Визначення впливу обробки зі зміною рН на розчинність білкового ізоляту гарбузового насіння

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.242334

Ключові слова:

білковий ізолят гарбузового насіння, розчинність, обробка зі зміною рН, молекулярна маса

Анотація

Білок гарбузового насіння є високоякісним рослинним білком, який містить всі незамінні для людського організму амінокислоти, а також незамінну для дітей амінокислоту гістидин. При введенні в харчові продукти, він повинен відповідати деяким функціональним властивостям, таким як розчинність, емульгуюча здатність, піноутворююча здатність та інші. Розчинність має велике значення, оскільки вона має великий вплив на інші функціональні властивості білка. У даному дослідженні для поліпшення розчинності білкового ізоляту гарбузового насіння (БІГН) застосовується обробка зі зміною рН, яка є новим методом модифікації білків. Досліджено БІГН, оброблений зі зміною рН, при різних значеннях рН (рН 2, рН 4, рН 6, рН 8, рН 10 і рН 12), позначені як БІГН 2, БІГН 4, БІГН 6, БІГН 8, БІГН 10 і БІГН 12 відповідно. У порівнянні з контрольним БІГН(45,6 %), тільки розчинність БІГН 8 (55,5 %) була збільшена (р<0,05), в той час як розчинність БІГН 2 (13,7 %), БІГН 4 (10,8 %), БІГН 10 (41,8 %) і БІГН 12 (13,4 %) показала знижене значення (р<0,05). Потім було проаналізовано середній розмір частинок, дзета-потенціал і проведений електрофорез в поліакриламідному гелі в присутності додецилсульфату натрію (ДСН-ПАГЕ) розчинного білка в БІГН. БІГН 2, БІГН 4 і БІГН 12 показали зниження (р<0,05) середнього розміру частинок після процесу зміни рН. БІГН 2 і БІГН 12 показали зниження (р<0,05) дзета-потенціалу. У той час як інші зразки не показали істотної різниці за цими двома показниками. Крім того, молекулярна маса збільшеної кількості зон розчинного білка спостерігалася на рівні 33 кДа і 25 кДа БІГН 8. Значне збільшення розчинності БІГН 8 (р<0,05) може свідчити про те, що БІГН після обробки зі зміною рН при рН 8 має більше переваг для використання в харчовій промисловості

Біографії авторів

Dan Gao, Hezhou University; Sumy National Agrarian University

Postgraduate Student, Senior Lecturer

Department of Food and Bioengineering

Department of Technology and Food Safety

Анна Олександрівна Геліх, Сумський національний аграрний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технологій та безпеки харчових продуктів

