Ashish Kumar Sarker
Secția de cercetare a proteinelor vegetale, Institutul de Știință și Tehnologie Alimentară (IFST), Consiliul de Cercetare Științifică și Industrială din Bangladesh (BCSIR), Dr. Kudrat-i-Khuda Road, Dhanmondhi, Dhaka, 1205 Bangladesh
Dipti Saha
Departamentul de chimie aplicată și inginerie chimică, Universitatea Dhaka, Dhaka, 1000 Bangladesh
Hasina Begum
Departamentul de chimie aplicată și inginerie chimică, Universitatea Dhaka, Dhaka, 1000 Bangladesh
Asaduz Zaman
Departamentul de chimie aplicată și inginerie chimică, Universitatea Dhaka, Dhaka, 1000 Bangladesh
Md Mashiar Rahman
Secțiunea de cercetare a enzimologiei, IFST, BCSIR, Dhaka, 1205 Bangladesh
Abstract
Ca produs secundar al producției de ulei, proteinele din muștarul negru și galben sunt considerate o sursă potențială de proteine vegetale pentru hrana animalelor în industria păsărilor, a peștilor și a porcinelor. Conținutul de proteine din prăjiturile de muștar negru și galben au fost de 38,17% și 28,80%, iar digestibilitatea lor cu pepsină a fost de 80,33% și, respectiv, 77,43%. Proteinele au fost extrase la diferite pH-uri și proteine maxime (89,13% din 38,17% și respectiv 87,76% din 28,80%) izolate din prăjituri de muștar negru și galben la pH 12. Puritatea proteinelor izolate din prăjituri de muștar negru și galben a fost de 89,83% și 91,12% respectiv și digestibilitatea lor cu pepsină a fost de 89,67% și respectiv 90,17% ceea ce a atribuit absența compușilor antinutriționali. S-a constatat că aminoacizii esențiali izoleucină, lizină, metionină, treonină și triptofan și aminoacizii neesențiali arginina și tirozina erau prezenți într-o concentrație mai mare în proteina de tort de muștar negru, în timp ce alți aminoacizi erau mai mari în proteina galbenă de tort.
Introducere
Obiectivele prezentei lucrări au fost determinarea compoziției nutriționale a prăjiturilor, izolarea proteinelor din prăjituri, digestibilitatea pepsinei proteinelor și prăjiturilor izolate și analiza compoziției aminoacizilor proteinelor izolate.
Materiale și metode
Materiale
Hidroxidul de sodiu (NaOH), acidul sulfuric (H2SO4), sulfatul de cupru (CuSO4.5H2O), sulfatul de potasiu (K2SO4), acidul clorhidric (HCl), pepsina, eterul de petrol și etanolul provin din BDH și au fost utilizate fără purificare ulterioară. Tampoane fosfat (pH 8, 9, 10, 11, 12, 13 și 14) au fost preparate prin amestecarea unei cantități adecvate de 0,1 M hidrogen fosfat disodic și 0,1 M hidroxid de sodiu.
Metode
Testarea pregătirii probelor
Pentru acest studiu au fost folosite prăjituri de muștar negru și galben, obținute de la o fabrică de ulei locală. Înainte de utilizare, prăjiturile au fost măcinate și degresate cu eter de petrol (40-60 ° C), folosind un aparat Soxhlet, timp de 16 ore, și apoi uscate peste noapte într-un cuptor la 80 ° C. Umiditatea, mineralele, fibrele brute și grăsimile grăsimilor au fost determinate prin metoda standard AOAC 950.46, metoda AOAC 920.153, metoda AOAC 985.29 și respectiv metoda AOAC 960.39 (AOAC, 2005). Proteina brută a fost determinată prin metoda micro-Kjeldahl și raportată ca% N × 6,25 (AACC, 2000).
Îndepărtarea alilizotiocianatului
Alilizotiocianații au fost îndepărtați prin metoda modificată a lui Singh (Singh, 1988). 10 g eșantion degresat a fost măcinat și trecut printr-o sită nr. 20. S-au adăugat 150 ml etanol 5% într-o probă de 6 g pulbere într-un balon Erlenmeyer de 300 ml, s-a închis ermetic și s-a agitat magnetic timp de 90 m la 37 ° C. După extracție, prăjiturile au fost filtrate cu vid ușor și uscate la 80 ° C timp de 8 ore. Turtele crude de muștar au fost, de asemenea, uscate la aceeași temperatură pentru a compara digestibilitatea cu pepsină cu prăjiturile fără alilizotiocianat.
