توصيفگر ها :
پلاسماي سرد , فراصوت , ايزوله پروتئين سويا , ايزوله پروتئين آب پنير , اولئوژل
چكيده فارسي :
امروزه به علت تاثيرات منفي چربي هاي شبه جامد بر سلامت جامعه مانند بيماريهاي قلبي-عروقي، سرطان و ديابت نوع دو تمايل به مصرف روغن هاي مايع و گياهي بيشتر شده است. با اين حال چربي هاي جامد و شبه جامد داراي خواص عملكردي بي همتايي در فرمولاسيون محصولات هستند كه قابليت جايگزيني توسط روغن هاي مايع را ندارند. بر همين اساس، محققين صنعت غذا به دنبال يافتن جايگزين هاي مناسب براي اسيد هاي چرب اشباع، هيدروژنه و ترانس مي باشند. در بين اين روشها، روش توليد ژلهاي روغني داراي مزيتهايي از قبيل عدم اختلاط با فلزات سنگين و عدم توليد ايزومرهاي ترانس در مقايسه با روش هاي هيدروژناسيون و جز به جز سازي مي باشد. روشهاي توليد ژلهاي روغني به دو دسته كلي روشهاي مستقيم مانند استفاده از ژل دهنده هاي چربي دوست مانند موم و روشهاي غير مستقيم مانند توليد كف و امولسيون تقسيم بندي مي شوند. روش كف نسبت به روش هاي ديگر به علت عدم اختلاط با آب و استفاده از دماهاي پايين تر توليد، به عنوان روشي محبوب تر شناخته مي شود. توليد ژل روغني به روش كف نياز به يك تركيب كف كننده قوي، مانند پروتئين ها دارد. هدف از اين تحقيق استفاده از دو نوع پروتئين شناخته شده با منبع گياهي و حيواني مانند پروتئين ايزوله سويا و آب پنير به عنوان عوال ايجاد كننده كف است. به منظور افزايش خواص عملكردي پروتئين ها، آنها را تحت تيماردهي فيزيكي مانند پلاسماي سرد (10 كيلو وات به مدت 20 دقيقه)، فراصوت (40 كيلو هرتز به مدت 15 دقيقه) و حرارت دهي (70 درجه سلسيوس به مدت 48 ساعت) قرار داده و سپس آنالير حرارتي، آزمايش طيف سنجي فروسرخ تبديل فوريه، اندازه گيري حلاليت، اندازه گيري رنگ، اندازه گيري كشش سطحي انجام شد و تاثير اين تيمارها بر پروتئين ها بررسي و در ادامه تيمار پلاسماي سرد به عنوان بهترين تيمار انتخاب شد، سپس پروتئين هاي تيمار شده بوسيله پلاسماي سرد در سه سطح (5/0 تا 5/3 درصد) به همراه زانتان در سه ميزان (05/0 تا 5/0 درصد) و با سطوح مختلف pH (3 تا 9) براي ايجاد كرايوژل بوسيله نرم افزار Design Expert و روش سطح پاسخ بهينه سازي شد، پاسخ ها در اين مرحله عبارت بودند از حجم كف، پايداري كف، چگالي و ميزان جذب روغن كرايوژل. نتايج بهينه سازي شده در آزمايشگاه اعتبار سنجي شد و سپس براي بررسي قابليت توليد با نمونه مارگارين تجاري مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد ميزان اسيد هاي چرب غير اشباع مارگارين 28/50 درصد و اولئوژل توليد شده 49/84 درصد و اسيدهاي چرب اشباع مارگارين 25/48 درصد و اولئوژل 86/13 درصد بوده است، مقايسه خواص رئولوژيكي اولئوژل هاي توليد شده با مارگارين نشان داد كه استحكام شبكه اولئوژل در برابر تغييرات دما و نرخ برشي بهتر از مارگارين تجاري بوده است و همچنين بازيابي ساختار پس از تخريب شبكه در اولئوژل با درصد بيشتري صورت گرفته است، همچنين نتايج حاصل از آناليز پرتو ايكس نشان داد اولئوژلهاي توليد شده نسبت به مارگارين هاي تجاري فاقد شكل كريستالي مي باشد. در انتها روش كف يك روش موثر در توليد اولئوژل بود كه توانسته با معرفي تركيباتي با خواص تغذيه اي بالا جايگزين مارگارين تجاري شود.
چكيده انگليسي :
This study aimed to investigate the impact of physical treatments, namely heat (70 °C for 48 h), atmospheric cold plasma (10 kW for 20 min), and ultrasonic frequency (40 kHz for 15 min), on the physicochemical and interfacial properties of soy protein isolate (SPI) and whey protein isolate (WPI) in the context of oleogel production by foam template (cryogel) method. The physical modification of both SPI and WPI was monitored using SDS-PAGE, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) spectroscopy, and differential scanning calorimetry (DSC), measuring interfacial tension, color, solubility, foam volume, foam stability, and, finally, the density and oil absorption of the produced cryogel. The findings revealed that the application of ultrasonic waves resulted in a significant reduction in the content of alpha-helical of SPI and WPI while the other treatments increased the content of random coil proteins. FTIR analysis further showed that ultrasonic and heat treatment led to a decrease in C-N tensile vibration within the range of 1200– 1650 cm−1 in SPI. Meanwhile, in cold plasma treatment, an increase was observed which was confirmed by the elevation of enthalpy from 100 to 128 kJ/kg. Physical treatments significantly altered the surface properties of both SPI and WPI, where this value was reduced in SPI and increased in WPI. The cold plasma method demonstrated superior performance in enhancing the solubility of SPI from 10 to 58.2%, while the solubility of WPI decreased from 96.4 to 90.4%. By modifying the proteins, the foam volume and oil adsorption ability of the related cryogel improved, as shown by the maximum oil absorption obtained after ultrasonic treatment for SPI (11.6 g/g) and cold plasma (9.17 g/g) for WPI. These results could be useful in applying physical treatments to modify proteins and create the cryogel as an oleogel template for structuring liquid oil and producing innovative health value-added foods.
In the next step, the impact of protein percentage (0.5% to 3.5%), in combination with xanthan stabilizer (0.05% to 0.5%) at different pH levels (3 to 9) on foam volume, foam stability, density, and oil adsorption using Response Surface Methodology (RSM). The oleogel template contained 1.10% protein, 0.2% xanthan, and has a pH of 7.7 for soy protein isolate (SPI) while for whey protein isolate (WPI), it included 2.75% protein, 0.2% xanthan, and has a pH of 7.6. This optimized sample filled with oil was compared to commercial margarine in terms of oil binding capacity (OBC), fatty acids profile, structural and thermal properties, morphological properties, and rheology. The analysis revealed that the oleogel samples contained a significantly lower proportion of saturated fatty acids (13.6%) compared to margarine (48.25%). Differential scanning calorimetry (DSC) testing indicated that oleogel lacks a distinct melting point, unlike margarine which melts at approximately 45 °C. The oleogel displayed a strong gel structure with minimal susceptibility to deformation rate, whereas the gel structure of margarine was weaker and more prone to deformation rate. cold plasma-treated soy protein isolate base_oleogel )SPICO( and cold plasma-treated whey protein isolate base oleogel )WPICO( demonstrated a recovery of approximately 13% after being subjected to a shear rate of 60% of the initial value, whereas margarine demonstrated a 50% recovery. As a result, the oleogel produced demonstrates the potential to serve as a viable alternative to margarine, offering comparable properties and performance.
