Aquafaba er en tyktflydende juice fra dåse kikært, når rørte sig energisk, producerer en relativt stabil hvid skum eller skum. Det primære mål er at identificere de komponenter i aquafaba at bidrage viscosifying/fortykkelse egenskaber ved hjælp af Kernemagnetisk resonans (NMR), ultrafiltrering, elektroforese og peptid masse fingeraftryk.
Kikært og andre bælgfrugter er almindeligvis sælges som konserves, pakket i en tyk løsning eller en saltlage. Denne løsning har for nylig vist sig at producere stabil skum og emulsioner, og kan fungere som et fortykningsmiddel. Seneste interesse i dette produkt er blevet forbedret gennem internettet hvor det foreslås, at denne løsning, nu kaldet aquafaba ved en voksende fællesskab, kan anvendes en erstatning for æg og mælk protein. Som aquafaba er både nye og udvikles af et internetbaseret community lille er kendt af dets sammensætning eller egenskaber. Aquafaba blev gendannet fra 10 kommercielle dåse kikært produkter og korrelationer mellem aquafaba sammensætning, tæthed, viskositet og skummende egenskaber blev undersøgt. Proton NMR blev brugt til at karakterisere aquafaba sammensætning før og efter ultrafiltrering gennem membraner med forskellige molekylvægt cut offs (MWCOs 3, 10 eller 50 kDa). En protokol til elektroforese og peptid masse fingeraftryk er også præsenteret. Disse metoder leveret værdifulde oplysninger om komponenter ansvarlig for aquafaba funktionelle egenskaber. Denne information vil tillade udviklingen af metoder til at producere standard kommercielle aquafaba produkter og kan hjælpe forbrugerne med at vælge produkter af overlegne eller konsekvent nytte.
I stigende grad udvikles vegetariske produkter der efterligner egenskaberne for kød, mælk og æg. Pulser funktionelle egenskaber er vigtige i deres nuværende anvendelse i fødevarer applikationer og deres egenskaber er ved at blive undersøgt i udviklingen af erstatninger for animalske proteiner. For eksempel mejeriprodukter alternativer salg var 8.80 milliarder amerikanske dollars i 2015 og dette marked er i hastig vækst. Dette marked forventes for at vokse til 35.06 milliarder dollars af 2024. Desuden er den opadgående tendens i efterspørgslen efter plante-baserede mælkeerstatning til dels et resultat af forbrugernes sundhed bekymringer med hensyn til kolesterol, antibiotika og vækstfremmende hormoner ofte bruges i mælk produktion1. På samme måde, vegetabilsk protein og hydrokolloid æg mælkeerstatning markeder ekspanderende hastigt og en sammensat årlig vækstrate på 5,8% forventes for disse materialer i de næste 8 år med salg af $1,5 milliarder USD, forventes i 20262. Et stigende antal forbrugere foretrækker veganske proteinkilder, allergen reduceret kost og reduceret carbon fodaftryk for fødevarer. Efterspørgslen efter puls-baserede produkter, især fra linser, kikært og faba bean støt voksende på grund af højt proteinindhold, kostfibre og lavt indhold af mættet fedt indhold af pulser3. Pulser også indeholder fytokemikalier med potentielt gavnlige biologiske aktivitet4.
Kommercielle virksomheder, forskere og privatpersoner har taget forskellige tilgange til at kommunikere egenskaberne kvalitet af kikært baseret æg og mælk udskiftninger. Gugger mfl. 5 produceret mælk-lignende produkt fra høje stivelse korn herunder adzuki bønner og kikært. I deres beskrevet metoder forsøgt fortalerne at vise at deres produkt er unikt og anderledes fra “aquafaba”6. I en anden kommerciel tilgang belyst ved Tetrick et al. 7 en plante-baserede æg erstatning blev udviklet. Deres patentansøgning beskriver metoder til at kombinere puls mel med kendte fortykkelsesmidler, der emulere funktion af æggehvide i bagt materialer. Typiske formler indeholde 80-90% puls mel og 10-20% fortykkelse tilsætningsstoffer.
Originalarbejder litteratur også angiver funktionen muligt med kikært og viste, at albumin protein fraktioner fremstillet af kabuli og desi kikært mel har god emulgering egenskaber. De har også fundet en signifikant effekt af kikært kilde på albumin udbytte og ydeevne8.
Efter den indledende internet rapport beskriver “aquafaba” af den franske kok Joël Roessel, et open source-bevægelsen viser nytte af aquafaba som en udskiftning af æggehvide og mejeri protein i mange fødevarer anvendelser. Der er mange meget besøgte websider og YouTube videoer viser indarbejdelse af aquafaba i fødevarer, der emulerer kvaliteter af ice cream, marengs, ost, mayonnaise, røræg, og flødeskum. De fleste pionerer giver open source aquafaba applikationer (opskrifter) få deres materiale af belaste dåse kikærter og ved hjælp af væsken i deres opskrifter. Disse personer er for det meste ikke uddannede forskere. Video kommentarer afsnit viser, at respondenterne har kopieret opskrifter og nogle har undladt at replikere aquafaba fortalere succeser.
Alle tre tilgange (corporate, videnskabelige og open source) til udvikling af æg og mælk udskiftninger har fordel, men der mangler en vigtig dimension. Anvendes videnskabsfolk, grundlæggende forskere og personer bekendtgørelse pulse-baserede produkter har ufuldstændigt karakteriseret og standardiseret deres input materiale. Standardisering af et produkt til en specifik anvendelse er en normal industriel praksis. Kikært kultivarer er ikke blevet standardiseret for aquafaba kvalitet og industriel konservesfabrikker praksis er standardiseret til at producere konsekvent kikærter ikke aquafaba.