Determinarea alilizotiocianatului
Cantitatea de alilizotiocianat a fost determinată prin metoda titrimetrică. Exact 5 g de prăjituri de muștar crude au fost amestecate cu 12,5 ml de etanol absolut și 237,5 ml de apă distilată într-un balon de distilare de 500 ml. Amestecul a fost distilat cu abur și 150 ml de distilat au fost colectați în 25 ml de azotat de argint 0,1 N și 10 ml soluție de hidroxid de amoniu 10%. Amestecul de distilat a fost fiert timp de 1 oră la reflux de aer în baie de apă, răcit, volum completat până la 250 ml și apoi filtrat. 100 ml de filtrat a fost titrat cu soluție standard de tiocianat de amoniu în stare acidă folosind câteva picături de indicator de sulfat de amoniu feric. De asemenea, s-a făcut o titrare în alb și s-a calculat cantitatea de alilizotiocianat.
Extracția proteinelor
Extracția proteinelor a fost efectuată conform metodei lui Marnoch și Diosady cu o mică modificare (Marnoch și Diosady, 2006). Extractabilitatea proteinei a fost determinată prin contactarea a 20 g de prăjituri de muștar degresate la sol cu soluție apoasă de NaOH la un raport solvent-prăjituri de 18 într-un pH prestabilit, variind de la 8 la 14. pH-ul a fost ajustat folosind tampon fosfat. Extractul și solidele au fost separate prin centrifugare la 12000 rpm. Lichidul a fost decantat și filtrat în vid prin hârtie Whatman 41 într-un balon primitor. Solidele au fost spălate de două ori cu apă distilată și de fiecare dată decantate prin hârtia de filtru în același balon de primire. Extractabilitatea a fost măsurată ca raportul de masă al proteinei recuperate în soluția de extract colectată comparativ cu cea din cele 20 g de materie primă.
Proteina a fost precipitată din soluția de extract prin adăugarea unei soluții de HCI 1 M. PH-ul soluției de proteină extrasă a fost menținut constant la 5 și lăsat să stea peste noapte la 5 ° C pentru precipitații. Izolatul de proteină precipitat (PPI) a fost separat prin centrifugare (10.000 rpm), timp de 15 minute într-un aparat de centrifugare (Kokusan, seria H2000). PPI a fost apoi spălat cu apă, uscat prin uscare prin congelare și depozitat la 5 ° C pentru analiză ulterioară.
Digestibilitatea proteinelor
Digestibilitatea proteinei in vitro a prăjiturilor brute degresate, a prăjiturilor fără alilizotiocianat și a PPI a fost realizată în conformitate cu metoda lui Mertz și colab. cu o modificare minoră (Mertz și colab., 1984). 2,0 g probă a fost amestecată cu 490 ml apă distilată și 1,5 g pepsină. Apoi s-au adăugat 10 ml HCI 25% și soluția finală a fost incubată timp de 24 ore la 37 ° C într-un incubator. După acest tratament, s-a făcut încă o incubare de 6 ore la 37 ° C cu încă 10 ml de HCI 25%. După incubare, reacția a fost oprită prin adăugarea a 15 ml de acid tricloracetic 10% (TCA). Amestecul a fost filtrat și spălat cu apă distilată. Reziduul a fost colectat și estimat azotul cel mai nedorit prin metoda micro-Kjeldahl.
Analiza aminoacizilor
Compoziția de aminoacizi a izolatelor de proteine a fost determinată utilizând un analizor de aminoacizi (Shimadzu, Japonia) și doar paisprezece aminoacizi au fost determinați din cauza limitării instrumentului. 0,5 g de proteină izolată au fost lipite cu 50 ml de HCI 6 N cu pistil de mortar, filtr și apoi filtratul a fost hidrolizat 22-24 ore într-un tub de hidroliză. După hidrolizare, HCI a fost îndepărtat din filtrat prin evaporare și de trei ori reevaporat cu apă într-o baie de apă. După evaporare, soluția a fost volumizată la 25 ml în balon volumetric cu 0,1 N HCI. Soluția stoc a fost utilizată pentru analiza aminoacizilor folosind analizatorul de aminoacizi Shimadzu.
