संरचना और Aquafaba के गुण: व्यावसायिक रूप से डिब्बाबंद छोला से पानी बरामद
Summary
Aquafaba डिब्बाबंद chickpea से एक चिपचिपा रस है कि, जब तेजी से उभारा, एक अपेक्षाकृत स्थिर सफेद फेन या फोम पैदा करता है । प्राथमिक अनुसंधान लक्ष्य aquafaba के घटकों की पहचान करना है जो नाभिकीय चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर), ultrafiltration, ट्रो, और पेप्टाइड द्रव्यमान के फ़िंगरप्रिंट का उपयोग करके viscosifying/
Abstract
Chickpea और अंय दालों सामांयतः डिब्बाबंद उत्पादों के रूप में एक मोटी समाधान या नमकीन पानी में पैक बेचा जाता है । यह समाधान हाल ही में स्थिर फोम और इमल्शन का उत्पादन करने के लिए दिखाया गया है, और एक रोगन के रूप में कार्य कर सकते हैं । इस उत्पाद में हाल ही में ब्याज इंटरनेट के माध्यम से बढ़ाया गया है, जहां यह प्रस्तावित है कि इस समाधान, अब एक बढ़ती समुदाय द्वारा aquafaba कहा जाता है, अंडा और दूध प्रोटीन के लिए एक प्रतिस्थापन किया जा सकता है । के रूप में aquafaba दोनों नए है और एक आधारित इंटरनेट द्वारा विकसित किया जा रहा समुदाय थोड़ा अपनी संरचना या गुणों का जाना जाता है । Aquafaba 10 वाणिज्यिक डिब्बाबंद chickpea उत्पादों और Aquafaba संरचना, घनत्व, चिपचिपापन और फोम गुणों के बीच सहसंबंधों से बरामद किया गया था जांच की गई । प्रोटॉन एनएमआर के लिए अलग आणविक वजन कट नापसंद (MWCOs 3, 10, या ५० केडीए) के साथ झिल्ली के माध्यम से पहले और बाद ultrafiltration aquafaba संरचना की विशेषता के लिए इस्तेमाल किया गया था । ट्रो के लिए एक प्रोटोकॉल, और पेप्टाइड मास फिंगरप्रिंटिंग भी प्रस्तुत किया है । उन तरीकों बहुमूल्य aquafaba कार्यात्मक संपत्तियों के लिए जिंमेदार घटकों के बारे में जानकारी प्रदान की है । यह जानकारी मानक वाणिज्यिक aquafaba उत्पादों का उत्पादन करने के लिए प्रथाओं के विकास की अनुमति देगा और उपभोक्ताओं को बेहतर या सुसंगत उपयोगिता के उत्पादों का चयन करने में मदद कर सकते हैं ।
Introduction
तेजी से शाकाहारी उत्पादों को विकसित किया जा रहा है कि मांस, दूध, और अंडे के गुणों की नकल । दालों के कार्यात्मक गुण खाद्य अनुप्रयोगों में उनके वर्तमान उपयोग में महत्वपूर्ण हैं और पशु प्रोटीन के लिए प्रतिस्थापन के विकास में उनकी संपत्तियों का पता लगाया जा रहा है । उदाहरण के लिए, डेयरी विकल्प की बिक्री २०१५ में $८,८००,०००,००० अमरीकी डालर थी और यह बाजार तेजी से बढ़ रहा है । इस बाजार में २०२४ से $३५,०६०,०००,००० के लिए विकसित करने के लिए अनुमानित है । इसके अलावा, संयंत्र के लिए मांग में वृद्धि की प्रवृत्ति आधारित दूध विकल्प है, भाग में, उपभोक्ता स्वास्थ्य कोलेस्ट्रॉल के बारे में चिंताओं के परिणामस्वरूप, एंटीबायोटिक दवाओं, और विकास अक्सर दूध उत्पादन में इस्तेमाल हार्मोन1। इसी तरह, वनस्पति प्रोटीन और hydrocolloid egg replacer बाजार तेजी से विस्तार कर रहे है और ५.८% की एक यौगिक वार्षिक वृद्धि दर $१,५००,०००,००० २०२६2में उंमीद की बिक्री के साथ अगले 8 वर्षों में इन सामग्रियों के लिए उंमीद है । उपभोक्ताओं की बढ़ती संख्या शाकाहारी प्रोटीन स्रोतों, एलर्जी कम आहार और खाद्य उत्पादों के लिए कम कार्बन पदचिह्न पसंद करते हैं । पल्स आधारित उत्पादों के लिए मांग, विशेष रूप से मसूर, chickpea, और faba सेम से तेजी से उच्च प्रोटीन सामग्री, आहार फाइबर और दालों की कम संतृप्त वसा सामग्री के कारण बढ़ रहे हैं3. दालों में भी संभावित लाभकारी जैविक गतिविधि के साथ फाइटोकेमिकल्स होते हैं4.
