Research Article

Efeito da fracionação seca baseada em classificação do ar nas propriedades estruturais, térmicas e funcionais do concentrado de proteína de grão-de-bico para aplicações em nanoemulsão

DOI:

10.3791/70451

March 10th, 2026

In This Article

Summary

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O concentrado de proteína de grão-de-bico extraído a seco apresentou alto teor proteico, fortes propriedades de espuma e estabilização eficaz da nanoemulsão em uma concentração de 3,0% de peso por v. Análises estruturais e térmicas revelaram uma organização amorfa dominante com baixa cristalinidade residual e flexibilidade molecular aprimorada, apoiando sua adequação como ingrediente funcional sustentável e de origem vegetal para sistemas coloides alimentares.

Abstract

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O concentrado de proteína de grão-de-bico (CPC) foi obtido por meio de uma abordagem de extração seca e caracterizado sistematicamente em termos de suas propriedades composicionais, funcionais e estruturais para avaliar sua adequação para aplicações em nanoemulsão (NE). O CPC extraído a seco possuía um teor proteico de 44,8% e demonstrou desempenho funcional superior, incluindo capacidade de espuma de 61,1% e alta estabilidade em espuma de 94,7%, refletindo adsorção interfacial eficiente e formação coesa de filmes. A formulação de NE preparada usando 3,0% de CPC w/v como agente emulsionante alcançou uma redução significativa no tamanho das gotículas, resultando em um diâmetro médio de gotícula em Z de 152,7 nm e um baixo índice de polidispersidade (0,30), indicando uma distribuição fina e relativamente uniforme do tamanho das gotículas e estabilidade coloidal cineticamente estável. A análise comparativa de calorimetria diferencial de varredura (DSC) da farinha de grão-de-bico (FC) e da CPC revelou duas principais transições endotérmicas. Embora ambas as amostras tenham apresentado uma transição semelhante a baixa temperatura a 68,4 °C associada à liberação de água ligada, a CPC apresentou uma mudança entalpial substancialmente menor, indicando uma perturbação parcial da ordem molecular nativa após extração seca. O perfil de difração de raios X (XRD) do CPC utilizado nos sistemas NE exibia um amplo halo amorfo dentro da faixa de 2θ de 10°-30°, intercalado com reflexões agudas limitadas de baixa intensidade. Esses achados confirmam uma estrutura amorfa-dominante com regiões cristalinas parciais, com a cristalinidade geral do concentrado estimada em aproximadamente 15%. Este estudo descreve um protocolo reprodutível e livre de solventes para a produção de NEs de óleo em água utilizando CPC classificado como ar seco, adequado para uso instrucional e potencial expansão industrial.

Introduction

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Proteínas derivadas de leguminosas ganharam atenção significativa como ingredientes multifuncionais para o design de emulsões alimentares estruturalmente estáveis. Entre essas fontes, o grão-de-bico (Cicer arietinum) é particularmente notável devido à sua alta produção global (a terceiracultura de leguminosa mais cultivada no mundo), teor substancial de proteína (18%-24%), natureza hipoalergênica e perfil equilibrado de aminoácidos essenciais 1,2. Normalmente, isolados de proteína contêm uma concentração maior de proteína (80%-90%), pois passam por processamento adicional para remover carboidratos e gorduras, enquanto o CPC (50%−75% de proteína) retém fibras e outros nutrientesessenciais 3. Essas vantagens nutricionais e agronômicas destacam a proteína do grão-de-bico como uma alternativa viável aos emulsificantes convencionais de proteínas de plantas e animais. Apesar de seu uso generalizado, emulsões estabilizadas com surfactantes tradicionais de baixo peso molecular frequentemente permanecem termodinamicamente instáveis e propensas à coalescência, floculação e separação de fases duranteo armazenamento 1. Em contraste, as NEs tipicamente caracterizadas por diâmetros de gotículas abaixo de 200 nm apresentam maior estabilidade cinética, melhor proteção de compostos bioativos encapsulados e maior dispersibilidade em sistemas aquosos. Como resultado, a tecnologia NE emergiu como uma estratégia eficaz para desenvolver alimentos funcionais com liberação controlada e melhora biodisponibilidade de ingredienteshidrofóbicos 4.