analize statistice
Au fost efectuate trei replici în fiecare experiment. Toate datele au fost analizate de software-ul SPSS, versiunea 15 utilizând analiza ANOVA unidirecțională. Nivelul de semnificație statistică a fost stabilit la 5% (p 1. Tortul de muștar negru conține proteine brute mai mari de 38,17% față de cel al proteinei galbene de tort de muștar de 28,80%, deci pare o sursă moderată de proteine. Pe de altă parte, conținutul de extract de eter a fost de 15,67% pentru tortul de muștar galben decât 8,70% pentru tortul de muștar negru. Conținutul de fibre brute a fost, de asemenea, atât de mare pentru ambele tipuri de torturi. Conținutul de fibre și ulei poate fi utilizat pentru a aproxima valorile energetice ale torturilor, deoarece conținutul de energie utilizabil scade odată cu creșterea conținutului de fibre, dar crește odată cu creșterea conținutului de ulei. Astfel, prăjiturile sunt o sursă bună de energie, deoarece au totuși un conținut ridicat de ulei; conținutul de energie este limitat de conținutul ridicat de fibre. conținutul de minerale al tortului de muștar negru și al tortului de muștar galben s-a dovedit a fi de 7,10% și 5,90%, dintre care contribuția cenușii insolubile acide a fost de doar 1,93% și 1,23% indicând faptul că este o sursă bună de minerale. la prăjituri este de 0,086% și respectiv 0,077%. Se poate lega de proteine și scade digestibilitatea proteinelor. După îndepărtarea acestui compus antinutrițional, digestibilitatea proteinelor a crescut.
tabelul 1
Compoziție proxima de tort de muștar negru și tort de muștar galben
| Tort de muștar negru | 9,20 ± 0,5 | 7,10 ± 0,3 | 1,93 ± 0,4 | 8,70 ± 0,8 | 12,17 ± 1,3 | 38,17 ± 1,0 | 0,086 ± 0,009 |
| Tort de muștar galben | 9,73 ± 0,6 | 5,90 ± 0,3 | 1,23 ± 0,3 | 15,67 ± 0,6 | 14,80 ± 0,2 | 28,80 ± 0,7 | 0,077 ± 0,003 |
Toate datele reprezintă media a trei experimente independente replicate, iar deviația standard a fost calculată folosind ANOVA unidirecțional.
Extracția proteinelor
Extracția proteinelor este în mod normal guvernată de valorile pH-ului care influențează raportul dintre încărcăturile libere și neutralizate. Datele studiului indică faptul că solubilitatea proteinelor a fost crescută treptat odată cu creșterea valorilor pH-ului de la 8. Cu toate acestea, solubilitatea maximă a proteinelor din torturile de muștar a crescut rapid de la 38,17% la 89,13% la pH 12 pentru tortul de muștar negru și de la 28,80 % la 87,76% la pH 12 pentru tortul de muștar galben. Efectul pH-ului asupra extractibilității proteinelor este prezentat în Figura 1 .
Extracția proteinelor din prăjituri de muștar măcinat degresate prin soluții apoase de hidroxid de sodiu în funcție de pH (Toate datele sunt media a trei experimente independente replicate și deviația standard a fost calculată utilizând un singur sens ANOVA).
Digestibilitatea proteinelor
Digestibilitatea pepsinei a trei forme de proteine: proteine în prăjituri de muștar crude, proteine lipsite de alilizotiocianat și izolat de proteine precipitate (PPI) de prăjituri de muștar negru și galben sunt prezentate în tabelul 2. Atât în prăjiturile de muștar, cât și în compușii anti-nutriționali, au existat diferențe semnificative în digestibilitatea proteinelor. Concentrațiile de proteine din prăjiturile negre și galbene brute au fost de 38,17% și respectiv de 28,80%. Valorile digestibilității proteinelor in vitro au fost de 80,33% pentru tortul de muștar negru și de 77,43% pentru tortul de muștar galben; întrucât prăjiturile de muștar de tip liber cu compuși antinutriționali au avut valori de digestibilitate de 89,67% pentru tortul de muștar negru și 90,17% pentru tortul de muștar galben. Cu excepția a două intrări, proteina izolată a avut valori de digestibilitate mai mari 96,67% pentru tortul cu muștar negru și 95,27% pentru tortul cu muștar galben. Digestibilitatea proteinelor a fost ușor modificată după prepararea izolatului de proteină decât prăjiturile fără compuși antinutriționali. Din tabelul 2 se arată că digestibilitatea proteinelor, atât prăjiturile de muștar galben, cât și cele negre, au crescut cu aproximativ 16% în cazul proteinei izolate decât proteina brută din prăjiturile de muștar.
masa 2
Digestibilitatea pepsinei proteinelor în muștarul negru și muștarul galben
| Pepsină Digestibilitatea proteinelor înainte de îndepărtarea compușilor antinutriționali,% | 80,33 ± 2,08 | 77,43 ± 1,53 |
| Digestibilitatea pepsinei proteinelor după îndepărtarea compușilor antinutriționali,% | 89,67 ± 1,15 | 90,17 ± 2,51 |
| Digestibilitatea cu pepsină a proteinelor izolate,% | 96,67 ± 1,53 | 95,27 ± 2,08 |
Toate datele reprezintă media a trei experimente independente replicate, iar deviația standard a fost calculată folosind ANOVA unidirecțional.
