تكوين وخصائص أقوافابا: المياه المستردة من الحمص المعلبة تجارياً
Summary
أقوافابا عصير لزج من الحمص المعلب، عندما أثارت قوة، ينتج عنه رغوة بيضاء مستقرة نسبيا أو الرغوة. أن الهدف الأساسي للبحث هو تحديد مكونات أقوافابا التي تسهم في فيسكوسيفيينج/سماكة الخصائص باستخدام الرنين المغناطيسي النووي (الرنين المغناطيسي النووي)، أولترافيلتراتيون، والتفريد والببتيد الشامل أخذ البصمات.
Abstract
وتباع عادة الحمص وغيرها من البقول كالمنتجات المعلبة معبأة في حل سميك أو محلول ملحي. هذا الحل قد ثبت مؤخرا أن إنتاج الرغاوي مستقرة والمستحلبات، ويمكن أن تعمل مغلظة. مؤخرا تم تعزيز الاهتمام بهذا المنتج من خلال شبكة الإنترنت حيث يقترح أن هذا الحل، التي تسمى الآن أقوافابا قبل مجتمع متزايدة، يمكن أن يستخدم بديلاً لبروتين البيض والحليب. كما أقوافابا على حد سواء جديدة ويقوم بوضعها على إنترنت على أساس المجتمع هو معروفة لتكوين أو خصائص. تم استرداد أكوافابا من 10 منتجات تجارية الحمص المعلبة وجرى التحقيق في العلاقات المتبادلة بين تكوين أكوافابا والكثافة واللزوجة وخصائص الإرغاء. بروتون الرنين المغناطيسي تم استخدامه لوصف تكوين أقوافابا قبل وبعد أولترافيلتراتيون من خلال الأغشية مع خفض الوزن الجزيئي مختلف العرضية (موكوس 3 أو 10 أو 50 كاتشين). بروتوكول للتفريد، والببتيد البصمات الشامل يقدم أيضا. تلك الأساليب قدمت معلومات قيمة فيما يتعلق بالعناصر المسؤولة عن أكوافابا الخصائص الوظيفية. سوف تسمح بتطوير الممارسات لإنتاج منتجات أكوافابا التجارية القياسية هذه المعلومات وقد مساعدة المستهلكين على تحديد المنتجات ذات فائدة أعلى أو متسقة.
Introduction
متزايدة ويجري تطوير المنتجات النباتية التي تحاكي الخصائص من اللحوم والحليب والبيض. الخصائص الفنية لنبضات هامة في استخداماتها الحالية في التطبيقات الغذائية ويجري استكشاف الخصائص الخاصة بهم في تطوير بدائل للبروتين الحيواني. على سبيل المثال، مبيعات منتجات الألبان البدائل كانت 8.8 بیلیون دولاراً من دولارات الولايات المتحدة بحلول عام 2015، وتنمو هذه السوق بسرعة. هذا السوق من المتوقع أن ينمو إلى دولار 35.06 بیلیون قبل عام 2024. وعلاوة على ذلك، الاتجاه التصاعدي في الطلب على بدائل الحليب النباتية، جزئيا، نتيجة للشواغل الصحية المستهلك فيما يتعلق بنسبة الكولسترول في الدم والمضادات الحيوية، وهرمونات النمو غالباً ما تستخدم في إنتاج اللبن1. وبالمثل، البروتين النباتي والبيض هيدروكولويد محل أسواق تزداد سرعة ومعدل نمو سنوي مركب من نسبة 5.8 في المائة ومن المتوقع لهذه المواد خلال السنوات القادمة 8 مع المبيعات من 1.5 بیلیون دولار أمريكي ومن المتوقع في 20262. عدد متزايد من المستهلكين يفضلون مصادر البروتين النباتي، حساسية الحد من الوجبات الغذائية وتخفيض انبعاثات الكربون للمنتجات الغذائية. الطلب على المنتجات المستندة إلى النبض، لا سيما من العدس والحمص والفول فول هي تنمو باطراد بسبب محتوى نسبة عالية من البروتين والألياف الغذائية والمحتوى المنخفض من الدهون المشبعة من البقول3. البقول تحتوي أيضا على المواد الكيميائية النباتية مع النشاط البيولوجي محتمل الفائدة4.
الكيانات التجارية، والعلماء والأفراد قد اتخذت نهج مختلفة للتواصل على أساس الخصائص النوعية للحمص بدائل البيض والحليب. جوجير وآخرون. 5 إنتاج منتج مثل الحليب من الحبوب النشويات عالية بما في ذلك الفول adzuki والحمص. حاول أنصار في وصف أساليب لإظهار أن ناتجها فريدة ومختلفة عن “أقوافابا”6. في نهج تجاري آخر توضيح جانب تيتريك et al. وقد وضعت 7 المستندة إلى النباتات بيضة بديلاً. على طلب البراءة وصف أساليب الجمع بين الطحين نبض مثخنات المعروفة التي تحاكي وظيفة البيض الأبيض في المواد المخبوزة. وتشمل الصيغ النموذجية الطحين نبض 80-90% والمضافات سماكة 10-20%.