Um estudo recente relatou que a CPC apresenta características interfaciais e funcionais favoráveis para a formação de NE, incluindo forte capacidade de retenção de água, desempenho notável de espuma e a capacidade de estabilizar as interfaces óleo-água. O CPC também foi avaliado como um potencial substituto da gema de ovo em emulsões do tipo maionese devido à sua estabilidade na emulsificação e apelo no rótulolimpo 1. Além desses sistemas-modelo, nanoemulsificantes à base de proteína de grão-de-bico têm aplicações potenciais em diversas matrizes alimentares, incluindo bebidas (bebidas turvas, águas proteicas, bebidas antioxidantes e nanoencapsulação de curcumina, ácidos graxos ômega-3, carotenoides e óleos essenciais), análogos de laticínios de origem vegetal, formulações com redução de gordura e recheios de padaria ouconfeitaria 4.

Embora a funcionalidade emulsificante da proteína do grão-de-bico (PC) tenha sido amplamenterelatada 5, sistemas nanoemulsificantes derivados de rotas secas de extração receberam atenção relativamente limitada, especialmente no que diz respeito à reprodutibilidade, integridade estrutural e escalabilidade para aplicações alimentares. Diferentemente dos protocolos convencionais de extração úmida, que exigem ajuste extensivo do pH, centrifugação e remoção de solventes, a classificação do ar permite o enriquecimento rápido de proteínas em condições ambientes sem o uso de água, produtos químicos ou tratamento térmicoexcessivo 3. Consequentemente, a extração seca oferece vantagens distintas em relação aos métodos de extração úmida ao preservar a funcionalidade das proteínas, ao mesmo tempo em que reduz a carga ambiental e a complexidadedo processamento 3,6.

No entanto, uma necessidade fundamental não atendida na pesquisa atual sobre coloides alimentícios é uma compreensão mecanicista clara de como a extração seca modifica a estrutura das proteínas e o comportamento térmico, e como essas mudanças se traduzem em desempenho nanoemulsificante e estabilidade coloidal. Em particular, uma avaliação sistemática das relações estrutura-função envolvendo organização molecular, atividade interfacial e comportamento de espuma é necessária para avançar na aplicação de sistemas coloides alimentares baseados emCPC 7.

A novidade deste estudo está em demonstrar o uso do CPC classificado como ar seco como um agente nanoemulsificante reproduzível e sem solventes, ao mesmo tempo em que correlaciona diretamente seu enriquecimento composicional com funcionalidades estruturais, térmicas e interfaciais. Portanto, o presente estudo visa demonstrar que o CPC obtido por meio da classificação do ar seco pode funcionar como um nanoemulsivante eficaz ao vincular sistematicamente o enriquecimento composicional com suas propriedades estruturais, térmicas e interfaciais. É dada ênfase especial à caracterização fisicoquímica, capacidade e estabilidade de espuma, e análise de XRD para elucidar as relações estrutura-função que regem a formação e estabilidade da NE.

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Protocol

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Preparação de amostras
Separação de proteínas da farinha de grão-de-bico (FC)
Grão-de-bico Kabuli (Cicer arietinum L.), colhido durante a temporada de crescimento de 2025 e proveniente do sudeste da Turquia, foi processado usando um sistema de moagem por classificador de ar baseado em impacto, no qual as partículas foram submetidas a forças centrífugas e impactos repetidos contra o disco de moagem e a engrenagem anelar. Após uma etapa inicial de pré-moagem, os grãos grossos eram ainda mais moídos para produzir CF usando um moinho classificador a ar. Durante a fresagem por impacto, foram aplicadas uma vazão de ar de 40-45m 3/h, uma velocidade de classificador de 7.000-8.000 rpm e uma taxa de avanço de 200 kg/h, de acordo com as condições operacionais previamente relatadas e um protocolo de otimização interno, conforme descrito na literatura8.