Compoziția aminoacizilor
Compoziția de aminoacizi a izolatelor proteice este un indicator al valorii lor nutritive. Concentrațiile de aminoacizi esențiali din izolatul de proteine de tort de muștar negru și izolat de proteine de tort de muștar galben diferă considerabil unele de altele (Tabelul 3). Conținutul de izoleucină (5,57%), lizină (4,55%), metionină (2,52%), treonină (19,17%) și triptofan (1,96%) în izolatul de proteine de tort de muștar negru au o concentrație mai mare decât în izolatul de proteine de tort de muștar galben, în timp ce leucina de 1,12 Conținutul de%), valină (1,74%) și histidină (0,90%) în izolatul de proteină galbenă de muștar au o concentrație mai mare decât izolatul de proteine de tort de muștar negru. Aminoacizii neesențiali, cum ar fi arginina (2,74%) și tirozina (1,96%), în izolatul de proteine de muștar negru și alanină (4,26%), aspartat (7,11%), glicină (5,55%) și serină (5,03%) în galben izolatul de tort de muștar se găsește în concentrație mai mare.
Tabelul 3
Compoziția aminoacizilor din izolatele de proteine de tort de muștar negru și galben
| Isoleucina | 5.57 | 2,95 | Alanină | 3,56 | 4.26 |
| Leucina | 0,83 | 1.12 | Arginina | 2,74 | 2.28 |
| Lizină | 4.55 | 2,70 | Aspartat | 4.49 | 7.11 |
| Metionină | 2.52 | 1,50 | Glicină | 2,54 | 5.55 |
| Treonina | 19.17 | 14.31 | Serine | 2,95 | 5.03 |
| Triptofan | 1,96 | 1,39 | Tirozină | 1,96 | 1,39 |
| Valine | 1.20 | 1,74 | |||
| Histidină | 0,43 | 0,90 |
Discuţie
Au fost publicate diverse tehnici de extracție și precipitare a izolatelor de proteine. Extracția alcalină și precipitația acidă au fost alese pentru a produce PPI deoarece această tehnică a asigurat recuperarea maximă a proteinelor și denaturarea minimă a proteinelor. Atunci când valoarea pH-ului este peste 5, solubilitatea proteinelor va fi crescută și, prin urmare, extracția proteinelor din torturile de muștar crește treptat cu creșterea valorilor pH-ului de la 9. Efectul pH-ului demonstrat în acest experiment este în concordanță cu valorile pH-ului Raportate în literatură (Lindeboom și Wanasundara, 2007; Marnoch și Diosady, 2006). Extractabilitatea maximă a proteinelor 89,13% și 87,76% a fost observată la pH 12,0. Aceste extracții de proteine au fost, de asemenea, comparabile cu rapoartele lui Marnoch și Diosady (Marnoch și Diosady, 2006). Compoziția tampon și metoda de filtrare nu au avut niciun efect pentru separarea proteinelor de torturile de muștar, în timp ce pH-ul este singurul factor pentru separarea proteinelor de torturile.
Rezultatele noastre experimentale indică faptul că tortul de muștar negru este mai benefic decât tortul de muștar galben pentru prepararea furajelor. Utilizarea acestui produs secundar ca parte a unui proces de extracție a proteinelor ar crește viabilitatea proceselor industriale legate.
Confirmare
Autorii recunosc profund sprijinul financiar oferit de Institutul de Știință și Tehnologie Alimentară, Consiliul Bangladesh de Cercetare Științifică și Industrială, Dhaka, Bangladesh.
Note de subsol
Interese concurente
Autorii declară că nu au niciun interes concurent.
Contribuțiile autorilor
AKS a coordonat studiul, a proiectat experimente, a analizat rezultatele și a scris manuscrisul. DS coordonează studiul și a proiectat experimente. HB a efectuat experimente și a analizat rezultatele. AZ a analizat rezultatele și a editat manuscrisul. MMR a efectuat experimente și a analizat datele modelului de aminoacizi. Toți autorii au citit și au aprobat manuscrisul final.
- Digestibilitate De ce toate caloriile nu sunt la fel; Aducerea alimentelor
- Calorii în tortul cu cartofi - Informații despre calorii, grăsimi, carbohidrați, fibre și proteine SparkPeople
- Prăjituri Esterházy; prăjitură strat strat de nucă; Condimente de zahăr de cerneală
- Tort Charlotte Russe - Rețetă clasică europeană (fără coacere)
- Gătiți-l ușor Descărcați caloriile în tortul de gunoi - Deseret News