Baseret på undersøgelser af andre råvarer, er det forudsigeligt, at både genotype og miljø vil bidrage til pulse aquafaba kvalitet. Det er kendt, at både genotype og miljø påvirker kabuli kikært konservering egenskaber9. Genotypiske effekter er typisk store mellem beslægtede arter og mindre inden for medlemmer af en art. Variation i fysiske og kemiske egenskaber kan minimeres gennem identitet konservering, der tillader valg af sorter med ønskede egenskaber. Miljømæssige virkninger kan også være store og administreres af kvalitetsevaluering og blanding til standard ydelse i specifikke test10.
Der er mange genetisk forskellige sorter af kikært i kommerciel produktion. For eksempler, universitetet i Saskatchewan afgrøde Development Centre, en vigtig kilde til kommercielle kikært kimplasma, har udgivet 23 kikært kultivarer siden 1980, hvoraf 6 er i øjeblikket anbefales til dyrkning i Canada. Mens videnskabelige manuskripter beskriver ofte kultivar anvendes i en undersøgelse, angav patenter og internet-sider, der var adspurgte ikke kultivar anvendes eller oprindelsen af kikærterne. Standardisering af kultivarer og håndtering kan hjælpe brugerne med at øge deres succes med at bruge kikært, men disse oplysninger er ikke tilgængelige på dåse kikært produkter.
Formålet med denne forskning er at bestemme de aquafaba komponenter, som bidrager skummende egenskaber. Her, de rheologiske egenskaber af aquafaba fra kommercielle kikært mærker blev sammenlignet og de kemiske egenskaber blev studeret ved NMR, elektroforese og peptid masse fingeraftryk. Til vores viden er dette den første forskning, som beskriver den kemiske sammensætning og de funktionelle egenskaber af aquafaba viscosifier komponenter.
I denne forskning, har vi fundet at kikært aquafaba fra forskellige kommercielle kilder producerer skum, der varierer i både egenskaber (volumen og stabilitet af skum) og kemiske sammensætning. Der var en positiv korrelation mellem aquafaba viskositet og vandindhold. Skum mængden stigning (Vf100) var ikke relateret til disse parametre. Tilsætningsstoffer såsom salt og dinatrium EDTA kan undertrykke viskositet og skum stabilitet som aquafaba fra kikært dåse med disse tilsætningsstoffer havde lavere vis…
The authors have nothing to disclose.
Denne forskning blev støttet af Institute for International Education’s Scholar Rescue fond (IIE-SRF).
Freeze Dryer | |||
Stoppering Tray Dryer | Labconco Inc. | 7948040 | |
Mixer | |||
Stainless steel hand mixer | Loblaws | PC2200MR | |
Viscosity Measurement | |||
Shell cup No. 2 | Norcross Corp. | ||
Color Measurement | |||
Colorflex HunterLab spectrophotometer | Hunter Associates Laboratory Inc. | ||
Protein and Carbon Contents | |||
Elemental analyzer | LECO Corp. | CN628 | |
NMR Spectrometry | |||
Spectrafuge 24D | Labnet International Inc. | ||
Syringe filters | VWR International | CA28145-497 | 25 mm, with 0.45 µm PTFE membrane |
Deuterium oxide | Cambridge Isotope Laboratories Inc. | 7789-20-0 | |
3-(trimethylsilyl)propionic-2,2,3,3-d4 acid sodium salt | Sigma-Aldrich | 169913-1G | |
Bruker Avance 500 MHz NMR spectrometer | Bruker BioSpin | ||
TopSpin 3.2 software | Bruker BioSpin GmbH | ||
Electrophoresis | |||
Regenerated cellulose membrane | Millipore Corp. | 3, 10, 50 kDa (MWCO) | |
Centrifugal filter unit | Millipore Corp. | ||
Benchtop centrifuge | Allegra X-22R, Beckman Coulter Canada Inc. | ||
Mixer Mill MM 300 bead mill | F. Kurt Retsch GmbH & Co. KG | ||
Eppendorf centrifuge 5417C | Eppendorf | ||
Phosphate buffered saline, pH 7.4 | Sigma-Aldrich | P3813-10PAK | |
Tris-HCl buffer pH 7.4 | Sigma-Aldrich | T6789-10PAK | |
PageRuler Prestained Protein Ladder | Fisher Scientific | ||
Mini-Protein Tetra Cell system | BioRad | ||
Peptide Mass Fingerprinting | |||
Thermo-Savant SpeedVac | BioSurplus | Centrifugal vacuum evaporator | |
Trypsin buffer | 20 µL trypsin in 1 mM hydrochloric acid and 200 mM NH4HCO3 | ||
Iodoacetamide | Sigma-Aldrich | I1149-5 g | |
Trifluoroacetic acid | Fluka | BB360P050 | |
Acetonitrile | Fisher Scientific | L14734 | |
Formic acid | Sigma-Aldrich | 33015-500mL | |
Mass spectrometry vial | Agilent Technologies Canada Ltd. | ||
Agilent 6550 iFunnel quadrupole time-of-flight mass spectrometer | Agilent Technologies Canada Ltd. | Agilent 1260 series LC instrument and Agilent Chip Cube LC-MS interface | |
HPLC-Chip II: G4240-62030 Polaris-HR-Chip_3C18 | 360 nL enrichment column and 75 µm × 150 mm analytical column, both packed with Polaris C18-A, 180Å, 3 µm stationary phase. | ||
Agilent MassHunter Qualitative Analysis Software | Agilent Technologies Canada Ltd. | ||
SpectrumMill data extractors | Agilent Technologies Canada Ltd. |