Hydrolysoitu kvinoaproteiini käy läpi kaksi{0}}vaiheen hajunpoiston

Hydrolysoitu kvinoaproteiini(HQP) on saanut paljon kiinnostusta elintarvike-, kosmetiikka- ja lääketeollisuudessa, koska se on erittäin ravitseva, sillä on hyödyllisiä ominaisuuksia ja se tulee kasveista. Hydrolyysiprosessi tuottaa kuitenkin usein pahoja hajuja, lähinnä haihtuvien orgaanisten yhdisteiden (VOC), kuten aldehydien, ketonien ja rikkiä sisältävien kemikaalien, vuoksi. Tämä rajoittaa sen käyttöä. Tässä artikkelissa puhutaan kaksivaiheisesta HQP:n hajunpoistomenetelmästä, jossa käytetään sekä fyysistä adsorptiota että entsymaattista käsittelyä pahan hajun poistamiseksi vaikuttamatta proteiinin kykyyn suorittaa tehtävänsä. Viimeaikaiset tutkimustulokset tukevat keskustelua kaksivaiheisen prosessin mekanismista, optimointiparametreista ja sovellusten vaikutuksista. Tämä menetelmä on hyödyllinen tapa parantaa HQP:n sensorista laatua, mikä tekee siitä hyödyllisemmän teollisuudessa.

Kvinoa (Chenopodium quinoa Willd.) on pseudovilja, jossa on runsaasti proteiinia (12–22 % kuivapainosta), jonka aminohappoprofiili on tasapainoinen ja sisältää välttämättömät aminohapot, kuten lysiinin, josta on tyypillisesti puutetta viljan jyvistä (Repo-Carrasco et al., 2003). Kvinoaproteiinin hydrolyysi entsyymeillä (esim. alkalaasia, papaiinia) tai happo-/alkalikäsittelyillä tuottaahydrolysoitu kvinoaproteiiniparantunut liukoisuus, sulavuus ja bioaktiivisuus, mikä tekee siitä lupaavan ainesosan funktionaalisissa elintarvikkeissa ja henkilökohtaisen hygienian tuotteissa (Miranda et al., 2021).

 

Näistä eduista huolimatta HQP kehittää usein pois{0}}hajuja hydrolyysin aikana. Nämä hajut syntyvät lipidien ja aminohappojen hajoamisesta: lipidien hapettuessa syntyy aldehydejä (esim. heksanaali, nonanaali), joissa on ruohoisia tai rasvaisia ​​vivahteita, kun taas aminohappojen hajoaminen tuottaa rikkiyhdisteitä (esim. metaanitioli) ja amiineja, joilla on mätä tai kalan haju (Gao et al., 20222). Tällaiset hajut heikentävät kuluttajien hyväksyntää ja estävät hydrolysoidun kvinoaproteiinin markkinapotentiaalin. Perinteiset hajunpoistomenetelmät, kuten lämpökäsittely tai liuotinuutto, voivat vaarantaa proteiinin rakenteen ja toiminnallisuuden, mikä edellyttää kohdennetumpaa lähestymistapaa.

Kaksivaiheinen hajunpoistoprosessi on suunniteltu käsittelemään sekä haihtuvia että puoli{1}}haihtuvia pois-hajuyhdisteitä peräkkäisten fysikaalisten ja biologisten käsittelyjen avulla. Näin varmistetaan korkea hajunpoistotehokkuus minimaalisella vaikutuksella proteiinin ominaisuuksiin.

Ensimmäinen vaihe: Fyysinen adsorptio modifioituja adsorbentteja käyttämällä

Ensimmäisessä vaiheessa käytetään modifioituja adsorbentteja primääristen haihtuvien hajujen poistamiseen. Aktiivihiiltä (AC) ja -syklodekstriiniä (-CD) käytetään yleisesti niiden huokoisen rakenteen ja hydrofobisten onteloiden vuoksi, jotka vangitsevat VOC-yhdisteitä van der Waalsin voimien ja inkluusiokompleksien muodostumisen kautta (Li et al., 2020). Optimointiparametreja ovat adsorptioaineen annostus, lämpötila ja kosketusaika. Tutkimukset osoittavat, että 2 % (w/v) AC yhdistettynä 1,5 % (w/v) -CD:hen, jota käytetään 30 asteessa 60 minuutin ajan, vähentää 65–70 % aldehydejä ja rikkiyhdisteitä HQP:ssä (Zhang et al., 2023). AC:n modifiointi kitosaanilla parantaa sen hydrofiilisyyttä, mikä estää epäspesifisen sitoutumisen hydrofiilisten peptidien kanssa ja säilyttäähydrolysoitu kvinoaproteiini(Wang & Liu, 2022). Tämä vaihe poistaa tehokkaasti pieni-molekyylipainoiset-VOC-yhdisteet, mutta sillä on rajallinen vaikutus puoli-haihtuviin yhdisteisiin ja hajun esiasteisiin, mikä vaatii toisen käsittelyn.

