Состав и свойства Aquafaba: вода оправился от коммерчески консервированные нута

Меня зовут Мартин Рини. Я являюсь заведующим кафедрой качества и использования липидов в Университете Саскачевана, на факультете сельского хозяйства и биоресурсов. Зернобобовые и бобовые фракции в последнее время используются в качестве заменителей молока и яиц.

С этой целью мы исследовали использование аквафабы для замены молока и яиц. Аквафаба – это вода, оставшаяся от консервированного нута. Эта вода содержит компоненты, способные загущать пищевые продукты и стабилизировать пищевую пену и эмульсии.

В интернете есть много рецептов, в которых описывается использование аквафабы в пищевых продуктах. Однако люди часто сообщают, что не смогли повторить рецепты, которые нашли в интернете, и добиться тех же свойств аквафабы, которых добились другие пользователи. Общей целью нашего исследования было изучение корреляции между составом, плотностью, вязкостью аквафабы и пенообразующими свойствами.

Для изучения состава аквафабы использовали ЯМР и электрофорез. Существует процедура, которой пользуются все производители, выпускающие консервированный нут. Это включает в себя сначала сортировку семян по качеству, чтобы удалить нежелательные семена.

По желанию семена промывают водой, чтобы удалить поверхностные загрязнения. Для наших целей семя погружают в воду на несколько секунд, а затем воду сразу сливают. После промывки семян их погружают в два объема воды или более, чтобы они могли расшириться и полностью увлажниться.

Такое замачивание называется замачиванием. После замачивания семена разрослись и готовы к консервации. Семена сравнительно мягче и более хрупкие, и с ними нужно обращаться соответствующим образом.

Это предполагает, прежде всего, сортировку семян по качеству, чтобы удалить нежелательные семена, затем следует, что семена будут замочены в воде. Сначала их прополаскивают, а затем замачивают на некоторое время, как вы можете видеть здесь. После замачивания они сильно разрастутся в объеме и будут готовы к консервированию.

После замачивания семян высыпаем замоченное семечко через сито. Воду, проходящую через сито, отбрасывают. Семена перекладываются в банку объемом 300 мл с помощью большой ложки, как эта.

Банка наполняется водой с точностью до одного сантиметра от верха, чтобы было достаточно места для расширения. Крышка для консервирования была помещена на верхнюю часть банки и помещена в запайщик банок, как показано на рисунке. Запайщик приводится в действие путем нажатия на ручку, чтобы принудительно соприкоснуться крышки с банкой во время запечатывания.

Ручная рукоятка на запайщике поворачивается как для вращения банки, так и для запечатывания банки с помощью двух матриц, которые формируют крышку и фиксируют ее на банке. Как только банка запечатана, матрица втягивается, и банка легко снимается. Уплотнитель банки должен быть водонепроницаемым.

Затем герметичную банку помещают в скороварку. В плиту добавляют воду, чтобы заполнить ее примерно на четыре сантиметра вглубь. Плита запечатывается путем установки крышки на плиту и вращения ее до тех пор, пока она не будет запечатана, как показано на рисунке.

Для зернобобовых время приготовления составляет 75 минут при температуре 115 градусов по Цельсию. После приготовления гороха мы должны вынуть его и отделить горох от аквафабы. Открываем это стандартным консервным ножом.

Теперь, когда банка открыта, мы можем поместить содержимое банки в дуршлаг, который помещается в больший сосуд для сбора. Сок аквафабы проходит через дуршлаг и таким образом может быть отделен от гороха в банке. Именно эту жидкость мы и используем для дальнейших экспериментов.

Итак, это аквафаба продолжительностью две минуты. Здесь вы можете увидеть, какой тип пены мы будем использовать для дальнейших исследований. В этом исследовании мы использовали коммерческие банки из 10 различных коммерческих источников в качестве источников аквафабы.

После смешивания в течение двух минут пену поместили в пластиковые стаканчики и наблюдали за происходящим в течение некоторого времени. Как видите, пена схлопывается во всех стаканчиках. Только два образца, D и H, образовали стабильную пену, которая сохранялась на протяжении всего эксперимента.

