Gidrolizlangan makkajo'xori oqsili neytral pH darajasida eng yaxshi emulsiyalanadimi?

 

Emulsifikatorlar oziq-ovqat, farmatsevtika va kosmetika sanoatida hamma joyda mavjud bo'lgan{0}}suvda{1}}yog'{2}}yoki suvda{2}}yog'ni barqarorlashtirishda muhim rol o'ynaydi. O'simliklarga asoslangan va barqaror alternativalarga talab ortib borayotgan-, gidrolizlangan o'simlik oqsillari biologik parchalanishi, arzonligi va funktsional ko'p qirraliligi tufayli istiqbolli emulsifikatorlar sifatida paydo bo'ldi (Garti, 2018). Bular orasida,gidrolizlangan makkajo'xori oqsili(HCP) e'tiborni tortdi, chunki makkajo'xori oqsili (zein) makkajo'xori kraxmalini qayta ishlashning ko'p qo'shimcha mahsulotidir va gidroliz mahalliy shaklga nisbatan uning eruvchanligi va funktsional xususiyatlarini yaxshilaydi (Liu va boshq., 2021).

 

HCP ni emulsifikator sifatida optimallashtirishda asosiy savol pH ning uning emulsifikatsiya qilish samaradorligiga ta'siridir. Fazalararo taranglikni pasaytirish va barqaror emulsiyalar hosil qilish qobiliyati bilan aniqlangan emulsiyalash qobiliyati oqsil tuzilishi, eruvchanligi va sirt faolligi bilan chambarchas bog'liqdir{1}}bularning barchasi pH-ga bog'liq. Ushbu maqola neytral pH (pH 7) HCP ning emulsifikatsiya qiluvchi faolligi uchun optimal shartmi yoki yo'qligini o'rganadi, strukturaviy kimyo, eksperimental ma'lumotlar va amaliy qo'llanmalardan olingan tushunchalarni birlashtiradi.

Native zein gidrofob aminokislotalarga (masalan, prolin, leysin) boy prolamin bo'lib, kuchli molekulyar gidrofobik o'zaro ta'sirlar tufayli suvda yomon eriydi va uning emulsiyalash salohiyatini cheklaydi (Shukla va Cheryan, 2001). Gidroliz, odatda fermentlar (masalan, alkalaz, pankreatin) yoki kislotalar yordamida peptid bog'larini buzadi va molekulyar og'irligi (Mw) qisqargan peptid fragmentlarini hosil qiladi. Bu jarayon ko'milgan hidrofobik guruhlarni ochib beradi va peptid yuzasida hidrofilik qoldiqlar (masalan, glutamin, asparagin) sonini oshiradi, hidrofobiklik va gidrofillikni muvozanatlashtiradi, bu samarali emulsifikatorlarning o'ziga xos belgisidir (Gao va boshq., 2020).

ning emulsiyalash mexanizmigidrolizlangan makkajo'xori oqsiliikkita asosiy bosqichni o'z ichiga oladi: (1) peptidli gidrofobik domenlar va yog' tomchilari o'rtasidagi gidrofobik o'zaro ta'sirlar tufayli yog'{1}}suv interfeysida adsorbsiya; va (2) gidrofilik qoldiqlar va aniq zaryadlar vositasida birlashishni oldini olish uchun tomchilar atrofida sterik yoki elektrostatik to'siqning shakllanishi (McClements, 2015). Ikkala bosqich ham pH ga sezgir, chunki pH protein zaryadini, eruvchanligini va konformatsion moslashuvchanlikni modulyatsiya qiladi.