Frações finas ricas em proteínas foram posteriormente obtidas a partir da FC por classificação do ar à temperatura ambiente, utilizando o mesmo sistema de classificação de ar. A velocidade das rodas do classificador foi ajustada para 10.000 rpm, enquanto a taxa de avanço foi mantida em aproximadamente 200 kg/h e o fluxo de ar em 52 m³/h, conforme descritoanteriormente 8. Essa etapa de separação enriqueceu seletivamente a fração proteica com base em diferenças no tamanho das partículas, densidade e propriedades aerodinâmicas.

Após a classificação do ar, o pó resultante apresentou uma distribuição fina do tamanho das partículas (d(0,9) = 20-22 μm); portanto, nenhum passo de peneira foi aplicado para evitar perda de material e estresse mecânico desnecessário. A fração enriquecida com proteína foi embalada diretamente em sacos de polietileno lavado a gás de 25 kg e armazenada a 4 °C para minimizar a absorção de umidade e preservar propriedades funcionais até o processamento posterior.

Preparação por nanoemulsão
O CPC foi usado como o único agente emulsionante para preparar NEs de óleo em água (O/W) com alvo de uma concentração ativa de proteína de 3,0% w/v na formulação final. Essa concentração foi selecionada com base em triagens preliminares de 1,0% v/v, 2,0% p/v e 3,0% p/v CPC, que indicaram que 3,0% proporcionaram a redução mais eficaz do tamanho das gotículas e a maior estabilidade física de curto prazo. Com base no teor proteico medido do pó CPC (44,8% p/w), a concentração necessária em pó foi calculada em 6,67% p/v. O CPC funcionou como emulsionante na fase aquosa contínua, enquanto o óleo de triglicerídeos de cadeia média (MCT) foi usado exclusivamente como fase oleosa dispersa em concentração fixa de 5,0% v/v, correspondendo a 5,0 mL de óleo por formulação de 100 mL. Nenhum surfactante de baixo peso molecular foi utilizado em nenhumaformulação 9.

A dispersão aquosa do CPC foi preparada dissolvendo a quantidade calculada de pó de CPC em água ultrapura sob agitação magnética contínua a 800 rpm por 1.800 s para garantir hidratação completa e dispersão homogênea das proteínas. A hidratação completa foi confirmada pela ausência de partículas ou sedimentos visíveis.

A fase oleosa foi então adicionada lentamente à solução hidratada de CPC sob agitação contínua, seguida por homogeneização de alta cisalhamento a 12.000 rpm por 240 s, produzindo uma emulsão grosseira (convencional), visualmente identificada por uma aparência uniforme e opaca sem separação visível do óleo. Essas condições foram selecionadas para evitar a agregação de proteínas, garantindo uma perturbação suficiente das gotículas.

As NEs foram posteriormente obtidas por sonda da emulsão grossa em amplitude de 30% durante 180 s, realizada em banho de água gelada para manter a temperatura da amostra abaixo de 30 °C e evitar a agregação de proteínas. A temperatura era monitorada intermitentemente durante a sonicação. Experimentos preliminares de otimização (dados não mostrados) avaliaram tempos de sonicação de 60 s, 120 s e 180 s, e 180 s foi selecionado como condição ideal com base na formação reprodutível de NEs com diâmetros de gotículas abaixo de 200 nm e baixo PDI. Portanto, todos os NEs relatados neste estudo foram preparados usando o tempo otimizado de sonicação de 180 s.

A formação bem-sucedida do NE foi apoiada pelo aparecimento de uma dispersão estável, ligeiramente opalescente, sem separação de fases após 1.800 s de parada. Amostras com cremação visível ou separação de fases foram excluídas de análises adicionais. Todas as amostras foram equilibradas à temperatura ambiente (25 ± 2 °C) antes da caracterizaçãofisicoquímica 9.