استعراض الأقران الأدب أيضا يشير إلى الوظائف الممكنة مع الحمص وقد أثبتت أن الزلال البروتين الكسور التي تم الحصول عليها من طحين الحمص كابولي ومنتديات خصائص استحلاب جيدة. قد وجدوا أيضا أثر كبير من مصدر الحمص في الغلة وأداء الزلال8.
بعد التقرير الأولى الإنترنت تصف “أكوافابا” بواسطة الشيف الفرنسي جويل روسيل، تظهر حركة مصدر مفتوح فائدة أكوافابا كبديل للبروتين الألبان والبيض الأبيض في العديد من التطبيقات الغذائية. وهناك العديد من صفحات ويب مشاهدة عالية ويوتيوب أشرطة فيديو تظهر إدراج أقوافابا في الأطعمة التي تحاكي صفات الآيس كريم، والحلوى والجبن والمايونيز والبيض المقلي، وجلد كريم. معظم رواد توفير التطبيقات المفتوحة المصدر أقوافابا (وصفات) الحصول على موادها بإجهاد الحمص المعلب واستخدام السائل في وصفاتهم. وهؤلاء الأفراد هم معظمهم من العلماء المدربين لا. مقاطع فيديو تعليقات تشير إلى أن المجيبين بنسخ الوصفات والبعض قد أخفقت في تكرار النجاح الذي حققه دعاة أكوافابا.
جميع النهج الثلاثة (الشركات، العلمية والمفتوحة المصدر) لتطوير بدائل البيض والحليب الجدارة ولكن بعدا هاما في عداد المفقودين. العلماء التطبيقية والعلماء الأساسية وإصدار المنتجات المستندة إلى نبض الأفراد غير كامل ووصفت وتوحيد موادها الإدخال. التوحيد القياسي للمنتجات لاستخدام محدد ممارسة صناعية عادية. لم تم توحيد أصناف الحمص لنوعية أقوافابا ويجري توحيد الممارسات التعليب الصناعية لإنتاج الحمص متسقة لا أقوافابا.
استناداً إلى الدراسات المتعلقة بسلع أخرى، أنها يمكن التنبؤ بها أن النمط الوراثي والبيئة سيسهم في نبض أكوافابا الجودة. ومن المعروف أن التركيب الوراثي والبيئة تؤثر في حمص كابولي تعليب خصائص9. عادة، يتم قد آثار كبيرة بين الأنواع ذات الصلة وأصغر داخل أعضاء الأنواع. يمكن التقليل من التباين في الخواص الفيزيائية والكيميائية من خلال الحفاظ على الهوية التي تتيح اختيار الأصناف مع الخصائص المطلوبة. الآثار البيئية أيضا يمكن أن تكون كبيرة، وتتم إدارتها من قبل تقييم الجودة ومزج للأداء القياسية بشكل خاص الاختبارات10.
وهناك العديد من أصناف متميزة وراثيا من الحمص في الإنتاج التجاري. للحصول على أمثلة، مركز تنمية المحاصيل في جامعة ساسكاتشيوان، مصدرا رئيسيا للحمص التجارية الجبلة الجرثومية، سراح 23 الحمص أصناف منذ عام 1980 التي ينصح 6 حاليا لزراعة في كندا. في حين غالباً ما تصف المخطوطات العلمية الصنف المستخدمة في دراسة، ببراءات الاختراع وصفحات الإنترنت التي شملتها لم يوضح الأصناف المستنبطة استخدام أو المصدر الحمص. توحيد الأصناف والمناولة يمكن مساعدة المستخدمين على زيادة مدى نجاحها في استخدام الحمص ولكن لا تتوفر هذه المعلومات عن منتجات الحمص المعلبة.
والهدف من هذا البحث هو تحديد المكونات أقوافابا التي تسهم خصائص الإرغاء. هنا، تم مقارنة خصائص انسيابية أقوافابا من الماركات التجارية الحمص وتمت دراسة الخصائص الكيميائية بالرنين المغناطيسي النووي والتفريد الببتيد الشامل أخذ البصمات. على حد علمنا، هذا هو البحث الأول الذي يصف التركيب الكيميائي والخصائص الوظيفية لمكونات فيسكوسيفير أكوافابا.
Protocol
Representative Results
Discussion
في هذا البحث، وقد وجدنا أن أكوافابا الحمص من مصادر تجارية مختلفة تنتج الرغاوي التي تختلف في الخصائص (الحجم واستقرار الرغوة) والتركيب الكيميائي. وكان هناك ارتباط إيجابي بين اللزوجة أكوافابا ومحتوى الرطوبة. زيادة حجم الرغوة (Vf100) لا ترتبط هذه المعلمات. إضافات مثل يدتا الملح وثنائي قد ق?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا البحث “صندوق إنقاذ الباحث” في معهد التعليم الدولي (IIE-إطار النتائج الاستراتيجية).
