Rypsin krusiferiinin ja napiinin toiminnallisten ominaisuuksien parantaminen korkean tehon ultraäänellä

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201901231141
Title: Rypsin krusiferiinin ja napiinin toiminnallisten ominaisuuksien parantaminen korkean tehon ultraäänellä
Author: Nurmi, Emilia
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Food and Environmental Sciences
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2018
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201901231141
http://hdl.handle.net/10138/298314
Thesis level: master's thesis
Discipline: Elintarviketeknologia
Food Technology
Livsmedelsteknologi
Abstract: Kirjallisuuskatsauksessa perehdyttiin rypsin merkittävimpien proteiinien (krusiferiini ja napiini) rakenteisiin ja toiminnallisuuteen. Lisäksi kirjallisuusosiossa käsiteltiin olennaisimpia proteiinien toiminnallisia ominaisuuksia, perehdyttiin ultraääniteknologiaan sekä hyödynnettiin tutkimustietoa ultraäänikäsittelyn vaikutuksista muiden proteiinien toiminnallisiin ominaisuuksiin. Erityisesti soijan, herneen ja kananmunan valkuaisen proteiinien toiminnallisia ominaisuuksia on pystytty parantamaan ultraäänellä, mutta tutkimusta rypsin proteiinien osalta on rajallisesti. Kokeellisen osuuden tavoitteena oli parantaa rypsin proteiinien liukoisuutta, reologisia- ja emulgoitumisominaisuuksia korkean tehon (20 kHz) ultraäänikäsittelyllä. Lisäksi selvitettiin ultraäänikäsittelyn vaikutuksia rypsin proteiinien rakenteisiin. Tutkimuksessa rypsinäytteille suoritettiin lämpöesikäsittely (95 °C, 5 min), jonka jälkeen ne käsiteltiin ultraäänellä eri tehoilla (200 ja 400 W) ja altistusajoilla (10 ja 30 min). Näytteiden albumiinit eristettiin vesiuutolla (pH 7,3) ja globuliinit NaCl-uutolla (1 M, pH 6,3). Liukoinen proteiini määritettiin DC Protein Assay -reagenssisarjalla (Bio-Rad, USA), vapaiden sulfhydryyliryhmien pitoisuus määritettiin Ellman -menetelmällä ja proteiinikoostumus elektroforeesilla (SDS-PAGE). Lämpöindusoiduista emulsiogeeleistä määritettiin emulsionmuodostuskyky, kermoittumisindeksi, keskimääräinen partikkelikoko, viskositeetti sekä viskoelastisia ominaisuuksia kuvaavat varastomoduuli (G’) ja häviömoduuli (G’’). Tämän työn perusteella ultraäänikäsittely (20 kHz) lisäsi rypsin proteiinien liukoisuutta ja emulsioiden stabiilisuutta sekä pienensi keskimääräistä partikkelikokoa kontrollinäytteisiin verrattuna. Elektroforeesiprofiileissa ei kuitenkaan todettu eroavuuksia näytteiden ja kontrollien proteiinikoostumuksissa. Reologisten mittausten perusteella kaikki emulsiogeelit olivat leikkausohenevia ja ilmensivät elastisia ominaisuuksia (G’>G’’). Tämän työn tulosten perusteella korkean tehon ultraäänikäsittely muokkasi rypsin proteiinien rakennetta mahdollistaen uusien vuorovaikutusten muodostumista sekä edisti erityisesti emulsiogeelien stabiilisuutta.The literature review examined structures and functionalities of two major canola proteins, cruciferin and napin. In addition, fundamental functional properties of proteins and the impact of high intensity ultrasound on functionality of other proteins were reviewed. Ultrasound treatment has been successfully used to improve several functional properties of other proteins such as soy, pea and egg white proteins. However, research on high intensity ultrasound treatment for improving canola protein functionality is limited. The aim of the experimental part was to improve solubility, rheological and emulsification properties of canola proteins using high intensity (20 kHz) ultrasound. The effects of ultrasound treatment on protein structures were also examined. Canola samples were first preheated (95 °C, 5 min) and then treated with ultrasound at different power intensity levels (200 and 400 W) and durations (10 and 30 min). Albumin fractions were obtained by water extraction (pH 7.3) and NaCl extraction (1 M, pH 6.3) was used to obtain globulin fractions. The soluble protein concentration was determined using DC Protein Assay (Bio-Rad, USA), free sulfhydryl content was measured according to Ellman’s procedure and electrophoresis (SDS-PAGE) was performed for the determination of protein composition. Emulsifying ability, creaming index, average particle size, viscosity, storage modulus (G’) and loss modulus (G’’) were determined from the heat-induced emulsion gels. Solubility and emulsion stability of ultrasound treated canola samples were improved compared to control samples. In addition, ultrasound treatment reduced the average particle size. However, the electrophoretic profiles of the control and ultrasound treated canola protein samples did not differ significantly. Based on the rheological measurements, all the emulsion gels were shear thinning and indicated elastic properties (G’>G’’). These results suggest that high intensity ultrasound treatment modified the structures of canola proteins enabling increased molecular interaction and enhancing particularly emulsion gel stability.
Subject: rypsi
krusiferiini
napiini
proteiini
toiminnalliset ominaisuudet
ultraääni
kasviproteiini


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record