי הגדול משלושה קילודלטון. סוף הניתוח שלנו מראה נוכחות של חומרים בחומוס, למשל כולין, וגם תרכובות שעלולות להצטבר במהלך השריית האפונה עקב פעולת חיידקים או מטבוליזם של זרעים, כגון חומצה אצטית וחומצה לקטית.

אלקטרופורזה וטביעת אצבע של מסה פפטידית אפשרו אפיון ראשוני של חלבונים קיימים.