Skład i właściwości Aquafaba: Woda odzyskana z komercyjnie konserwowanej ciecierzycy

Nazywam się Martin Reaney. Jestem kierownikiem Katedry Jakości i Wykorzystania Lipidów na Wydziale Rolnictwa i Zasobów Biologicznych Uniwersytetu Saskatchewan. Rośliny strączkowe i frakcje strączkowe są ostatnio stosowane jako zamienniki mleka i jaj

W tym celu zbadaliśmy zastosowanie aquafaby do zastępowania mleka i jaj. Aquafaba to woda pozostała po ciecierzycy w puszkach. Woda ta zawiera składniki, które mogą zagęszczać produkty spożywcze i stabilizować pianki i emulsje spożywcze.

W internecie można znaleźć wiele przepisów, które opisują zastosowanie aquafaby w produktach spożywczych. Jednak ludzie często zgłaszają, że nie mogli powtórzyć przepisów, które znaleźli w Internecie i osiągnąć tych samych właściwości aquafaby, które osiągnęli inni użytkownicy. Ogólnym celem naszego badania było zbadanie korelacji między składem, gęstością, lepkością i właściwościami pianotwórczymi aquafaby.

Do zbadania składu akwabry wykorzystano NMR i elektroforezę. Istnieje procedura stosowana przez wszystkich producentów produkujących ciecierzycę w puszkach. Polega to na tym, że najpierw sortuje się nasiona pod kątem jakości, aby usunąć niepożądane nasiona.

Opcjonalnie nasiona są spłukiwane wodą w celu usunięcia zanieczyszczeń powierzchniowych. Dla naszych celów nasiona zanurza się w wodzie na kilka sekund, a następnie woda jest natychmiast spuszczana. Po wypłukaniu nasion zanurza się je w dwóch lub więcej objętościach wody, aby umożliwić im rozszerzenie się i pełne nawodnienie.

To moczenie nazywa się namaczaniem. Po namoczeniu nasiona rozszerzyły się i są gotowe do puszkowania. Nasiona są stosunkowo bardziej miękkie i kruche i należy się z nimi odpowiednio obchodzić.

Polega to przede wszystkim na sortowaniu nasion pod względem jakości, aby usunąć niepożądane nasiona, a następnie na namoczeniu nasion w wodzie. Najpierw są one płukane, a następnie moczone przez pewien czas, jak widać tutaj. Po namoczeniu znacznie zwiększą swoją objętość i są gotowe do konserwowania.

Po namoczeniu nasion przesiewamy namoczone ziarno przez sito. Woda przechodząca przez sito jest odrzucana. Nasiona przenosi się do puszki o pojemności 300 ml za pomocą dużej łyżki, takiej jak ta tutaj.

Puszka jest wypełniona wodą z dokładnością do jednego centymetra od góry, aby zapewnić wystarczającą ilość miejsca na rozszerzenie. Pokrywkę do konserw umieszczono na górze puszki i umieszczono w zgrzewarce do puszek, jak pokazano. Zgrzewarka jest obsługiwana przez naciśnięcie uchwytu, aby zmusić pokrywkę do kontaktu z puszką podczas zamykania.

Korba ręczna na zgrzewarce jest obracana, aby zarówno obrócić puszkę, jak i uszczelnić puszkę za pomocą dwóch matryc, które kształtują pokrywkę i mocują ją do puszki. Po zamknięciu puszki matryca chowa się, a puszka jest łatwo wyjmowana. Uszczelka puszki powinna być wodoszczelna.

Następnie zapieczętowaną puszkę umieszcza się w szybkowarze. Do szybkowaru dodaje się wodę, aby napełnić go na głębokość około czterech centymetrów. Szybkowar uszczelnia się, umieszczając pokrywę na szybkowarze i obracając ją, aż zostanie uszczelniona, jak pokazano.

W przypadku roślin strączkowych czas gotowania wynosi 75 minut w temperaturze 115 stopni Celsjusza. Po ugotowaniu groszku musimy go wyjąć i oddzielić groszek od aquafaby. Otwieramy go za pomocą standardowego otwieracza do puszek.

Teraz, gdy puszka jest otwarta, możemy umieścić zawartość puszki w durszlaku, który umieszcza się w większym naczyniu zbiorczym. Sok z aquafaby przechodzi przez durszlak i można go w ten sposób oddzielić od groszku w puszce. To właśnie tego płynu używamy do dalszych eksperymentów.

To jest aquafaba trwająca dwie minuty. Tutaj możesz zobaczyć, jakiego rodzaju pianki użylibyśmy do dalszych badań. W tym badaniu wykorzystaliśmy komercyjne puszki z 10 różnych źródeł komercyjnych jako nasze źródła aquafaby.

Po zmiksowaniu przez dwie minuty piankę umieszczono w plastikowych kubkach i obserwowano w miarę upływu czasu. Jak widać, piana zapada się we wszystkich miseczkach. Tylko dwie próbki, D i H, wytworzyły stabilną pianę, która utrzymywała się przez cały eksperyment.

