تخلیص آنزیمی صمغ دانه بالنگو (lallemantia royleana) و بررسی ویژگی های عملکردی و آنتی اکسیدانی آن

سابقه و هدف: پروتئین‌ها و پلی‌ساکاریدها ترکیبات معمول در بسیاری از فرمول‌های مواد غذایی هستند. این ترکیبات منجر به ایجاد بافت، رها شدن طعم و بهبود پایداری فازی در سامانه‌های کلوئیدی غذایی می‌شوند. همچنین این ترکیبات با ویژگی‌های ژله‌ای شدن، تغلیظ‌کنندگی و ویژگی پایداری سطحی، نقش کلیدی در ساختار و پایدارسازی سامانه‌های غذایی ایفا می‌کنند. با ترکیب بیوپلیمرهای پروتئین و پلی‌ساکارید، پلیمری جدید به وجود می‌آید که ویژگی‌های عملکردی متفاوتی نسبت به هر یک از اجزاء اولیه دارد. هدف از این پژوهش، بررسی خصوصیات عملکردی و آنتی‌اکسیدانی صمغ دانه بالنگو فاقد پروتئین می‌باشد. مواد و روش‌ها: دانه‌های بالنگو (lallemantia royleana) از بازار محلی بجنورد تهیه گردیدند. نمونه فاقد پروتئین صمغ بالنگو توسط آبکافت آنزیمی (با استفاده از آنزیم پروتئیناز k) تهیه شد. جهت غیرفعال کردن آنزیم، اتانول با نسبت 3 به 1 به سیستم اضافه و به مدت 6 ساعت نگهداری شد. سپس پلی‌ساکارید جدا شده و دوباره در آب حل و محلول حاصل در × g15000 به مدت 15 دقیقه سانتریفیوژ شد و سوپرناتانت به عنوان نمونه فاقد پروتئین نامیده شد. نمونه‌‌های حاصل در آون تحت دمای 38 درجه سانتی‌گراد خشک شدند. خواص عملکردی صمغ با توجه به شاخص‌هایی نظیر میزان کشش سطحی (با استفاده از دستگاه اندازه‌گیری کشش سطحی و به روش صفحه ویلهلمی با تیغه پلاتینایریدیوم)، خصوصیات امولسیون‌کنندگی (اندازه ذرات در امولسیون، آزمون میکروسکوپی، پایداری امولسیون در زمان نگهداری و پایداری امولسیون با آزمون سانتریفیوژ) و خصوصیات کف‌کنندگی (ظرفیت کف‌کنندگی و پایداری کف) ارزیابی شد. علاوه بر‌این، خواص آنتی‌اکسیدانی صمغ بالنگو و نمونه فاقد پروتئین آن به دو روش مهار رادیکال آزاد dpph و آزمون قدرت احیاءکنند‌گی اتم آهن ((frap بررسی شد و با آنتی‌اکسیدان سنتزی بوتیل هیدروکسی تولوئن (bht) مقایسه شد. تجزیه و تحلیل داده‌ها در قالب طرح کاملاً تصادفی و با استفاده از نرم افزار spss (نسخه 22) انجام شد. نتایج از طریق تجزیه واریانس و آزمون چند دامنه دانکن در سطح آماری 5 درصد مورد مقایسه قرار گرفت و جهت رسم نمودارها، از نرم افزار excel 2013 استفاده گردید. یافته‌ها: نتایج نشان داد، کاهش میزان پروتئین صمغ توسط آبکافت آنزیمی منجر به کاهش معنی‌دار در فعالیت سطحی و تضعیف خصوصیات امولسیون کنندگی و کف‌کنندگی صمغ دانه بالنگو شد (p <0.05) که اهمیت حضور بخش پروتئینی را در فعالیت سطحی صمغ دانه بالنگو نشان داد. فعالیت آنتی‌اکسیدانی صمغ و نمونه فاقد پروتئین در هر دو روش اندازه‌گیری کمتر از bht استاندارد بود. نمونه فاقد پروتئین، کمترین میزان پروتئین داشت که این موضوع کاهش شدیدی در فعالیت آنتی‌اکسیدانی آن نسبت به صمغ اولیه ایجاد کرد. نتیجه‌گیری: ویژگی‌های عملگری محصول ثابت نمود که می‌توان از صمغ دانه بالنگو بخوبی برای ایجاد ثبات در کف و به عنوان امولسیفایر استفاده نمود.

Enzymatic purification of Balangu seed (Lallemantia royleana) gum and evaluation of its functional and antioxidant properties

Background and objectives: Proteins and polysaccharides are common compounds in many food formulations. They are responsible for some food characteristic, such as texture and controlled release of flavor. They can modify phase stability in colloidal food systems. These biopolymers play an important role in structuration and stabilization of food through their gelling, thickening and surface activity properties. The products of this reaction are new materials that have different functional properties in comparison with reactants. The aim of this study was to investigate the structural, functional and antioxidant properties of proteinfree balangu seed (Lallemantia royleana) gum. Materials and methods: Balangu seeds were purchased from a local market in Bojnord. Proteinfree Balangu was achieved by protease hydrolysis (by proteinase enzyme K). To inactivate the enzyme, ethanol added at ratio of 3 to 1 on the system and kept for 6 h. Then, polysaccharide was separated and resolubilized in water and the resultant solution was centrifuged at 15,000 × g for 15 min and the supernatant was named as proteinfree fraction. The samples were dried in an air forced oven at 38 ̊C. To evaluate the functional properties of the gum, different parameters such as surface tension (using a Wilhelmy plate technique with a platinumiridum plate), emulsifying properties (particle size distribution in emulsion, light microscopy, emulsion stability in storage period and emulsion stability test centrifuges) and foaming properties (foaming capacity and foaming stability). Moreover, the antioxidant activity balangu gum and proteinfree balangu were measured by two methods, DPPH free radical scavenging and FRAP assay. Butylated Hydroxy Toluene (BHT) was used as positive control for comparison. A completely randomized design was used for statistical analysis. The data was statically analyzed by Analysis of Variance (ANOVA) and Duncan Multiple Range Test. The P level of Results: The results showed that a decrease in protein content of balangu seed gum by protease enzyme led to significant reduction in surface activity and weakened emulsion and foam stabilization properties of balangu seed gum, which presents the importance of protein in emulsifying and foaming properties of balangu seed. Antioxidant activity of the gum and proteinfree fraction in the both methods were less than standard BHT. Proteinfree fraction had the lowest protein content which caused a sharp reduction in its antioxidant activity compared to the primary gum. Conclusion: The functional properties revealed that the balangu seed can be well used as an emulsifier and foam stabilizer.