ATENÇÃO: O manuseio de equipamentos de alta energia (homogeneizador e sonicador) foi realizado de acordo com os procedimentos institucionais de segurança laboratorial. Proteção auditiva e proteção contra respingos eram usados durante a sonicação. Nenhum ácido ou base foi usado durante a preparação da emulsão; portanto, não foram necessárias medidas de neutralização química ou descarte de resíduos perigosos.

Caracterização nutricional e fisicoquímica da farinha de grão-de-bico (FC) e do concentrado de proteína de grão-de-bico (CPC)
Análise Composicional
A composição nutricional das amostras de FQ e CPC foi determinada usando Métodos Oficiais de Análise da Association of Official Analytical Chemists (AOAC). A fibra bruta foi analisada segundo AOAC 991,43, a cinza total segundo AOAC 923,03, a gordura bruta segundo AOAC 920,39 e a proteína bruta segundo AOAC 984,13, utilizando um fator de conversão de nitrogênio para proteína de N × 6,25. O teor total de carboidratos de todas as amostras foi determinado pela diferença, subtraindo a soma dos percentuais de umidade, proteína, gordura e cinzas de 100%3.

Análise de cor
Os parâmetros de cor das amostras foram medidos usando um colorímetro de bancada operando em modo de refletância. Antes da medição, o instrumento era padronizado usando os padrões de calibração em preto e branco fornecidos pelo fabricante. Para garantir medições uniformes e reprodutíveis, 5,0 g de amostra em pó foram cuidadosamente carregados em uma cubeta de vidro redonda (64,0 mm de diâmetro interno) para criar uma superfície lisa e homogênea. Uma espessura de camada suficiente (≥ 50,0 mm) foi aplicada para minimizar a influência dos efeitos do substrato e do fundo e tornar o pó translúcido efetivamente opaco sob condições de refletância. Todas as medições foram realizadas em modo de refletância à temperatura ambiente.

As coordenadas de cor foram expressas no espaço de cores CIELAB, onde L* representa a claridade (0 = preto, 100 = branco), a* representa o eixo vermelho-verde e b* representa o eixo amarelo-azul. Parâmetros adicionais de cor, incluindo diferença total de cor (ΔE*), croma (C*), ângulo de matiz (H°) e índice de cor (CI), foram calculados de acordo com as equações descritas em11 (Eqs. 1–4) da seguinte forma:

figure-protocol-1(Eq. 1)

figure-protocol-2(Eq. 2)

figure-protocol-3(Eq. 3)

figure-protocol-4(Eq. 4)

Análise de pH
O pH das amostras de CF e CPC foi determinado usando um medidor digital de pH equipado com um eletrodo de vidro, inserindo o eletrodo diretamente na dispersão da amostra a 25,0 ± 2,0 °C. Antes da medição, o medidor de pH era calibrado usando soluções tampão padrão (pH 4,0 e 7,0). Todas as medições foram realizadas em triplicado (n = 3) para garantir a reprodutibilidade analítica.

Conteúdo de umidade
O teor residual de umidade das amostras de CF e CPC foi determinado usando um analisador rápido de umidade operado sob condições de aquecimento controladas. Todas as medições foram realizadas em triplicado (n = 3) para garantir a reprodutibilidade analítica.

Caracterização estrutural e funcional da CPC
Análise XRD
A análise XRD da CPC foi realizada usando um difractomômetro de raios X de laboratório equipado com radiação-Kα (λ = 1,5406 Å). Difractogramas foram registrados em uma faixa de 2θ de 10°-90° com uma taxa de varredura de 2,5° min-1, operando em 40 mA e 45 kV, seguindo um procedimento12 previamente relatado.

A identificação de picos, subtração de fundo e ajuste de curvas foram realizados usando software padrão de análise XRD. O grau de cristalinidade foi calculado como a razão entre a área integrada das reflexões cristalinas e a área total sob o difractograma, de acordo com o método descrito por13, conforme mostrado na Equação (5):

figure-protocol-5(Eq. 5)

O tamanho aparente do cristalito (D) foi estimado a partir dos dados da XRD usando a equação de Scherrer (Eq. 6), aplicada aos picos de difração mais intensos:

figure-protocol-6(Eq. 6)

onde D é o tamanho aparente do cristalito (nm), K é o fator de forma (assumido como 0,9), λ é o comprimento de onda dos raios X, β é a largura total a metade do máximo (FWHM, em radianos) do pico de difração selecionado, e θ é o ângulo de Bragg.