Wszystkie inne pianki zapadały się z czasem. O godzinie zero wszystkie kubki były pełne piany. Po jednej godzinie oddzielenie cieczy było widoczne we wszystkich próbkach z wyjątkiem próbki H. Po 14 godzinach część cieczy oddzieliła się od próbki H. Chcieliśmy dodatkowo scharakteryzować aquafabę z grochu w puszkach.

Przyjrzeliśmy się charakterystyce brutto, bilansowi masy, w tym zawartości nasion ciecierzycy, objętości soku, gęstości soku i lepkości soku. Zbadano również korelacje między tymi właściwościami. Nic dziwnego, że istniała silna ujemna korelacja między masą świeżej ciecierzycy a objętością soku.

Stwierdzono silną dodatnią korelację między świeżą masą ciecierzycy a lepkością aquafaby. Próbki Aquafaba przygotowano do spektroskopii NMR. Aquafaba, pokazana tutaj jako sok, była odwirowywana o wadze 9200 g w probówce Eppendorfa przez 10 minut.

Supernatant pobrano z probówki Eppendorfa w strzykawce o pojemności jednego ml, jak pokazano tutaj. Następnie około czterech lub pięciu mikronów filtrów przymocowanych do Luer-Lok na strzykawce. Stwierdziliśmy, że filtracja wymagała zastosowania pewnej siły w celu usunięcia próbki.

Po przefiltrowaniu próbki można ją wykorzystać do spektrometrii NMR. Tutaj próbka jest przenoszona do probówki NMR. Później do próbki zostanie również dodana woda deuterowana, aby spektrometr NMR mógł zablokować swoją częstotliwość.

Na podstawie zaobserwowanych rezonansów NMR możliwe jest określenie związków, które są obecne w aquafabie. Udało nam się zaobserwować związki, które odzwierciedlały warunki, jakich doświadczała ciecierzyca podczas przetwarzania. Na przykład warunki podczas namaczania mogą umożliwiać oddychanie beztlenowe przez obecne nasiona lub mikroorganizmy.

Zaobserwowaliśmy związki takie jak kwas mlekowy i octowy, które prawdopodobnie powstają podczas moczenia. Zaobserwowaliśmy również związki, które prawdopodobnie wypłukują się z nasion podczas gotowania. Należą do nich związki takie jak cholina i cukry.

Supernatant wykorzystano również do pobierania odcisków palców masy peptydowej po usunięciu gatunków o niskiej masie cząsteczkowej. W tym przypadku płyn z ciecierzycy umieszczono w jednostce odśrodkowej z membraną o mocy trzech kilodaltonów. Jednostka odśrodkowa została użyta do odwirowania go z prędkością 3900 razy g przez dwie godziny.

Retentat tego wirowania wykorzystano do analizy SDS-PAGE. Po standardowym oddzieleniu białek za pomocą SDS-PAGE, żel wybarwiono przy użyciu Coomassie Blue. Intensywnie wybarwione prążki zostały następnie wycięte z żelu, odbarwione, poddane trawieniu tryptycznym, a fragmenty trawienia przeanalizowano za pomocą spektrometrii mas LC, Oprogramowanie do spektrometrii mas białek wykorzystano do wydedukowania sekwencji obecnych białek.

Większość obecnych białek wydaje się być ciecierzycą, ale obecnych jest kilka białek o dużej masie cząsteczkowej, które są spowodowane zanieczyszczeniem mikrobiologicznym organizmem chorobotwórczym ciecierzycy, zarazą Ascochyta. Większość zidentyfikowanych białek to dobrze znane, stabilne termicznie białka, w tym odwadniacze, białka występujące w późnych zarodkach i defensyny. Dodatki do ciecierzycy obejmują sól, ADT disodowy i chlorek wapnia.

Wyściółki puszek, które zaobserwowaliśmy, były białe, jasnożółte lub metaliczne. Świeża masa ciecierzycy jest dodatnio skorelowana z lepkością soku i stosunkiem VF/VJ. Zależność ta jest w dużej mierze związana z próbkami bez dodatku AZL.

Próbki te mają znacznie wyższą lepkość, ale znacznie niższą VF/VJ niż inne próbki. Ciecierzyca, świeża waga i objętość soku są łatwo określane przez konsumentów. Zaobserwowaliśmy ujemną korelację między gęstością soku a współczynnikiem wzrostu objętości.

Piana powstała z próbek aquafaby pochodzących z ciecierzycy gotowanej z solą miała znacznie większą stabilność. Aquafaba zawiera białka o masie cząsteczkowej większej niż trzy kilodaltony. Zakończenie naszej analizy wykazało obecność w ciecierzycy substancji, na przykład choliny, a także związków, które mogą gromadzić się podczas moczenia grochu w wyniku działania bakterii lub metabolizmu nasion, takich jak kwas octowy i kwas mlekowy.

Elektroforeza i odciski palców masy peptydowej pozwoliły na wstępną charakterystykę obecnych białek.