تاثیر استفاده از مافوق صوت بر روی خواص حلالیت و کف کردن سوسپانسیون های پروتئینی آب پنیر
چکیده
هدف این مطالعه مشاهده تاثیر مافوق صوت بر روی پروتئین های آب پنیر به منظور بهبود اثرات عملکردی آنها بود. تاثیر الترا سونیک بر روی خواص عملکردی و فیزیکوشیمیایی توسط پی اچ، اندازه گیریهای حلالیت و هدایت و خواص کف کردن بررسی شد.
در این کار الترا سونیک با شدت پایین (500 کیلوهرتز) و شدت بالا ( اسکن 20 کیلوهرتز و حمام 40 کیلوهرتز) استفاده شد. سوسپانسیون 10 درصد وزنی مدل پروتئین آب پنیر جدا شده، کنسانتره پروتئین آب پنیر (WPC-60)، و هیدرولیزات پروتئین آب پنیر (HWP) با استفاده از اسکن مافوق صوت (20 کیلو هرتز برای 15 و 30 دقیقه) مورد آزمایش قرار گرفتند.
پی اچ تحت تاثیر مافوق صوت تغییر قابل ملاحظه ای نداشت. مافوق صوت (با استفاده از اسکن 20 کیلوهرتز) بر روی خواص عملکردی پروتئین آب پنیر مانند حلالیت و قابلیت کف کردن اثر می گذارد که این عمل با قرار دادن نمونه در دمای بالای حاصل از مافوق صوت صورت می گیرد. استفاده از مافوق صوت با فرکانس 40 کیلوهرتز تاثیر کمتری بر روی خواص پروتئین داشت ولی در عوض نتایج بهتری برای زمانهای 15 و 30 دقیقه آزمایش (تحت مافوق صوت) داشت. تصفیه التراسونیک با حمام 500 کیلوهرتز تاثیری بر روی خواص کف کردن محلول پروتئین نداشت. هدایت با استفاده از تصفیه التراسونیک با حمام 40 و 500 کیلوهرتز برای تمامی نمونه ها کاهش پیدا کرد. دمای محلول نمونه پروتئین بعد از تصفیه التراسونیک افزایش پیدا کرد.
1. مقدمه
التراسونیک یکی از زمینه های در حال رشد برای تحقیق در صنعت غذا است که می تواند بطور عمده در دو بخش طبقه بندی شود: التراسونیک تشخیصی با فرکانس بالا و انرژی کم در محدوده مگاهرتز، و التراسونیک با فرکانس بالا و توان پایین. التراسونیک با فرکانس بالا معمولا بعنوان یک تکنیک تجزیه ای برای تایید کیفیت، کنترل فرآیند و بازرسی و تحقیق بدون آسیب استفاده می شود، که در زمینه مواد غذایی برای تعیین خواص غذایی، اندازه گیری نرخ جریان و بازرسی بسته بندیهای غذایی و غیره به کار برده شده است (لیانگ 1994). کاربرد التراسونیک با فرکانس پایین و توان بالا نسبتا جدید است و تا چند سال اخیر مورد بررسی قرار نگرفته است. حوزه های گوناگونی با پتانسیل بالا برای توسعه در آینده شناسایی شده اند مانند کریستالیزاسیون، خشک کردن، گاززدایی، استخراج، فیلتراسیون، هموژنیزاسیون، خشک کردن گوشت، اکسید کردن، استریل کردن و غیره (فلوروس و لیانگ 1994). مافوق صوت همچنین در امولوسیون سازی و پخش به منظور بهبود واکنش های شیمیایی و شیمی سطح یا تاثیر بر فرآیند کریستالیزاسیون استفاده می شود(نور و همکاران 2002).
نتیجه گیری
نتایج استفاده از مافوق صوت در این آزمایش نشان داد که مافوق صوت با توان بالا (20 کیلوهرتز) تاثیر شگرفی در تغییر خواص عملکردی پروتئین اب پنیر مانند حلالیت و قابلیت تشکیل کف با تغییر پوششهای اطراف پروتئین مانند دما و هدایت دارد. مافوق صوت با فرکانس 40 کیلوهرتز اثرات کمتری را در مقایسه با 20 کیلوهرتز بر روی پروتئین دارد. تاثیر عمده را تصفیه با حمام 40 کیلوهرتزی و زمان 15 دقیقه داشت. این تصفیه هدایت نمونه های پروتئین را کاهش داد و حلالیت و قابلیت تشکیل کف پروتئین را نیز افزایش داد. مافوق 500 کیلوهرتز بر روی خواص عملکردی پروتئین مانند قابلیت تشکیل کف تاثیر نداشت اما بر روی هدایت و حلالیت تاثیرگذار بود. مقادیر پی اچ با تصفیه مافوق صوت با اسکن و حمام بطور عمده ای تغییر پیدا نکرد. نتایج این کار چندین مزیت و اشکال استفاده از مافوق صوت را در فرآیند غذایی نشان می دهد. مزیتهای این کار عبارتند از افزایش حلالیت پروتئین و نیز توانایی کف کردن آن. مضرات روش نیز ممکن است هنگام استفاده از مافوق صوت بدون داشتن توان درست برای تصفیه رخ دهد که منجر به اثرات مخربی مانند تغییر ماهیت پروتئین شود.
