Koncentrat białka ciecierzycy ekstrahowany na sucho wykazywał wysoką zawartość białka, silne właściwości pieniące oraz skuteczną stabilizację nanoemulsji przy stężeniu 3,0% w/v. Analizy strukturalne i termiczne wykazały amorficzną dominację organizacji o niskiej resztkowej krystaliczności i zwiększonej elastyczności molekularnej, co wspiera jej przydatność jako trwałego, roślinnego funkcjonalnego składnika dla układów koloidów spożywczych.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł badawczy
Wpływ suchej frakcjonacji opartej na klasyfikacji powietrza na właściwości strukturalne, termiczne i funkcjonalne koncentratu białka ciecierzycy do zastosowań nanoemulsji
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Koncentrat białka ciecierzycy (CPC) uzyskano metodą ekstrakcji suchej i systematycznie scharakteryzowano pod kątem jego właściwości składowych, funkcjonalnych i strukturalnych, aby ocenić jego przydatność do zastosowań nanoemulsji (NE). Sucho ekstrahowany CPC posiadał zawartość białka na poziomie 44,8% i wykazał się lepszą funkcjonalnością, w tym zdolność pienienia 61,1% oraz wysoką stabilność piany 94,7%, co odzwierciedla efektywną adsorpcję międzypowierzchniową i tworzenie spójnych warstw. Formuła NE przygotowana z użyciem 3,0% w/v CPC jako czynnika emulgującego osiągnęła znaczące zmniejszenie wielkości kropelki, co dało średnią średnicę kropli Z wynoszącą 152,7 nm oraz niski wskaźnik polidyspersji (0,30), co wskazuje na drobny, stosunkowo jednolity rozkład wielkości kropelek i stabilną stabilność koloidalną. Porównawcza analiza kalorymetrii skaningowej (DSC) mąki ciecierzycowej (CF) i CPC wykazała dwa główne przejścia endotermiczne. Obie próbki wykazywały podobne przejście w niskiej temperaturze przy 68,4 °C związane z uwolnieniem związanej wody, natomiast CPC wykazało znacznie mniejszą zmianę entalpii, co wskazuje na częściowe zakłócenie natywnego porządku molekularnego po ekstrakcji suchej. Profil dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) CPC stosowany w systemach NE wykazywał szeroki, amorficzny halo w zakresie 2θ od 10° do 30°, przerywany ograniczonymi, niskointensywnymi ostrymi odbiciami. Te odkrycia potwierdzają strukturę amorficzną dominującą z częściowo krystalicznymi regionami, a całkowita krystaliczność koncentratu szacowana jest na około 15%. Badanie opisuje powtarzalny i wolny od rozpuszczalników protokół produkcji olejowo-w-wodzie NE z użyciem CPC sklasyfikowanego suchym powietrzem, odpowiedniego do zastosowań edukacyjnych i potencjalnego rozwoju przemysłowego.
Wprowadzenie
Białka pochodzące z roślin strączkowych zyskały znaczną uwagę jako wielofunkcyjne składniki do projektowania strukturalnie stabilnych emulsji spożywczych. Wśród tych źródeł szczególnie wyróżnia się ciecierzyca (Cicer arietinum) ze względu na wysoką globalną produkcję (trzecia najczęściej uprawiana roślina strączkowa na świecie), dużą zawartość białka (18%-24%), hipoalergiczny charakter oraz zrównoważony profil aminokwasów niezbędnych 1,2. Zazwyczaj izolaty białkowe zawierają wyższe stężenie białka (80%-90%) podczas dodatkowej obróbki w celu usunięcia węglowodanów i tłuszczów, podczas gdy CP....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
Przygotowanie próbki
Separacja białek od mąki ciecierzycy (CF)
Kabulska ciecierzyca (Cicer arietinum L.), zebrana w sezonie wegetacyjnym 2025 i pozyskana z południowo-wschodniej Turcji, była przetwarzana przy użyciu systemu mielenia powietrznego opartego na uderzeniach, w którym cząstki były poddawane siłom odśrodkowym i powtarzającym się uderzeniom tarczy mielnej i zębatki pierścieniowej. Po początkowym etapie wstępnego mielenia, grube ziarnistości były dalej mielone, aby uzyskać CF przy użyciu młyna klasyfikującego powietrze. Podczas frezowania uderzeniowego zastosowano przepływ powietrza 40-45 m3/h, prędkość klasyfikatora ....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Charakterystyka żywieniowa i fizykochemiczna mukowiscydozy i CPC
Parametry kompozycyjne
Parametry składowe CF i CPC są podsumowane w Tabeli 1. CPC zawierała 44,8% białka, 5,8% tłuszczów surowych oraz 45,9% węglowodanów ogółem, co świadczy o znacznym wzbogaceniu białka w porównaniu do CF w wyniku procesu frakcjonowania na sucho. Zwiększona zawartość białka zaobserwowana w CPC potwierdza skuteczność klasyfikacji powietrza w koncentrowaniu frakcji bogatych w białko. Poziom białka uzys.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
W tym badaniu CPC uzyskano za pomocą klasyfikacji powietrznej i scharakteryzowano pod względem jego składu, funkcji, struktur i koloidalnych właściwości, ze szczególnym uwzględnieniem jego zastosowania jako nanoemulgatora roślinnego. Metody nietermiczne, takie jak klasyfikacja powietrza, mogą zapewnić wyraźne wzbogacenie zawartości białek względem CF, co daje CPC o zawartości białka 44,8%3. W porównaniu z przeważająco ekstrakcyjnym preparatem opartym na mokrej analizie opisanym w literaturze, nini.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autor deklaruje, że nie posiada znanych konkurujących ze sobą interesów finansowych ani relacji osobistych, które mogłyby wpłynąć na pracę opisaną w tym dokumencie.