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. |
References
- Janssen, M., Busch, C., Rödiger, M., Hamm, U. Motives of consumers following a vegan diet and their attitudes towards animal agriculture. Appetite. 105, 643-651 (2016).
- . Egg Replacement Ingredient Market: Global Industry Analysis and Opportunity Assessment, 2016-2026 Available from: https://www.prnewswire.com/news-releases/egg-replacement-ingredient-market-global-industry-analysis-and-opportunity-assessment-2016-2026-300370861.html (2016)
- Joshi, P. K., Parthasarathy Rao, P. Global and regional pulse economies current trends and outlook. IFPRI Discussion Paper 01544. , 149 (2016).
- Oomah, B. D., Patras, A., Rawson, A., Singh, N., Compos-Vega, R., Tiwari, B. K., Gowen, A., Mckenna, B. Chemistry of pulses. Pulse Foods. , 9-55 (2011).
- Gugger, E. T., Galuska, P., Tremaine, A. Legume-based dairy substitute and consumable food products incorporating same. United States Patent Application. , (2016).
- Tetrick, J., et al. Plant-based egg substitute and method of manufacture. World Patent. , (2013).
- Singh, G. D., Wani, A. A., Kaur, D., Sogi, D. S. Characterisation and functional properties of proteins of some Indian chickpea (Cicer arietinum) cultivars. J. Sci. Food Agric. 88 (5), 778-786 (2008).
- Nleya, T. M., Arganosa, G. C., Vandenberg, A., Tyler, R. T. Genotype and environment effect on canning quality of kabuli chickpea. Can. J. Plant Sci. 82 (2), 267-272 (2002).
- Vaz Patto, M. C., et al. Achievements and Challenges in Improving the Nutritional Quality of Food Legumes. Crit. Rev. Plant Sci. 34, 105-143 (2015).
- Ratanapariyanuch, K., Clancy, J., Emami, S., Cutler, J., Reaney, M. J. T. Physical, chemical, and lubricant properties of Brassicaceae oil. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 115, 1005-1012 (2013).
- Hunter, R. S. Photoelectric color-difference meter. J. Opt. Soc. Am. 48, 985-995 (1958).
- Sweeney, R. A., Rexroad, P. R. Comparison of LECO FP-228 ‘N Determinator’ with AOAC copper catalyst Kjeldahl method for crude protein. JAOAC. 70, 1028-1032 (1987).
- Boye, J. I., et al. Comparison of the functional properties of pea, chickpea and lentil protein concentrates processed using ultrafiltration and isoelectric precipitation techniques. Food Res Int. 43, 537-546 (2010).
- Ratanapariyanuch, K., Shim, Y. Y., Emami, S., Reaney, M. J. T. Protein concentrate production from thin stillage. J. Agric. Food Chem. 64, 9488-9496 (2016).
- Ratanapariyanuch, K., et al. Rapid NMR method for the quantification of organic compounds in thin stillage. J. Agric. Food Chem. 59, 10454-10460 (2011).
- Bradford, M. M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem. 72, 248-254 (1976).
- Burnett, P. G. G., Olivia, C. M., Okinyo-Owiti, D. P., Reaney, M. J. T. Orbitide composition of the flax core collection (FCC). J. Agric. Food Chem. 64, 5197-5206 (2016).
- Laemmli, U. K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature. 227, 680-685 (1970).
- Ratanapariyanuch, K., Tyler, R. T., Shim, Y. Y., Reaney, M. J. T. Biorefinery process for protein extraction from oriental mustard (Brassica juncea L., Czern.) meal using ethanol stillage. AMB Express. 2, 1-9 (2012).
- Lv, Q., Yang, Y., Zhao, Y., Gu, D. Comparative study on separation and purification of isoflavones from the seeds and sprouts of chickpea by HSCCC. J. Liq Chromatogr Relat. Technol. 32, 2879-2892 (2009).
- Behera, M. R., Varade, S. R., Ghosh, P., Paul, P., Negi, A. S. Foaming in micellar solutions: effects of surfactant, salt, and oil concentrations. Ind. Eng. Chem. Res. 53, 18497-18507 (2014).
- Tan, S. H., Mailer, R. J., Blanchard, C. L., Agboola, S. O. Canola proteins for human consumption: Extraction, profile, and functional properties. J. Food Sci. 76, R16-R28 (2011).
- Thiede, B., et al. Peptide mass fingerprinting. Methods. 35, 237-247 (2005).
- Hwang, H. S. Application of NMR spectroscopy for foods and lipids. Advances in NMR spectroscopy for lipid oxidation assessment. , 11-13 (2017).