Zhenhua Duan, Hezhou University

PhD, Professor

Department of Food and Bioengineering

Посилання

  1. Global Soy Food Market - Key Drivers and Forecast from Technavio. Business Wire. Available at: https://www.businesswire.com/news/home/20170619006091/en/Global-Soy-Food-Market---Key-Drivers
  2. Countries With The Highest Rates Of Vegetarianism. WorldAtlas. Available at: https://www.worldatlas.com/articles/countries-with-the-highest-rates-of-vegetarianism.html
  3. Report of market demand and investment planning analysis on China vegetable protein beverage industry (2021-2026). Forward business information Co., Ltd.: Shenzhen. Available at: https://bg.qianzhan.com/report/detail/1703060910109797.html
  4. Melnik, B. (2009). Milk consumption: aggravating factor of acne and promoter of chronic diseases of Western societies. Journal Der Deutschen Dermatologischen Gesellschaft, 7 (4), 364–370. doi: https://doi.org/10.1111/j.1610-0387.2009.07019.x
  5. Vinayashree, S., Vasu, P. (2021). Biochemical, nutritional and functional properties of protein isolate and fractions from pumpkin (Cucurbita moschata var. Kashi Harit) seeds. Food Chemistry, 340, 128177. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.128177
  6. Protein and amino acid requirements in human nutrition (2007). World Health Organization Technical Report Series, 935, 1–265. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18330140/
  7. Rezig, L., Chibani, F., Chouaibi, M., Dalgalarrondo, M., Hessini, K., Guéguen, J., Hamdi, S. (2013). Pumpkin (Cucurbita maxima) Seed Proteins: Sequential Extraction Processing and Fraction Characterization. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 61 (32), 7715–7721. doi: https://doi.org/10.1021/jf402323u
  8. Peričin, D., Radulović, L., Trivić, S., Dimić, E. (2008). Evaluation of solubility of pumpkin seed globulins by response surface method. Journal of Food Engineering, 84 (4), 591–594. doi: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2007.07.002
  9. Bučko, S., Katona, J., Popović, L., Petrović, L., Milinković, J. (2016). Influence of enzymatic hydrolysis on solubility, interfacial and emulsifying properties of pumpkin (Cucurbita pepo) seed protein isolate. Food Hydrocolloids, 60, 271–278. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2016.04.005
  10. Jiang, J., Chen, J., Xiong, Y. L. (2009). Structural and Emulsifying Properties of Soy Protein Isolate Subjected to Acid and Alkaline pH-Shifting Processes. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57 (16), 7576–7583. doi: https://doi.org/10.1021/jf901585n
  11. Jiang, S., Ding, J., Andrade, J., Rababah, T. M., Almajwal, A., Abulmeaty, M. M., Feng, H. (2017). Modifying the physicochemical properties of pea protein by pH-shifting and ultrasound combined treatments. Ultrasonics Sonochemistry, 38, 835–842. doi: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2017.03.046
  12. Wang, Q., Jin, Y., Xiong, Y. L. (2018). Heating-Aided pH Shifting Modifies Hemp Seed Protein Structure, Cross-Linking, and Emulsifying Properties. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 66 (41), 10827–10834. doi: https://doi.org/10.1021/acs.jafc.8b03901
  13. Li, J., Wu, M., Wang, Y., Li, K., Du, J., Bai, Y. (2020). Effect of pH-shifting treatment on structural and heat induced gel properties of peanut protein isolate. Food Chemistry, 325, 126921. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.126921
  14. Liu, C., Wang, X., Ma, H., Zhang, Z., Gao, W., Xiao, L. (2008). Functional properties of protein isolates from soybeans stored under various conditions. Food Chemistry, 111 (1), 29–37. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.03.040
  15. Yongsawatdigul, J., Hemung, B.-O. (2010). Structural Changes and Functional Properties of Threadfin Bream Sarcoplasmic Proteins Subjected to pH-Shifting Treatments and Lyophilization. Journal of Food Science, 75 (3), C251–C257. doi: https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2010.01530.x
  16. Abdollahi, M., Rezaei, M., Jafarpour, A., Undeland, I. (2018). Sequential extraction of gel-forming proteins, collagen and collagen hydrolysate from gutted silver carp (Hypophthalmichthys molitrix), a biorefinery approach. Food Chemistry, 242, 568–578. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.09.045
  17. Chen, W., Wang, W., Ma, X., Lv, R., Balaso Watharkar, R., Ding, T. et. al. (2019). Effect of pH-shifting treatment on structural and functional properties of whey protein isolate and its interaction with (−)-epigallocatechin-3-gallate. Food Chemistry, 274, 234–241. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.08.106
  18. Li, Y., Cheng, Y., Zhang, Z., Wang, Y., Mintah, B. K., Dabbour, M. et. al. (2020). Modification of rapeseed protein by ultrasound-assisted pH shift treatment: Ultrasonic mode and frequency screening, changes in protein solubility and structural characteristics. Ultrasonics Sonochemistry, 69, 105240. doi: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2020.105240
  19. Chen, Y., Sheng, L., Gouda, M., Ma, M. (2019). Impact of ultrasound treatment on the foaming and physicochemical properties of egg white during cold storage. LWT, 113, 108303. doi: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.108303
  20. Jiang, J., Xiong, Y. L., Chen, J. (2011). Role of β-Conglycinin and Glycinin Subunits in the pH-Shifting-Induced Structural and Physicochemical Changes of Soy Protein Isolate. Journal of Food Science, 76 (2), C293–C302. doi: https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2010.02035.x
  21. Stanley, D. W. (1981). Non-bitter Protein Hydrolysates. Canadian Institute of Food Science and Technology Journal, 14 (1), 49–52. doi: https://doi.org/10.1016/s0315-5463(81)72676-2
  22. Pojić, M., Mišan, A., Tiwari, B. (2018). Eco-innovative technologies for extraction of proteins for human consumption from renewable protein sources of plant origin. Trends in Food Science & Technology, 75, 93–104. doi: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2018.03.010

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-10-31

Як цитувати

Gao, D., Геліх, А. О., & Duan, Z. (2021). Визначення впливу обробки зі зміною рН на розчинність білкового ізоляту гарбузового насіння. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(11 (113), 29–34. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.242334

Номер

Том 5 № 11 (113) (2021): Технології та обладнання харчових виробництв

Розділ

Технології та обладнання харчових виробництв

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Dan Gao, Anna Helikh, Zhenhua Duan

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.