Abstract
The aim of this study was to observe the effect of ultrasound and sonication on whey proteins in order to improve their functional properties. Effect of ultrasound treatment on physicochemical and functional properties was examined by pH, conductivity and solubility measurements and foaming properties.
In this work, low-intensity ultrasound (500 kHz) and the high-intensity ultrasound (20 kHz probe and 40 kHz bath) were used. 10 wt.% protein model suspensions of whey protein isolate (WPI); whey protein concentrate (WPC-60); and whey protein hydrolysate (HWP) were treated with ultrasound probe (20 kHz for 15 and 30 min) and ultrasound baths (40 kHz and 500 kHz for 15 and 30 min).
pH did not change significantly upon ultrasound treatments. Ultrasound affected functional properties (using 20 kHz probe) of whey proteins like solubility and foaming ability by sample exposure at high temperatures caused by sonication. Using ultrasound of 40 kHz frequency had less effect on protein properties and better results were obtained with 15 min treatment than with 30 min treatment. Ultrasound treatment with 500 kHz bath did not had effect on foaming properties of whey protein model solutions. Conductivity decreased for ultrasound treatments with 40 kHz and 500 kHz bath for all samples. Temperature of protein model solutions increased after all ultrasound treatments.
1. Introduction
Ultrasonic is a rapidly growing field of research and development for the food industry, which can mainly be classified into two fields: high frequency low energy diagnostic ultrasound in the MHz range, and low frequency high-energy power ultrasound. The high frequency ultrasound is usually used as an analytical technique for quality assurance, process control and non-destructive inspection, which has been applied to determine food properties, to measure flow rate, to inspect food packages, etc. (Floros and Liang, 1994; McClements, 1995; Mason et al., 1996; Mason, 1990). Application of the low frequency highenergy power ultrasound in the food industry is relatively new and has not yet been explored until recent years. Various areas have been identified with great potential for future development, e.g. crystallisation, drying, degassing, extraction, filtration, homogenization, meat tenderization, oxidation, sterilization, etc. (Floros and Liang, 1994; Gennaro et al., 1999; Mason, 1998, 1990; McClements, 1995). Ultrasound is also used in the emulsification and dispersing as well as to improve chemical reactions and surface chemistry (sonochemistry) or to influence crystallization processes (Knorr et al., 2002).
4. Conclusions
Results of using ultrasound in this work showed that ultrasound with high power (20 kHz) probe has major effect in changing whey protein’s functional properties like solubility and foam ability by changing surrounding media of whey proteins like temperature and conductivity. Ultrasound of 40 kHz frequency had less effect on whey protein than 20 kHz probe. Major impact had treatment with 40 kHz bath for 15 min. It affected and decreased conductivity of protein sample, increased solubility and foaming ability of protein. Ultrasound of 500 kHz did not impact functional properties of whey protein like foaming ability, but it affected solubility and conductivity. Values of pH did not change significantly (p > 0.05) upon ultrasound treatment with probe and baths. Results of this work are showing several advantages and/or disadvantages of using sonication of proteins in food processing. One can observe that using ultrasound in food processing can lead to several advantages like increased protein solubility, foaming ability etc. Disadvantages may arise when using ultrasound without testing right power for treatment time that may lead to destructive effect of ultrasound like protein denaturation.
(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)
چکیده
1. مقدمه
2. مواد و روشها
1.2 مواد
2.2 آماده سازی نمونه
3.2. تصفیه التراسونیک
4.2 تغییرات دمایی، تعیین پی اچ و هدایت
5.2 تعیین حلالیت
6.2 خواص کف کردن
7.2. آنالیزهای آماری
3. نتایج و بحث
1.3 پی اچ، هدایت و تغییرات دمایی
3.2 تعیین حلالیت
3.3 خواص تشکیل کف
4. نتیجه گیری
Abstract
1. Introduction
2. Materials and methods
2.1. Materials
2.2. Sample preparation
2.3. Ultrasound treatment
2.4. Temperature changes, pH determination and conductivity determination
2.5. Solubility determination
2.6. Foaming properties
2.7. Statistical analyses
3. Results and discussion
3.1. pH, conductivity and temperature changes
3.2. Solubility determination
3.3. Foaming properties
4. Conclusions
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه