Summary

Composition et caractéristiques des Aquafaba : l’eau extraite des pois chiches commercialement en conserve

Published: February 10, 2018
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Summary

Aquafaba est un jus visqueux de pois chiche en conserve qui, lorsque agité vigoureusement, produit une mousse blanche relativement stable ou en mousse. L’objectif principal de recherche est d’identifier les composantes d’aquafaba qui contribuent viscosifying/épaississement propriétés à l’aide de la résonance magnétique nucléaire (RMN), ultrafiltration, électrophorèse et peptide masse prise d’empreintes.

Abstract

Pois chiches et autres légumineuses sont généralement vendus comme des produits en conserve, emballés dans une solution épaisse ou une saumure. Cette solution a été récemment montrée pour produire des mousses stables et émulsions et peut agir comme épaississant. Récemment, intérêt dans ce produit a été amélioré par le biais de l’internet où il est proposé que cette solution, maintenant appelée aquafaba par une communauté grandissante, peut être utilisé un remplacement pour la protéine d’oeuf et de lait. Comme aquafaba est à la fois nouveau et développé par une communauté sur internet peu est connu de sa composition ou les propriétés. Aquafaba a été retrouvée dans 10 produits commerciaux de pois chiche en conserve et ont étudié les corrélations entre les aquafaba composition, densité, viscosité et des propriétés moussantes. RMN du proton a été utilisée pour caractériser la composition aquafaba avant et après l’ultrafiltration à travers des membranes avec différents poids moléculaire coupe offs (MWCO de 3, 10 ou 50 kDa). Un protocole pour l’électrophorèse et peptide massive prise d’empreintes digitales est également présentée. Ces méthodes a fourni des renseignements utiles concernant les composants responsables de l’aquafaba des propriétés fonctionnelles. Cette information permettra l’élaboration de pratiques de fabriquer des produits standard d’aquafaba commerciaux et peut aider les consommateurs à choisir des produits d’utilité supérieure ou compatible.

Introduction

Plus en plus produits végétariens sont créés qui imitent les propriétés de la viande, le lait et les œufs. Les propriétés fonctionnelles des impulsions sont importantes dans leurs utilisations actuelles dans les applications alimentaires et leurs propriétés sont explorées dans le développement de remplacement des protéines animales. Par exemple, les ventes de produits laitiers alternatives étaient $ 8,8 milliards USD en 2015 et ce marché est en plein essor. Ce marché devrait pour augmenter à $ 35,06 milliards d’ici 2024. En outre, la tendance à la hausse de la demande de substituts du lait à base de plantes résulte, en partie, des préoccupations de santé des consommateurs au sujet de cholestérol, des antibiotiques et des hormones de croissance souvent utilisés dans la production de lait1. De même, les protéines végétales et des hydrocolloïdes œuf aliment d’allaitement marchés connaissent une expansion rapide et un taux de croissance annuel composé de 5,8 % est attendu pour ces matériaux au cours des 8 prochaines années, avec des ventes de $ 1,5 milliards USD en 20262. Un nombre croissant de consommateurs préfère les sources de protéines végétaliennes, allergène réduit les régimes alimentaires et réduit l’empreinte carbone des produits alimentaires. Demande de produits axée sur l’impulsion, en particulier de lentilles, pois chiches et fèves augmentent régulièrement en raison de la forte teneur en protéines, de fibres alimentaires et de teneur en gras saturés d’impulsions3. Légumineuses contiennent également des composés phytochimiques avec activité biologique potentiellement bénéfiques4.

Les entités commerciales, des scientifiques et des particuliers ont adopté des approches différentes pour communiquer que les propriétés de qualité du pois chiche basées remplacements d’oeuf et de lait. Gugger et al. 5 produit un lait-comme des grains d’amidon haute dont le haricot adzuki et pois chiche. Dans leurs méthodes décrites les promoteurs ont tenté de montrer que leur produit est unique et différent de « aquafaba »6. Dans une autre approche commerciale élucidée par Tetrick et al. succédané de œuf 7 a base de plantes a été développé. Leur demande de brevet décrit des méthodes de combiner la farine de légumineuses avec des épaississants connus qui émulent la fonction du blanc de œuf dans les matériaux au four. Formules typiques incluent 80-90 % farine de légumineuses et additifs épaississement de 10 à 20 %.

Peer-revu littérature aussi indique les fonctionnalités possibles avec pois chiche et a démontré que les fractions de protéine albumine obtenues à partir de farine de pois chiche kabuli et desi ont des propriétés de bonne émulsification. Ils ont également constaté un effet significatif de la source de pois chiche sur le rendement et la performance de l’albumine8.

Après le rapport initial d’internet décrivant « aquafaba » par le chef Français Joël Roessel, un mouvement de l’open source est montrant l’utilité d’aquafaba en remplacement du blanc d’oeuf et protéines laitières dans de nombreuses applications alimentaires. Il y a beaucoup de pages Web très consultés et des vidéos sur YouTube montrant l’intégration d’aquafaba dans les aliments qui émulent les qualités de la glace, crème, meringue, mayonnaise, fromage, oeufs brouillés et crème fouettée. La plupart des pionniers fournissant des applications open source d’aquafaba (recettes) obtenir leur matériel de pois chiches en conserve à rude épreuve et en utilisant le liquide dans leurs recettes. Ces personnes sont pour la plupart des scientifiques non qualifiés. Commentaires vidéo sections indiquent que les intimés ont copié les recettes et certains n’ont pas réussi à reproduire les succès des partisans aquafaba.

Les trois approches (corporative, scientifique et open source) au développement d’oeuf et lait de remplacement ont du mérite mais manquent une dimension importante. Scientifiques appliquées, les spécialistes des sciences fondamentales et les particuliers promulguant des produits à base de légumineuses ont incomplètement caractérisée et normalisé leurs matières entrantes. Normalisation d’un produit pour un usage spécifique est une pratique industrielle courante. Cultivars de pois chiche ne sont pas normalisées pour la qualité de l’aquafaba et les pratiques industrielles de mise en conserve sont normalisés pour produire des pois chiches conformes pas aquafaba.

Selon les études d’autres produits, il est prévisible que le génotype et l’environnement contribuera à impulsion aquafaba qualité. On sait que le génotype et l’environnement affectent pois chiche kabuli, mise en conserve des propriétés9. En règle générale, les effets génotypiques sont grandes entre espèces apparentées et plus petites au sein des membres d’une espèce. Variation des propriétés physiques et chimiques peut être réduite par le biais de préservation de l’identité qui permet la sélection de cultivars avec les propriétés désirées. Effets sur l’environnement peuvent également être volumineux et sont gérés par l’évaluation de la qualité et mélange de performances standard dans certains essais de10.

Il existe de nombreux cultivars génétiquement distinctes de pois chiche en production commerciale. Pour obtenir des exemples, l’Université de la Saskatchewan Crop Development Centre, une source majeure de germoplasme commercial de pois chiche, a libéré 23 cultivars de pois chiche depuis 1980, dont 6 sont actuellement recommandés pour la culture au Canada. Alors que les manuscrits scientifiques décrivent souvent le cultivar utilisé dans une étude, les brevets et les pages internet interrogés n’indiquaient pas le cultivar utilisé ou la provenance des pois chiches. La normalisation des cultivars et manipulation pourrait aider les utilisateurs à augmenter leur succès en utilisant des pois chiche, mais cette information n’est pas disponible sur les produits de pois chiches en conserve.

L’objectif de cette recherche est de déterminer les composants aquafaba qui contribuent des propriétés moussantes. Ici, on a comparé les propriétés rhéologiques du aquafaba des marques commerciales de pois chiche et les propriétés chimiques ont été étudiées par RMN, électrophorèse et peptide masse prise d’empreintes. À notre connaissance, c’est la première recherche qui décrit la composition chimique et les propriétés fonctionnelles des composants améliorant de viscosité aquafaba.