Neytral pH: muvozanat zaryadi va gidrofobiklik

Neytral pH da,gidrolizlangan makkajo'xori oqsili ko'pincha yuqori emulsifikatsiya qiluvchi faollik indeksi (EAI) va emulsifikatsiya qiluvchi barqarorlik indeksi (ESI) tomonidan ko'rsatilgandek, ko'plab tadqiqotlarda yaxshilangan emulsifikatsiya qiluvchi faollikni namoyish etadi. Masalan, Li va boshqalar. (2020) gidroliz darajasi (DH) 8% bo'lgan HCP pH 3 (EAI: 89 m²/g; ESI: 18 min) va pH 10 (EAI: 98 m²; ESI: 2) bilan solishtirganda, pH 7 da maksimal EAI (125 m² / g) va ESI (35 min) ko'rsatganligini xabar qildi. Ushbu hodisani ikkita omilga bog'lash mumkin:

• Aniq zaryad betarafligi va hidrofobik o'zaro ta'sir: gidrolizlangan makkajo'xori oqsilining izoelektrik nuqtasi (pI) odatda gidroliz shartlariga qarab 6,5 dan 7,5 gacha o'zgarib turadi (Vang va boshq., 2019). pI ga yaqin pHda HCP ning aniq zaryadi minimallashtiriladi, bu peptid zanjirlari orasidagi elektrostatik repulsiyani kamaytiradi. Bu gidrofobik o'zaro ta'sirlardan kelib chiqadigan neft{6}}suv interfeysida peptidlarning ko'payishiga imkon beradi va shu bilan oraliq taranglikni samaraliroq kamaytiradi (Dikkinson, 2019).
•  
• Optimal eruvchanlik: Proteinlar ko'pincha pI darajasida minimal eruvchanligini namoyon qilsa-da, ularning kichik peptid hajmi (Mw < 10 kDa) bu ta'sirni yumshatadi. Gidroliz katta agregatlarni buzadi va hatto pI ga yaqin bo'lsa ham, gidrolizlangan makkajo'xori oqsili interfeysga tarqalish uchun etarlicha eriydi (Gao va boshq., 2020). Bu o'zining pI (~ 6,2) ga yaqin pH da cho'kmaga tushadigan mahalliy zeindan farq qiladi, bu esa uni emulsifikator sifatida samarasiz qiladi.
•  

Kislotali va ishqoriy pH: Zaryad ta'siridan cheklovlar

Kislotali pH (masalan, pH 3–5) da HCP aminokislotalarning (-NH3+) protonlanishi tufayli musbat aniq zaryad oladi. Ijobiy zaryadlangan peptidlar orasidagi kuchli elektrostatik repulsiya ularning interfeysdagi adsorbsiyasiga to'sqinlik qiladi va EAIni kamaytiradi. Bundan tashqari, karboksil guruhlarining protonlanishi (-COOH → -COOH2+) gidrofillikni pasaytiradi, tomchilar atrofidagi sterik to'siqni zaiflashtiradi va emulsiya barqarorligini pasaytiradi (Li va boshq., 2020).

Ishqoriy pH (masalan, pH 8-10) da gidrolizlangan makkajo'xori oqsili karboksil guruhlarning (-COO-) deprotonatsiyasi tufayli manfiy zaryadlanadi. Eruvchanlik ortishi mumkin bo'lsa-da (itarish agregatsiyani oldini oladi), interfeysdagi peptidlar orasidagi haddan tashqari elektrostatik repulsiya zich interfasial plyonka hosil bo'lishini cheklaydi. Bu tomchilarni barqarorlashtirish qobiliyatini pasaytiradi, bu neytral pH bilan solishtirganda ESIning pasayishiga olib keladi (Liu va boshq., 2021). Bundan tashqari, ishqoriy sharoitlar peptidlarning ko'payishiga olib kelishi mumkin, bu esa ko'proq hidrofobik guruhlarni ko'rsatishi mumkin, ammo bu zaryadga asoslangan itarilish-bilan qoplanadi, natijada emulsiyalash samaradorligi past bo'ladi.

