Hydrolyseret quinoaprotein gennemgår to-deodorisering

Hydrolyseret quinoa-protein(HQP) får stor interesse i fødevare-, kosmetik- og medicinalindustrien, da den er meget nærende, har nyttige egenskaber og kommer fra planter. Hydrolyseprocessen producerer dog ofte dårlig lugt, hovedsageligt på grund af flygtige organiske forbindelser (VOC'er) såsom aldehyder, ketoner og svovlholdige kemikalier-. Dette begrænser dets brug. Denne artikel taler om en to-deodoriseringsmetode til HQP, der bruger både fysisk adsorption og enzymatisk behandling for at slippe af med dårlig lugt uden at påvirke proteinets evne til at udføre sit arbejde. Nylige undersøgelsesresultater understøtter en diskussion af to-processens mekanisme, optimeringsparametre og applikationspåvirkninger. Denne metode er en nyttig måde at forbedre den sensoriske kvalitet af HQP, hvilket vil gøre den mere nyttig i industrien.

Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) er en pseudocereal, der er rig på protein (12-22 % tørvægt), med en afbalanceret aminosyreprofil, herunder essentielle aminosyrer som lysin, som typisk mangler i korn (Repo-Carrasco et al., 2003). Hydrolyse af quinoa-protein ved hjælp af enzymer (f.eks. alcalase, papain) eller syre/alkali-behandlinger producererhydrolyseret quinoa-proteinmed forbedret opløselighed, fordøjelighed og bioaktivitet, hvilket gør det til en lovende ingrediens i funktionelle fødevarer og produkter til personlig pleje (Miranda et al., 2021).

 

På trods af disse fordele udvikler HQP ofte af-lugt under hydrolyse. Disse lugte opstår fra nedbrydningen af ​​lipider og aminosyrer: lipidoxidation genererer aldehyder (f.eks. hexanal, nonanal) med græsagtige eller fede noter, mens aminosyrenedbrydning producerer svovlforbindelser (f.eks. methanthiol) og aminer med rådden eller fiskelugt (Gao et al. Sådanne af- lugte reducerer forbrugernes accept og hindrer det hydrolyserede quinoaproteins markedspotentiale. Traditionelle deodoriseringsmetoder, såsom varmebehandling eller opløsningsmiddelekstraktion, kan kompromittere proteinstruktur og funktionalitet, hvilket nødvendiggør en mere målrettet tilgang.

To-deodoriseringsprocessen er designet til at adressere både flygtige og semi{1}}flygtige af-lugtforbindelser gennem sekventielle fysiske og biologiske behandlinger, hvilket sikrer høj deodoriseringseffektivitet med minimal indvirkning på proteinegenskaberne.

Første trin: Fysisk adsorption ved hjælp af modificerede adsorbenter

Det første trin anvender modificerede adsorbenter til at fjerne primære flygtige af- lugte. Aktivt kul (AC) og -cyclodextrin (-CD) bruges almindeligvis på grund af deres porøse struktur og hydrofobe hulrum, som fanger VOC'er via van der Waals-kræfter og inklusionskompleksdannelse (Li et al., 2020). Optimeringsparametre omfatter adsorbentdosering, temperatur og kontakttid. Forskning viser, at 2 % (vægt/volumen) AC kombineret med 1,5 % (vægt/volumen) -CD, påført ved 30 grader i 60 minutter, opnår en reduktion på 65-70 % i aldehyder og svovlforbindelser i HQP (Zhang et al., 2023). Modifikation af AC med chitosan øger dets hydrofilicitet, forhindrer ikke-specifik binding med hydrofile peptider og bevarerhydrolyseret quinoa-protein(Wang & Liu, 2022). Dette trin fjerner effektivt lav-molekylære- VOC'er, men har en begrænset effekt på semi-flygtige forbindelser og lugtprækursorer, hvilket nødvendiggør en anden behandling.

Andet trin: Enzymatisk behandling for nedbrydning af lugtprækursor

Det andet trin bruger enzymer til at nedbryde resterende lugtprækursorer og semi-flygtige forbindelser. Lipoxygenase (LOX) og cysteindesulfhydrase (CD) er udvalgt for deres specificitet: LOX katalyserer nedbrydningen af ​​lipidhydroperoxider (lugtprækursorer), mens CD omdanner svovl-holdige aminosyrer (f.eks. cystein) til ikke-lugtende produkter (Huang et al., 221). Optimale betingelser for enzymatisk behandling er pH 6,5-7,0, 40 grader og 0,1 % (w/v) enzymdosis (LOX:CD=3:1) i 45 minutter. Dette resulterer i en yderligere 25-30 % reduktion i det samlede antal VOC'er med specifik målretning af hexanal og methanthiol (Zhang et al., 2023). Enzymatisk behandling undgår barske forhold, bevarer hydrolyseret quinoaproteins molekylvægtfordeling og bioaktive peptider (f.eks. antioxidantpeptider med IC50-værdier<5 mg/mL).