Análise de calorimetria diferencial de varredura (DSC)
A análise diferencial de calorimetria de varredura (DSC) de FQ e CPC foi realizada usando um calorímetro de varredura diferencial laboratorial. Aproximadamente 10,0 ± 0,1 mg de amostra foram pesados e selados com precisão em um cadinho de alumínio côncavo com tampa perfurada, enquanto um cadinho vazio de alumínio foi usado como referência. As medições foram realizadas sob uma atmosfera de nitrogênio (20 mL/min) para minimizar os efeitos oxidativos. As amostras foram aquecidas de 0 °C a 400 °C a uma taxa de aquecimento constante de 5 °C min-1 sob condições de varredura dinâmica. Calibrações de temperatura e sensibilidade foram realizadas antes da análise para garantir precisão e reprodutibilidade da medição.

As transições térmicas foram caracterizadas determinando a temperatura de início (To), temperatura de pico (Tp), temperatura de final (Te) e a variação da entalpia (ΔH) associada a cada transição. Além disso, a largura de pico endotérmica (EPW) e o índice de altura de pico (PHI) foram calculados de acordo com as Eqs. (7) e (8), respectivamente:

EPW= (Te−Tp) (Eq. 7)

PHI =ΔH/(Tp− Para) (Equ. 8)

Capacidade de espuma (FC) e estabilidade (FS)
A capacidade de espuma (FC) e a estabilidade da espuma (FS) de uma dispersão aquosa CPC (3,0 g/L) foram avaliadas no pH 7,0, ajustadas conforme necessário usando 0,1 N ácido clorídrico (HCl). Uma alíquota de 30 mL de dispersão proteica foi transferida para tubos centrífugas de polipropileno de 50 mL e homogeneizada usando um homogeneizador de alta velocidade operado a 11.000 rpm por 120 s para gerar espuma. A formação de espuma foi visualmente confirmada pelo rápido aumento do volume da amostra e pela formação de uma camada estável de espuma imediatamente após a homogeneização.

A FC foi calculada como o aumento percentual de volume imediatamente após a homogeneização, enquanto a FS foi determinada com base no volume de espuma retida após 600 s, 1.800 s, 3.600 s e 7.200 s. Todas as medições foram realizadas em triplicado (n = 3), e os valores de FC e FS foram calculados de acordo com Eqs. (9) e Equalizações. (10), respectivamente14:

figure-protocol-7(Eq. 9)

figure-protocol-8(Eq. 10)

ATENÇÃO: Ácido clorídrico diluído foi manuseado com as devidas precauções de segurança laboratoriais, incluindo luvas e proteção ocular. As soluções de resíduos foram descartadas conforme as diretrizes institucionais de segurança química.

Estabilidade fisicoquímica dos NEs baseados em CPC e CPC
Tamanho médio de partículas e distribuição do tamanho das partículas
A distribuição do tamanho das partículas e o diâmetro hidrodinâmico médio Z das amostras foram determinados usando espalhamento dinâmico da luz (DLS). O diâmetro hidrodinâmico médio Z e o índice de polidispersidade (PDI) foram registrados para caracterizar o tamanho médio das gotículas e a uniformidade da distribuição de tamanho,respectivamente 15,16.

Antes da medição, as amostras foram diluídas com água destilada na proporção de 1:100 (v/v) para minimizar os múltiplos efeitos de espalhamento e garantir medições confiáveis de espalhamento da luz. As análises foram realizadas a uma temperatura controlada de 25 ± 2 °C. A PDI foi usada como indicador da homogeneidade da distribuição de tamanho das gotas, com valores menores de PDI correspondentes a distribuições de tamanho mais estreitas. As medições foram realizadas no dia 0 (NEs recém-preparadas) e após 7 dias de armazenamento para avaliar a estabilidade física de curto prazo do sistemaNE 16. Amostras que apresentavam cremação visível, sedimentação ou separação de fases antes da medição foram excluídas da análise DLS.