वाणिज्यिक संस्थाओं, वैज्ञानिकों और निजी व्यक्तियों chickpea आधारित अंडा और दूध प्रतिस्थापन की गुणवत्ता गुण संवाद करने के लिए अलग दृष्टिकोण ले लिया है । गूगर एट अल. 5 adzuki बीन और chickpea सहित उच्च स्टार्च अनाज से एक दूध की तरह उत्पाद का उत्पादन किया । उनके बताए तरीकों में समर्थकों को दिखाने का प्रयास किया है कि उनके उत्पाद अद्वितीय और “aquafaba” से अलग है6। एक और वाणिज्यिक दृष्टिकोण में Tetrick एट अल द्वारा आविर्भाव । 7 एक संयंत्र आधारित अंडा विकल्प विकसित किया गया था । उनके पेटेंट आवेदन ज्ञात रोगन कि बेक्ड सामग्री में अंडा सफेद के समारोह का अनुकरण के साथ पल्स आटा संयोजन के तरीकों का वर्णन । ठेठ फार्मूला शामिल 80-90% पल्स आटा और 10-20% अधिक मोटा होना additives ।
सहकर्मी की समीक्षा की साहित्य भी chickpea के साथ संभव कार्यशीलता को इंगित करता है और यह दिखा दिया है कि एल्ब्युमिन प्रोटीन भागों से प्राप्त की कबुली और देसी chickpea आटा अच्छा emulsification गुण है । वे भी एल्ब्युमिन उपज और प्रदर्शन8पर chickpea स्रोत का एक महत्वपूर्ण प्रभाव पाया है ।
प्रारंभिक इंटरनेट फ्रेंच बावर्ची Joël Roessel, एक खुला स्रोत आंदोलन द्वारा “aquafaba” का वर्णन रिपोर्ट के बाद अंडे सफेद और कई खाद्य अनुप्रयोगों में डेयरी प्रोटीन के प्रतिस्थापन के रूप में aquafaba की उपयोगिता दिखा रहा है । कई उच्च वेब पृष्ठों और यूट्यूब वीडियो खाद्य पदार्थों में aquafaba के शामिल है कि आइसक्रीम, meringue, पनीर, पीली चटनी के गुणों का अनुकरण दिखा रहे हैं, तले हुए अंडे, और क्रीम मार पड़ी है । सबसे अग्रणी खुला स्रोत aquafaba अनुप्रयोगों (व्यंजनों) प्रदान करने डिब्बाबंद छोला तनाव और उनके व्यंजनों में तरल का उपयोग करके अपनी सामग्री प्राप्त करने । ये व्यक्ति अधिकांशतः प्रशिक्षित वैज्ञानिक नहीं होते. वीडियो टिप्पणियां वर्गों संकेत मिलता है कि उत्तरदाताओं व्यंजनों की नकल की है और कुछ aquafaba अधिवक्ताओं की सफलताओं को दोहराने में विफल रहे हैं ।
सभी तीन दृष्टिकोण (कॉर्पोरेट, वैज्ञानिक और खुला स्रोत) अंडा और दूध प्रतिस्थापन के विकास के लिए योग्यता है, लेकिन एक महत्वपूर्ण आयाम याद कर रहे हैं । एप्लाइड वैज्ञानिकों, बुनियादी वैज्ञानिकों और पल्स प्रचार व्यक्तियों आधारित उत्पादों को पूरी तरह से विशेषता है और मानकीकृत उनके इनपुट सामग्री । एक विशिष्ट उपयोग के लिए एक उत्पाद का मानकीकरण एक सामान्य औद्योगिक अभ्यास है. Chickpea किस्मों aquafaba गुणवत्ता के लिए मानकीकृत नहीं किया गया है और औद्योगिक कैनिंग प्रथाओं लगातार छोला नहीं aquafaba उत्पादन करने के लिए मानकीकृत कर रहे हैं.