Protocol

Séparation de Aquafaba de pois chiches Obtenir des boîtes de conserve de pois chiches de magasin d’alimentation local et ouvert avec un manuel d’ouvre-boîtes. Boîtes d’étiquette de A à J. Chiches séparés d’aquafaba à l’aide d’un acier inoxydable mailles des tamis de cuisine et pesant les pois chiches séparés et aquafaba. Obtenir un échantillon représentatif de pois chiches et Aquafaba pour l’analyse chimique. Ch…

Representative Results

Chaque boîte de pois chiches est étiqueté pour indiquer les ingrédients ajoutés au cours de la mise en conserve. Ingrédients inclus eau, pois chiches, le sel et acide de disodium éthylènediamine tétraacétique (EDTA). En outre, deux boîtes ont été étiquetés comme « peut contenir du chlorure de calcium ». Trois couleurs de doublure distinctes ont été observées ; blanc, transparent jaune et métallisé (tableau 1). <table border="1" fo:keep-togethe…

Discussion

Dans cette recherche, nous avons trouvé ce aquafaba de pois chiche provenant de différentes sources commerciales produit mousses qui varient en composition chimique et propriétés (volume et la stabilité de la mousse). Il y avait une corrélation positive entre la viscosité d’aquafaba et d’humidité. Augmentation de volume de mousse (Vf100) n’était pas reliée à ces paramètres. Les additifs tels que sel et disodium EDTA pourrait supprimer viscosité et stabilité de la mousse comme aquafaba de po…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Cette recherche a été financée par l’Institute of International Education de Scholar Rescue Fund (IIE-SRF).

Materials

Freeze Dryer
Stoppering Tray Dryer Labconco Inc. 7948040
Mixer 
Stainless steel hand mixer  Loblaws PC2200MR
Viscosity Measurement 
Shell cup No. 2  Norcross Corp.
Color Measurement 
Colorflex HunterLab spectrophotometer  Hunter Associates Laboratory Inc.
Protein and Carbon Contents 
Elemental analyzer   LECO Corp. CN628
NMR Spectrometry
Spectrafuge 24D   Labnet International Inc.
Syringe filters  VWR International CA28145-497 25 mm, with 0.45 µm PTFE membrane
Deuterium oxide  Cambridge Isotope Laboratories Inc. 7789-20-0
3-(trimethylsilyl)propionic-2,2,3,3-d4 acid sodium salt Sigma-Aldrich 169913-1G
Bruker Avance 500 MHz NMR spectrometer  Bruker BioSpin
TopSpin 3.2 software  Bruker BioSpin GmbH
Electrophoresis 
Regenerated cellulose membrane  Millipore Corp. 3, 10, 50 kDa (MWCO)
Centrifugal filter unit  Millipore Corp.
Benchtop centrifuge  Allegra X-22R, Beckman Coulter Canada Inc.
Mixer Mill MM 300  bead mill  F. Kurt Retsch GmbH & Co. KG
Eppendorf centrifuge 5417C Eppendorf
Phosphate buffered saline, pH 7.4 Sigma-Aldrich P3813-10PAK
Tris-HCl buffer pH 7.4  Sigma-Aldrich T6789-10PAK
PageRuler Prestained Protein Ladder  Fisher Scientific
Mini-Protein Tetra Cell system BioRad
Peptide Mass Fingerprinting
Thermo-Savant SpeedVac BioSurplus Centrifugal vacuum evaporator 
Trypsin buffer  20 µL trypsin in 1 mM hydrochloric acid and 200 mM NH4HCO3
Iodoacetamide Sigma-Aldrich I1149-5 g
Trifluoroacetic acid  Fluka BB360P050
Acetonitrile Fisher Scientific  L14734
Formic acid  Sigma-Aldrich 33015-500mL
Mass spectrometry vial  Agilent Technologies Canada Ltd.
Agilent 6550 iFunnel quadrupole time-of-flight mass spectrometer  Agilent Technologies Canada Ltd. Agilent 1260 series LC instrument and Agilent Chip Cube LC-MS interface
HPLC-Chip II: G4240-62030 Polaris-HR-Chip_3C18  360 nL enrichment column and 75 µm × 150 mm analytical column, both packed with Polaris C18-A, 180Å, 3 µm stationary phase. 
Agilent MassHunter Qualitative Analysis Software Agilent Technologies Canada Ltd.
SpectrumMill data extractors Agilent Technologies Canada Ltd.

Riferimenti

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Citazione di questo articolo
Shim, Y. Y., Mustafa, R., Shen, J., Ratanapariyanuch, K., Reaney, M. J. T. Composition and Properties of Aquafaba: Water Recovered from Commercially Canned Chickpeas. J. Vis. Exp. (132), e56305, doi:10.3791/56305 (2018).

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