ζ-potencial de partículas
O potencial ζ das amostras foi determinado para avaliar a carga líquida superficial e a estabilidade eletrostática das gotículas usando espalhamento eletroforético de luz (ELS), seguindo as metodologiasdescritos anteriormente 15,16. As medições foram realizadas a uma temperatura controlada de 25,0 ± 2 °C, e amostras não diluídas foram usadas para preservar o ambiente iônico original das NEs.

Os valores médios de potencial ζ e os desvios padrão correspondentes foram calculados para cada amostra a fim de avaliar as interações eletrostáticas e a estabilidade coloidal das emulsões. Todas as medições foram realizadas usando água como dispersante, de acordo com um estabelecimento

Procedimento Operacional PadrãoInterno 15. Amostras que mostravam separação de fases visível ou cremação antes da análise foram excluídas das medições de ζ-potencial.

Validação do método e resultados esperados
A validação do método foi alcançada avaliando parâmetros físico-químicos chave, incluindo diâmetro hidrodinâmico médio Z, PDI, potencial ζ e estabilidade física sob estresse. A execução bem-sucedida do protocolo foi apoiada pela formação reprodutível de NEs com tamanhos de gotículas abaixo de 200 nm e PDI ≤0,30. Para validar ainda mais a estabilidade além do simples armazenamento, foi realizado um teste de estresse de centrifugação a 4.000 rpm por 900 s. A ausência de separação de fases visível ou cremação após a centrifugação, aliada a perfis consistentes de potencial de ζ e pH ao longo de 7 dias de armazenamento, apoia coletivamente a robusta capacidade emulsificante do CPC e a reprodutibilidade do protocolo proposto.

Análise estatística
Medições composicionais e funcionais foram realizadas em triplicado (n=3), enquanto análises estruturais (XRD e DSC) foram realizadas como medições únicas, execuções representativas. Os resultados são apresentados como o valor médio ± desvio padrão (DS). Avaliações estatísticas foram realizadas usando análise unidirecional da variância (ANOVA) via software SPSS. Para todas as análises, um valor-p de < 0,05 foi considerado indicativo de significância estatística. Nos casos em que diferenças significativas foram identificadas, o teste pós-hoc de Diferença Honestamente Significativa (HSD) de Tukey foi utilizado para comparações múltiplas. Letras estatísticos de conexão (por exemplo, a, b, c) apresentadas nas tabelas e figuras foram derivadas dos resultados do teste de Tukey HSD; Os meios que compartilham a mesma letra não são significativamente diferentes no nível de significância de 5%.

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Results

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Caracterização nutricional e fisicoquímica da FQ e CPC
Parâmetros composicionais
Os parâmetros composicionais do CF e do CPC são resumidos na Tabela 1. O CPC continha 44,8% de proteína, 5,8% de gordura bruta e 45,9% de carboidratos totais, demonstrando um enriquecimento substancial de proteínas em relação à FC como resultado do processo de fracionamento seco. O aumento do teor de proteína observado na CPC confirma a eficácia da classificação do ar ...

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Discussion

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Neste estudo, o CPC foi obtido por classificação do ar e caracterizado em termos de suas propriedades composicionais, funcionais, estruturais e coloidais, com foco particular em sua aplicação como nanoemulsificante de origem vegetal. Métodos não térmicos, como a classificação do ar, podem proporcionar um enriquecimento significativo do conteúdo proteico em relação à fibrose química, resultando em um CPC com um teor proteico de 44,8%3. Comparado ao CPC predominante...

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Disclosures

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O autor declara que não possui interesses financeiros concorrentes conhecidos ou relacionamentos pessoais que possam influenciar o trabalho relatado neste documento.