Все остальные пены со временем разрушились. В ноль часов все чашки были полны пены. Через час отделение жидкости было очевидно во всех образцах, кроме образца H. Через 14 часов часть жидкости отделилась от образца H. Мы также хотели охарактеризовать аквафабу из консервированного гороха.

Мы смотрели на валовые характеристики, массовый баланс, в том числе на содержание семян нута, объем сока, плотность сока и вязкость сока. Также были исследованы корреляции между этими свойствами. Неудивительно, что наблюдалась сильная отрицательная корреляция между весом нута в свежем виде и объемом сока.

Была выявлена сильная положительная корреляция между весом нута в свежем виде и вязкостью аквафабы. Образцы аквафабы готовили для ЯМР-спектроскопии. Аквафаба, показанная здесь в виде сока, центрифугировалась в объеме 9200 г в пробирке Eppendorf в течение 10 минут.

Надосадочная жидкость была взята из трубки Эппендорфа в шприц с наклоном объемом один мл, как показано на рисунке. Затем фильтры размером около четырех или пяти микрон прикрепляются к Люэр-Локу на шприце. Мы обнаружили, что фильтрация требовала некоторого приложения силы для выталкивания пробы.

После фильтрации образца его можно использовать для ЯМР-спектрометрии. Здесь образец переносится в ЯМР-пробирку. Позже в образец также будет добавлена дейтерированная вода, чтобы позволить ЯМР-спектрометру зафиксировать свою частоту.

На основании наблюдаемых ЯМР-резонансов можно определить соединения, которые присутствуют в аквафабе. Мы смогли наблюдать соединения, которые отражали условия, в которых находился нут во время обработки. Например, условия во время замачивания могут допускать бескислородное дыхание семян или присутствующих микроорганизмов.

Мы наблюдали такие соединения, как молочная и уксусная кислота, которые, вероятно, образуются во время замачивания. Мы также наблюдали соединения, которые, вероятно, выщелачиваются из семян во время приготовления. К ним относятся такие соединения, как холин и сахара.

Надосадочная жидкость также использовалась для дактилоскопирования пептидной массы после удаления низкомолекулярных форм. В этом случае жидкость из нута помещалась в центробежную установку с мембраной в три килодальтона. Центробежная установка использовалась для центрифугирования его при 3900-кратном g в течение двух часов.

Ретентат этого центрифугирования был использован для анализа SDS-PAGE. После стандартного разделения белков с помощью SDS-PAGE гель окрашивали с помощью Coomassie Blue. Затем интенсивно окрашенные полосы вырезали из геля, удаляли пятна, подвергали триптическому расщеплению, а фрагменты расщепления анализировали с помощью LC-масс-спектрометрии, для выведения последовательностей присутствующих белков использовали программное обеспечение для белковой масс-спектрометрии.

Большинство присутствующих белков, по-видимому, относятся к нуту, но присутствует несколько высокомолекулярных белков, которые обусловлены микробным загрязнением организмом, вызывающим заболевание нута, фитофторозом Ascochyta. Большинство идентифицированных белков являются хорошо известными, термостабильными белками, включая дегидранты, белки с большим количеством поздних эмбрионов и дефензины. Добавки к нуту включают соль, динатрий АДТ и хлорид кальция.

Облицовка банок, которую мы наблюдали, была белой, прозрачно-желтой или металлической. Вес нута в свежем виде положительно коррелирует с вязкостью его сока и соотношением VF/VJ. Эта связь во многом связана с образцами без добавления AZL.

Эти образцы имеют гораздо более высокую вязкость, но гораздо более низкую VF/VJ, чем другие образцы. Вес нута в свежем виде и объем сока легко определяются потребителями. Мы наблюдали отрицательную корреляцию между плотностью сока и коэффициентом увеличения объема.

Пена, образованная из образцов аквафабы, полученных из нута, сваренного с солью, обладала гораздо большей стабильностью. Аквафаба содержит белки с молекулярной массой более трех килодальтон. В конце нашего анализа показано наличие в нуте веществ, например, холина, а также соединений, которые могут накапливаться при замачивании гороха из-за действия бактерий или метаболизма семян, таких как уксусная кислота и молочная кислота.

Электрофорез и дактилоскопия пептидной массы позволили предварительно охарактеризовать присутствующие белки.