Podziękowania
Autor z wdzięcznością dziękuje panu Bekirowi Çakıcı (SFA Ar-Ge Sağlık Hizmetleri) za jego wsparcie techniczne w formułowaniu nanoemulsji i analizie potencjału ζ. Serdeczne podziękowania kierujemy pani Rüya Kandemir (Uniwersytet Çukurova, Centrum Analiz CUMERLAB) za pomoc w analizach dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). Autor dziękuje także Dervişoğlu Bakliyatowi A.Ş. za zapewnienie badań białkowych oraz dostępu do laboratoriów na potrzeby różnych analiz prowadzonych w tym badaniu.
....Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Stożkowe lampy o pojemności 50 mL | Corning | 352070 | Rurki wirówek polipropylenowych |
| Młyn klasyfikujący powietrze |  | CSM1250 | Młyn klasyfikujący powietrze używany do frakcjonowania białek |
| Bilans analityczny | Sartorius | BCE224I-IS | Waga analityczna (maksymalna pojemność 120 g) |
| Automatyczne pipety | Marka | 3123000055 | Regulowane pipety (200 μ L, 1 mL, 5 mL) |
| Wirówka | Eppendorf | 5810R | Wirówka chłodzona |
| Próbka ciecierzycy | | — | Ciecierzyca o jakości spożywczej |
| Kolorymetr | HunterLab | A60-1014-593 | Instrument do analizy kolorów |
| Kalorymetr skanujący różnicowy | NETZSCH | — | Analiza DSC |
| Termometr cyfrowy | Hanna Instruments | HI-98501 | Monitorowanie temperatury |
| Fosforan dipotasu (Na2HPO4) | Sigma-Aldrich | S7907 | Poziom analityczny |
| Analizator tłuszczu | C. Gerhardt GmbH & Kompania KG | 13-0005 | Analiza tłuszczu oparta na Soxhlet |
| Homogenizator wysokiej prędkości | VELP | SA20900010 | Homogenizacja emulsji grubych |
| Kwas solny (HCl) | Sigma-Aldrich | 320331 | Poziom analityczny |
| Roztwór kwasu solnego (0,1 N) | Sigma-Aldrich | H1758 | Regulacja pH |
| Tabletki katalizatora Kjeldahl | C. Gerhardt GmbH & Kompania KG | 12-0328 | Analiza Kjeldahla |
| Mieszadła magnetyczna | IKA | 3339000 | Mieszanie próbek i nawadnianie |
| Olej z trójglicerydów średniołańcuchowych | Ataman Kimya A. | https://www.atamanchemicals.com /trójglicerydy średniołańcuchowe-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. | Olej spożywczy i farmaceutyczny |
| Analizator wilgoci | Mettler Toledo | HC103 | Określanie wilgotności |
| Analizator rozmiaru cząstek i potencjału zeta | Instrumenty Malvern | ZEN3600 | DLS i mobilność elektroforetyczna |
| pH miernik | Mettler Toledo | MET-30671567 | Pomiar pH |
| Plastikowe rurki wirówek | ISOLAB | 078.02.003 | Jednorazowe plastikowe rurki |
| Pepsyna wieprzowina | Sigma-Aldrich | P7012 | Enzym (1:10 000) |
| Fosforan diwodoru potasu (KH2PO4) | Sigma-Aldrich | P5379 | Poziom analityczny |
| Sonicator sondy | Bandelin | — | Sonikacja emulsja |
| Okulary ochronne | Baymax | BX-2500 | Sprzęt bezpieczeństwa laboratoryjnego |
| Analizator białek | C. Gerhardt GmbH & Kompania KG | 12-0520 | Określanie białek |
| System trawienia białek | C. Gerhardt GmbH & Kompania KG | 12-0700 | Jednostka trawienia Kjeldahla |
| Chlorek sodu (NaCl) | Sigma-Aldrich | S9625 | Poziom analityczny |
| Wodorotlenek sodu (NaOH) | Sigma-Aldrich | S5881 | Poziom analityczny |
| Łopatka | — | https://www.blabmarket.com/ meta-etiket/plastik-spatul?srsltid =AfmBOoqsvXR_3rQgU1n8QBn DyR_P9D52v2Hahy27RLOH7Zg VbFzzcbsb | Plastikowa szpatułka |
| System wody ultraczystej | ELGA Labwater | PC110COBPM1 | Rezystancyjność wody 18,2 MΩ · CM |
| Kolba objętościowa | Schott Duran | 2120117 | Kolba objętościowa 100 mL |
| Kąpiel wodna | Memmert | WTB24 | Kontrola temperatury (20– 25 i stopni; C) |
| Dyfraktometr rentgenowski (Cu– Kα) | PANalytical | STEM-LE-0294-LC | Analiza XRD (45 kV, 40 mA) |
Bibliografia
- 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).
- Zhang, Y., Huang, X., Zeng, X., Li, L., Jiang, Y. Preparation, functional prope....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.