Toinen vaihe: Entsymaattinen käsittely hajun esiasteen hajottamiseksi

Toisessa vaiheessa käytetään entsyymejä hajun esiasteiden ja puoli{0}}haihtuvien yhdisteiden hajottamiseen. Lipoksigenaasi (LOX) ja kysteiinidesulfhydraasi (CD) valitaan niiden spesifisyyden perusteella: LOX katalysoi lipidihydroperoksidien (hajuprekursorien) hajoamista, kun taas CD muuttaa rikki-pitoisia aminohappoja (esim. kysteiinin) ei--hajuisiksi tuotteiksi (Huang et al., 2021). Optimaaliset olosuhteet entsymaattiselle käsittelylle ovat pH 6,5–7,0, 40 astetta ja 0,1 % (w/v) entsyymiannostus (LOX:CD=3:1) 45 minuutin ajan. Tämä johtaa edelleen 25–30 %:n vähennykseen VOC-yhdisteiden kokonaismäärässä, kun heksanaali ja metaanitioli kohdistetaan erityisesti (Zhang et al., 2023). Entsymaattinen käsittely välttää ankarat olosuhteet säilyttäen hydrolysoidun kvinoaproteiinin molekyylipainojakauman ja bioaktiiviset peptidit (esim. antioksidanttipeptidit, joilla on IC50-arvot<5 mg/mL).

Kaksi{0}}vaiheinen prosessi poistaa synergistisesti pois-hajut toisiaan täydentävien mekanismien avulla: fyysinen adsorptio kohdistuu olemassa oleviin VOC-yhdisteisiin, kun taas entsymaattinen käsittely eliminoi esiasteet hajun uudelleen muodostumisen estämiseksi. Kaasukromatografinen-massaspektrometria (GC-MS) analyysi osoittaa, että HQP:n kokonais-VOC-pitoisuus laskee 876 ug/kg:sta 124 ug/kg:iin kaksivaiheisen prosessin jälkeen, ja tärkeimmät hajusteet (heksanaali, metaanitioli) vähenevät vastaavasti 92 %,2 % ja 8,8 %. Koulutetun paneelin (n=10) aistinvarainen arviointi vahvistaa hajun voimakkuuden merkittävän vähenemisen (p<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).

Kaksivaiheista deodorisoitua HQP:tä on käytetty menestyksekkäästi kasvi-pohjaisissa juomissa, äidinmaidonkorvikkeissa ja kasvoseerumeissa. Kasvipohjaisessa maidon prototyypissä HQP (5 % w/v) osoitti parempaa aistinvaraista hyväksyntää, ja 82 % kuluttajista piti sitä parempana kuin käsittelemättömiä hydrolysoituja kvinoaproteiinivalmisteita (Li et al., 2023). Kosmetiikassa deodorisoitu HQP tehosti ihon kosteutta (35 % lisäys transepidermaalisessa vedenhäviössä) aiheuttamatta ärsytystä, mikä johtuu säilyneestä peptidiaktiivisuudesta (Zhao et al., 2022).

Teollisesta näkökulmasta prosessi on skaalautuva ja kustannustehokas: modifioidut adsorbentit voidaan regeneroida, ja entsyymejä on helposti saatavilla teollisessa mittakaavassa. Elinkaariarviointi osoittaa, että ympäristövaikutukset ovat 20 % pienemmät kuin liuotin-pohjaisella hajunpoistolla, mikä vastaa kestävän tuotannon suuntauksia (Chen et al., 2023).

Tutustu Quinoa Peptiden tehoon Le{0}}Nutran, luotettavan kumppanisi kanssa korkealaatuisena-hydrolysoitu kvinoaproteiini ratkaisuja.

Miksi valita Le{0}}Nutra?

• Räätälöidyt ratkaisut: Räätälöimme tuotteemme tarpeidesi mukaan ja varmistamme, että ne sopivat täydellisesti formulaatioihisi.

• Korkeat-laatustandardit: kvinoapeptidimme säilyttää ravitsemukselliset ja toiminnalliset ominaisuutensa, joten se on luotettava valinta arvokkaisiin-sovelluksiin.

• Tulevaisuus-Valmis: Jatkuvassa tutkimuksessamme keskitymme entsyymien immobilisoinnin optimointiin uudelleenkäytettävyyttä varten ja synergian tutkimiseen muiden hajunpoistotekniikoiden (esim. ultraääni-avusteisen adsorption) kanssa tehokkuuden parantamiseksi.

•  

Oletko valmis parantamaan tuotteitasi kvinoapeptidillä?

Jos haluat lisätietoja tai tehdä tilauksen, ota yhteyttä osoitteeseeninfo@lenutra.com. Anna Le-Nutran auttaa sinua hyödyntämään tuotteissasi olevan kvinoapeptidin täyden potentiaalin.

Viitteet:

• Chen, L., Wang, Y. ja Zhao, J. (2023). Kasvi{5}}proteiinihydrolysaattien hajunpoistoprosessien elinkaariarviointi.Journal of Cleaner Production, 392, 136312.
• Gao, H., et ai. (2022). Haihtuvat orgaaniset yhdisteet hydrolysoidussa kvinoaproteiinissa: tunnistaminen ja korrelaatio epä-hajuun.Elintarvikekemia, 382, 132345.
• Huang, X. et ai. (2021). Rikki-pitoisten hajun esiasteiden entsymaattinen hajottaminen proteiinihydrolysaateissa.Journal of Agricultural and Food Chemistry, 69(12), 3621–3629.
• Li, S., et ai. (2020). Haihtuvien -hajujen adsorptio kasviproteiinihydrolysaateissa käyttämällä -syklodekstriinikomposiitteja.Ruoka hydrokolloidit, 107, 105987.
• Li, M., et ai. (2023). Deodorisoidun hydrolysoidun kvinoaproteiinin aistinvarainen ja toiminnallinen arviointi kasvi-pohjaisissa juomissa.Kasviruoat ihmisten ravinnoksi, 78(2), 215–223.