अन्य जिंसों के अध्ययनों के आधार पर यह अनुमान योग्य है कि जीनोटाइप और पर्यावरण दोनों ही नाड़ी aquafaba गुणवत्ता में योगदान देंगे. यह ज्ञात है कि दोनों जीनोटाइप और पर्यावरण प्रभावित कबुली chickpea कैनिंग गुण9। आमतौर पर, genotypic प्रभाव संबंधित प्रजातियों और एक प्रजाति के सदस्यों के भीतर छोटे के बीच बड़े हैं । भौतिक और रासायनिक गुणों में भिन्नता पहचान संरक्षण है कि वांछित गुणों के साथ किस्मों के चयन की अनुमति देता है के माध्यम से कम से कम किया जा सकता है । पर्यावरणीय प्रभाव भी बड़े हो सकते हैं और गुणवत्ता मूल्यांकन द्वारा प्रबंधित किया जाता है और विशिष्ट परीक्षणों में मानक प्रदर्शन के लिए सम्मिश्रण10.
वाणिज्यिक उत्पादन में chickpea के कई आनुवंशिक रूप से अलग खेती कर रहे हैं । उदाहरण के लिए, विश्वविद्यालय Saskatchewan फसल विकास केंद्र, वाणिज्यिक chickpea जर्मप्लाज्म का एक प्रमुख स्रोत, १९८० के बाद से 23 chickpea किस्मों जारी किया है जिनमें से 6 वर्तमान में कनाडा में खेती के लिए सिफारिश कर रहे हैं । वैज्ञानिक पांडुलिपियों अक्सर एक अध्ययन में इस्तेमाल किया फसल का वर्णन करते हैं, पेटेंट और इंटरनेट पृष्ठों है कि सर्वेक्षण किया गया खेती का संकेत नहीं था या छोला के सिद्धी का पता नहीं था । किस्मों और हैंडलिंग का मानकीकरण उपयोगकर्ताओं chickpea का उपयोग करने में उनकी सफलता में वृद्धि में मदद कर सकता है लेकिन यह जानकारी डिब्बाबंद chickpea उत्पादों पर उपलब्ध नहीं है ।
इस शोध का उद्देश्य aquafaba घटक है कि फोम गुण योगदान निर्धारित है । यहाँ, वाणिज्यिक chickpea ब्रांडों से aquafaba के rheological गुणों की तुलना की गई और रासायनिक संपत्तियों एनएमआर, ट्रो, और पेप्टाइड मास फिंगरप्रिंटिंग द्वारा अध्ययन किया गया । हमारे ज्ञान के लिए, यह पहला शोध है जो रासायनिक संरचना और aquafaba viscosifier घटकों के कार्यात्मक गुणों का वर्णन है ।
Protocol
Representative Results
Discussion
इस शोध में, हमने पाया है कि विभिंन वाणिज्यिक स्रोतों से chickpea aquafaba फोम कि दोनों गुणों में बदलती है (मात्रा और फोम की स्थिरता) और रासायनिक संरचना का उत्पादन । वहां aquafaba चिपचिपापन और नमी सामग्री के बीच एक सकारात…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस शोध को इंस्टीट्यूट ऑफ इंटरनेशनल एजुकेशन के विद्वान रेस्क्यू फंड (आईआईई-SRF) ने समर्थन दिया था ।
Materials
| 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. |
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