PH asosiy regulyator bo'lsa-da, HCP ning emulsiyalash samaradorligiga pH ta'siri bilan o'zaro ta'sir qiluvchi gidroliz sharoitlari ham ta'sir qiladi. Masalan:

• Degree of hydrolysis (DH): Low DH (3–5%) retains larger peptides with stronger hydrophobic domains, which may perform better at neutral pH due to enhanced interfacial adsorption. High DH (>15% gidrofilligi yuqori bo'lgan kichikroq peptidlarni hosil qiladi, ular pH ga kamroq sezgir bo'lishi mumkin, ammo umuman emulsifikatsiya qilish qobiliyati past (Gao va boshq., 2020).
•  
• Ferment turi: alkalaz kabi fermentlar (hidrofobik qoldiqlarni parchalaydi) ishlab chiqaradigidrolizlangan makkajo'xori oqsiliyuqori sirt hidrofobikligi bilan neytral sharoitda pH ta'sirini kuchaytiradi, tripsin (asosiy qoldiqlarni parchalash) esa ko'proq zaryadlangan peptidlarni beradi va ularni ishqoriy pH da barqaror qiladi (Vang va boshq., 2019).

Ion kuchi boshqa chalkash omildir. Tuzlar (masalan, NaCl) mavjud bo'lganda, elektrostatik skrining neytral bo'lmagan pH -da zaryadning qaytarilishini kamaytiradi, bu esa HCP ning emulsiyalash faolligini oshirishi mumkin. Masalan, pH 5 da (pI dan past) 0,1 M NaCl tuzsiz sharoitlarga nisbatan HCP ESI ni-20% ga oshirishi mumkin, bu esa neytral pH bilan ishlash farqini qisqartiradi (Li va boshq., 2020).

Le-Nutra biz yuqori-sifatni taqdim etishga ahd qilamizgidrolizlangan makkajo'xori oqsilitozalik va ishlashning eng yuqori standartlariga javob beradi. Bizning makkajo'xori oqsilimiz mahsulotlaringizning funksionalligi va barqarorligini oshirish uchun mo'ljallangan bo'lib, uni keng ko'lamli ilovalar uchun muhim tarkibiy qismga aylantiradi.

Asosiy diqqatga sazovor joylar

• Yuqori proteinli tarkib: Mahsulotimiz yuqori sifat va samaradorlikni ta'minlab, 80% dan ortiq yoki unga teng bo'lgan protein tarkibiga ega bo'lishi kafolatlanadi.

• Optimal emulsifikatsiya qilish samaradorligi: Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, neytral pH (6,5-7,5) gidrolizlangan makkajo'xori oqsilining emulsifikatsiya qilish qobiliyati uchun idealdir. Ushbu pH oralig'ida mahsulotimiz barqaror emulsiyalar hosil qilish uchun juda muhim bo'lgan muvozanatli zaryad, yaxshilangan hidrofobik o'zaro ta'sirlar va etarli eruvchanlikdan foyda oladi.

• Sog'lom qadoqlash: Mahsulotimiz vakuumli alyuminiy folga qoplarga qadoqlanadi va 25 kg tolali barabanlarda ikki qavatli oziq-ovqat-qoplamlari bilan jo'natiladi, bu esa tashish paytida tazelik va himoyani ta'minlaydi.

• O'n yillik tajriba: Tabiiy ingredientlar sanoatida 10 yildan ortiq tajribaga ega bo'lgan Le-Nutra o'zini yuqori sifatli mahsulotlarning ishonchli yetkazib beruvchisi sifatida ko'rsatdi.

Qo'shimcha ma'lumot olish yoki buyurtma berish uchun biz bilan bog'laninginfo@lenutra.com. 

Adabiyotlar:

Dikkinson, E. (2019). Oziq-ovqat oqsillari funksionalligining kolloid jihatlari.

Garti, N. (2018). Tabiiy manbalardan emulsifikatorlar: tuzilishi, funksionalligi va qo'llanilishi.

Gao, Y., Li, J. va Chen, H. (2020). Gidroliz darajasining makkajo'xori kleykovina oqsili gidrolizatlarining strukturaviy va emulsifikatsiya qiluvchi xususiyatlariga ta'siri.

Li, S., Vang, Q. va Chjan, L. (2020). Gidrolizlangan makkajo'xori oqsilining pH-bog'liq emulsiyalash xususiyatlari: zaryadning roli va hidrofobiklik.

Liu, R., Sun, D. va Zhao, M. (2021). O'simlik oqsiliga asoslangan emulsifikatorlar-: mexanizmlar, qo'llanilishi va muammolari.