To-processen fjerner synergistisk-fedtlugt gennem komplementære mekanismer: Fysisk adsorption retter sig mod eksisterende VOC'er, mens enzymatisk behandling eliminerer prækursorer for at forhindre lugtgendannelse. Gaskromatografi-massespektrometri (GC-MS)-analyse viser, at det samlede VOC-indhold i HQP falder fra 876 ug/kg til 124 ug/kg efter to--processen, med nøglelugtstoffer (hexanal, methanthiol) reduceret med henholdsvis 92 %, 2,0 % og 28 %a, et al. Sensorisk evaluering foretaget af et trænet panel (n=10) bekræfter en signifikant reduktion i af-lugtintensitet (s.<0.05), with HQP scoring 7.8/10 for overall acceptability, compared to 3.2/10 for untreated hydrolyzed quinoa protein (9-point hedonic scale). Functional properties, including solubility (92% vs. 90% untreated) and emulsifying activity index (38 m²/g vs. 37 m²/g untreated), remain largely unchanged, indicating minimal protein denaturation (Miranda et al., 2021).

Den to-deodoriserede HQP er med succes blevet anvendt i plantebaserede-drikke, modermælkserstatninger og ansigtsserum. I en plantebaseret-mælkeprototype viste HQP (5 % w/v) forbedret sensorisk accept, hvor 82 % af forbrugerne foretrak det frem for ubehandlede hydrolyserede quinoaproteinformuleringer (Li et al., 2023). I kosmetik forbedrede deodoriseret HQP hudens fugtighed (35 % stigning i reduktion af transepidermalt vandtab) uden at forårsage irritation, hvilket tilskrives bevaret peptidaktivitet (Zhao et al., 2022).

Fra et industrielt perspektiv er processen skalerbar og omkostningseffektiv-: Modificerede adsorbenter kan regenereres, og enzymer er let tilgængelige i industriel skala. Livscyklusvurdering indikerer en 20 % lavere miljøpåvirkning sammenlignet med opløsningsmiddelbaseret-deodorisering, hvilket stemmer overens med bæredygtige produktionstendenser (Chen et al., 2023).

Oplev styrken ved Quinoa Peptide med Le-Nutra, din betroede partner i høj-kvalitethydrolyseret quinoa-protein løsninger.

Hvorfor vælge Le-Nutra?

• Skræddersyede løsninger: Vi skræddersyer vores produkter til dine specifikke krav og sikrer, at de passer perfekt ind i dine formuleringer.

• Høje-kvalitetsstandarder: Vores quinoa-peptid bevarer sine ernæringsmæssige og funktionelle egenskaber, hvilket gør det til et pålideligt valg til dine høje-applikationer.

• Fremtidig-Klar: Vores igangværende forskning fokuserer på at optimere enzymimmobilisering med henblik på genbrug og udforske synergier med andre deodoriseringsteknikker (f.eks. ultralyds-assisteret adsorption) for yderligere at øge effektiviteten.

•  

Klar til at løfte dine produkter med Quinoa-peptid?

For mere information eller for at afgive en bestilling, kontakt os venligst påinfo@lenutra.com. Lad Le-Nutra hjælpe dig med at frigøre det fulde potentiale af quinoa-peptid i dine produkter.

Referencer:

• Chen, L., Wang, Y., & Zhao, J. (2023). Livscyklusvurdering af deodoriseringsprocesser for plante-baserede proteinhydrolysater.Journal of Cleaner Production, 392, 136312.
• Gao, H., et al. (2022). Flygtige organiske forbindelser i hydrolyseret quinoa-protein: Identifikation og korrelation med dårlig-lugt.Fødevarekemi, 382, 132345.
• Huang, X., et al. (2021). Enzymatisk nedbrydning af svovl-indeholdende lugtprækursorer i proteinhydrolysater.Tidsskrift for landbrugs- og fødevarekemi, 69(12), 3621–3629.
• Li, S., et al. (2020). Adsorption af flygtige affalds-lugte i planteproteinhydrolysater ved hjælp af -cyclodextrinkompositter.Fødevarehydrokolloider, 107, 105987.
• Li, M., et al. (2023). Sensorisk og funktionel evaluering af deodoriseret hydrolyseret quinoa-protein i plantebaserede-drikke.Plantefødevarer til menneskelig ernæring, 78(2), 215–223.