Acknowledgements

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O autor agradece com gratidão ao Sr. Bekir Çakıcı (SFA Ar-Ge Sağlık Hizmetleri) por seu suporte técnico na formulação de nanoemulsões e análise de ζ-potencial. Agradeço sinceramente à Sra. Rüya Kandemir (Universidade Çukurova, Centro de Análise CUMERLAB) por sua assistência nas análises de difração de raios X (XRD). O autor também agradece a Dervişoğlu Bakliyat A.Ş. por fornecer testes de proteínas e acesso a instalações laboratoriais para as diversas análises realizadas neste estudo.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Tubos cônicos de 50 mLCorning352070Tubos centrífugos de polipropileno
Moinho classificador de arfigure-materials-1CSM1250Moinho classificador de ar usado para fracionamento de proteínas
Balanço analíticoSartoriusBCE224I-ISBalanço analítico (capacidade máxima: 120 g)
Pipetas automáticasMarca3123000055Pipetas ajustáveis (200 e mu; L, 1 mL, 5 mL)
CentrífugaEppendorf5810RCentrífuga refrigerada
Amostra de grão-de-bicofigure-materials-2Grão-de-bico de qualidade alimentícia
ColorímetroHunterLabA60-1014-593Instrumento para análise de cor
Calorímetro diferencial de varreduraNETZSCHAnálise DSC
Termômetro digitalHanna InstrumentsHI-98501Monitoramento de temperatura
Fosfato de hidrogênio dipotássio (Na2HPO4)Sigma-AldrichS7907Grau analítico
Analisador de gorduraC. Gerhardt GmbH & Co. KG13-0005Análise de gordura baseada em Soxhlet
Homogeneizador de alta velocidadeVELPSA20900010Homogeneização de emulsões grossas
Ácido clorídrico (HCl)Sigma-Aldrich320331Grau analítico
Solução de ácido clorídrico (0,1 N)Sigma-AldrichH1758Ajuste do pH
Tábuas catalisadoras de KjeldahlC. Gerhardt GmbH & Co. KG12-0328Análise de Kjeldahl
Agitador magnéticoIKA3339000Mistura e hidratação da amostra
Óleo de triglicerídeos de cadeia médiaAtaman Kimya A.figure-materials-3https://www.atamanchemicals.com
/triglicerídeos de cadeia média-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.
Óleo de grau alimentício e farmacêutico
Analisador de umidadeMettler ToledoHC103Determinação de umidade
Tamanho de partículas e analisador de potencial zetaMalvern InstrumentsZEN3600DLS e mobilidade eletroforética
Medidor de pHMettler ToledoMET-30671567Medição de pH
Tubos de centrífuga de plásticoISOLAB078.02.003Tubos plásticos descartáveis
Pepsina suínaSigma-AldrichP7012Enzima (1:10.000)
Dihidrofosfato de potássio (KH2PO4)Sigma-AldrichP5379Grau analítico
Sonda sonicadoraBandelinSonicação por emulsão
Óculos de proteçãoBaymaxBX-2500Equipamentos de segurança laboratorial
Analisador de proteínasC. Gerhardt GmbH & Co. KG12-0520Determinação de proteínas
Sistema digestivo de proteínasC. Gerhardt GmbH & Co. KG12-0700Unidade de digestão de Kjeldahl
Cloreto de sódio (NaCl)Sigma-AldrichS9625Grau analítico
Hidróxido de sódio (NaOH)Sigma-AldrichS5881Grau analítico
Espátulahttps://www.blabmarket.com/
meta-etiket/plastik-spatul?srsltid
=AfmBOoqsvXR_3rQgU1n8QBn
DyR_P9D52v2Hahy27RLOH7Zg
VbFzzcbsb
Espátula plástica
Sistema de água ultrapuraELGA LabwaterPC110COBPM1Resistividade à água 18,2 MΩ & middot; cm
Frasco volumétricoSchott Duran2120117Frasco volumétrico de 100 mL
Banho-mariaMemmertWTB24Controle de temperatura (20– 25 e grau; C)
Difractômetro de raios X (– Kα)PANalyticalSTEM-LE-0294-LCAnálise XRD (45 kV, 40 mA)

References

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  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).

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