بهینه سازی شاخص فعالیت و پایداری امولسیون پروتئین کینوآ

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد مهندسی علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران

2 دانشیار، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران

doi
10.22069/fppj.2024.22803.1836
چکیده

سابقه و هدف: منابع پروتئینی سنتی مانند گوشت و لبنیات با چالش‌های زیست محیطی و کارایی منابع مواجه هستند. از این رو، توجه به منابع پروتئینی جایگزین که بتوانند نیازهای تغذیه‌ای را برآورده کنند و در عین حال دوست‌دار محیط زیست باشند، اهمیت ویژه‌ای یافته‌است. کینوآ (Chenopodium quinoa Willd)، یک شبه غلات بومی منطقه آندیان، به دلیل ارزش غذایی بالا و فواید سلامتی متعدد، توجه بسیاری را به خود جلب کرده‌است. هدف از این تحقیق توسعه و بهینه سازی روشی برای استخراج پروتئین کینوا با توجه به خواص عملکردی آن از نظر فعالیت امولسیونی و پایداری بود.مواد و روش‌ها: آرد کینوآ از دانه‌های کینوا تهیه و چربی‌زدایی آن با-n هگزان انجام شد، سوسپانسیونی از آرد و آب مقطر تهیه و pH با محلول هیدروکسید سدیم مطابق جدول پیشنهادی نرم‌افزار مورد استفاده برای روش سطح پاسخ تنظیم شد. سوسپانسیون سانتریفیوژ شد و سپس محلول رویی با محلول اسید کلریدریک به pH ایزوالکتریک رسید و سانتریفیوژ دوم انجام شد، سپس شستشوی رسوبات، خنثی کردن آن‌ها و خشک کردن رسوبات در خشک کن انجمادی و اندازه‌گیری شاخص فعالیت امولسیون و پایداری امولسیون انجام شد. استخراج پروتئین برای ارزیابی خواص عملکردی کینوا با استفاده از روش سطح پاسخRSM) ) انجام شد. متغیرهای مستقل شامل pH ایزوالکتریک (4-5 دقیقه)، دمای سانتریفیوژ (3-5 درجه سانتیگراد) و pH قلیایی (9-12) بودند. برای تحلیل داده ها از نرم افزار دیزاین اکسپرت و طرح Box Benchen با 6 تکرار در نقطه مرکزی در سطح احتمال 5 درصد استفاده شد. آزمون t-student برای مقایسه شرایط پیش بینی شده و آزمایش شده نقطه بهینه استفاده شد.یافته‌ها: نتایج آنالیز واریانس برای بررسی متغیر وابسته شاخص فعالیت امولسیونی نشان داد که مدل درجه دوم معنی‌دار است(0001/0p<). اثر متقابل دما×pH ایزوالکتریک، pH قلیایی× pH ایزوالکتریک و pH قلیایی × دما معنی‌دار بود(0001/0p<). تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که مدل درجه دوم برای متغیر وابسته پایداری امولسیون معنی‌دار است(0001/0p<). اثر متقابل دما×pH ایزوالکتریک، pH قلیایی× pH ایزوالکتریک و pH قلیایی × دما معنی‌دار بود(05/0p<). نتایج نشان داد که می‌توان از مدل درجه دوم برای پیش بینی متغیرهای وابسته استفاده کرد. تغییرات pH ایزوالکتریک بر شاخص فعالیت امولسیون و پایداری آن تأثیر معنی‌داری داشت(05/0p<). تغییرات دما بر شاخص فعالیت امولسیونی و پایداری آن تأثیر معنی‌داری داشت(05/0p<). تغییرات در pH قلیایی تأثیر معنی‌داری بر شاخص فعالیت امولسیونی و پایداری آن داشت(05/0p<). برای بهینه سازی عددی، مقادیر متغیرهای مستقل در محدوده تعریف شده و متغیرهای وابسته در حداکثر حالت قرار گرفتند.نتیجه‌گیری: تیمار بهینه پیشنهادی شامل pH قلیایی 9، pH ایزوالکتریک 5 و دمای 064/4 درجه سانتی‌گراد بود. آزمون‌های انجام‌شده در سه تکرار انجام شد. آزمون T-student تفاوت معنی‌داری را بین شرایط پیش‌بینی شده و آزمایشی نشان نداد(05/0p>). نتایج نشان داد که پروتئین کینوا می‌تواند به عنوان امولسیفایر در صنایع غذایی استفاده شود.