Метод повышает растворимость горохового белка для использования в пищевых продуктах и напитках
Исследование, проведенное в Университете Кампинаса (UNICAMP) в штате Сан-Паулу, Бразилия, показывает, что термическая обработка горохового белка и добавление экстракта гуараны дают соединение со значительным потенциалом для использования в качестве ингредиента растительных напитков, предлагая здоровую и питательную альтернативу для пищевой промышленности.
Было обнаружено, что комбинация горохового белка с экстрактом гуараны стабилизирует эмульсию «масло в воде», обогащенную витамином D3.
Исследователи, проводившие исследование, работают в Лаборатории инженерных процессов Школы пищевой инженерии (FEA-UNICAMP). Статья с описанием их результатов опубликована в журнале Food Research International.
«Интерес к растительным белкам вырос в ответ на бум спроса на продукты неживотного происхождения. Их растущее использование в пищевых рецептурах связано с технологическими свойствами, такими как способность стабилизировать эмульсии, образовывать гель или пену, усиливать чувство сытости и поставлять незаменимые аминокислоты», — сказала пищевой инженер Розиане Лопес да Кунья, последний автор статьи и профессор FEA-UNICAMP.
Однако растворимость растительных белков в воде, как правило, низкая, что ухудшает их свойства и затрудняет включение в пищевые продукты. Поэтому ученые ищут способы улучшить растворимость, некоторые из которых включают термическую обработку и конъюгацию с экстрактами растений, богатых фенольными соединениями, таких как гуарана (Paullinia cupana).
«Добавление экстракта гуараны — это инновационная стратегия, призванная повысить ценность продукта из Амазонии, богатого биологически активными соединениями, которые взаимодействуют с гороховым белком, усиливая его способность стабилизировать эмульсии», — сказала Марлуси Палаццолли да Силва Падилья, автор-корреспондент статьи и постдокторант FEA-UNICAMP.
Гороховый белок был выбран из-за привлекательных свойств, особенно низкой стоимости, низкой аллергенности, способности к эмульгированию и гелеобразованию. Однако коммерческому использованию изолята препятствуют такие проблемы, как неприятный вкус и зернистая текстура, а также уже отмеченная плохая растворимость в воде, что не позволяет использовать его во многих пищевых продуктах и напитках.
В исследовании ученые стремились проверить, изменяют ли термическая обработка и конъюгация с экстрактом гуараны свойства горохового белка таким образом, чтобы это позволило включить его в рецептуры пищевых продуктов.
Методология
На первом этапе проекта исследователи проанализировали технологические изменения, которым подвергся гороховый белок в результате термической обработки и конъюгации с экстрактом гуараны. На втором этапе они приготовили эмульсию с использованием модифицированного горохового белка и витамина D3. Хотя добавление витамина D3 укрепляет иммунную систему и предотвращает рахит, он нестабилен в водных напитках и поэтому требует конъюгации со стабилизатором.
Исследователи изучили влияние хранения эмульсий при 25 °C в присутствии ультрафиолетового света (UV). «Результаты показали, что по крайней мере 77% витамина D3 сохранилось в этих рецептурах после 30 дней хранения», — сказала Падилья.
Наконец, был проведен эксперимент, моделирующий процесс пищеварения, чтобы оценить биодоступность витамина D3. На этом третьем этапе исследователи пришли к выводу, что биодоступность витамина D3 была выше в эмульсиях, стабилизированных гороховым белком и гуараной, чем в эмульсиях, стабилизированных только гороховым белком.
Еще один многообещающий вывод заключался в том, что процессы, использованные в исследовании для модификации горохового белка, легко масштабируются для использования в пищевой промышленности. Термическая обработка в течение 30 минут при 90 °C аналогична медленной пастеризации молочных продуктов и фруктовых соков, а регулировка pH (обычная в пищевой промышленности) для контроля взаимодействия между фенольными соединениями в экстракте гуараны и гороховым белком может контролироваться для обеспечения безопасности и получения соответствующего вкуса.
«Этот подход открывает новые возможности для разработки растительных эмульгаторов с улучшенными функциональными свойствами. Результаты предполагают, что другие растительные белки также могут получить пользу от этой стратегии, чтобы расширить их применение в пищевой промышленности», — сказала Кунья.
«Однако важно отметить, что оптимизация процессов модификации растительного белка зависит от состава как самого белка, так и используемого фенольного экстракта».