اثر همزمان فرایند تغییر ph و تکنیک التراسونیک بر بازدهی و چگونگی تغییر ویژگی‌های تکنو-فانکشنال پروتئین های جدا شده از عضله فانوس ماهی (benthosema pterotum)

سابقه و هدف: فرآیند تغییر ph (ph-shift) به عنوان یک تکنیک نوآورانه و موثر برای بازیابی و اصلاح پروتئین های عضله از منابع دریایی پیچیده مطرح شده است. در کنار آن، استفاده از تکنیک التراسونیک نیز به ویژه در بهبود بازدهی و اصلاح ویژگی های عملکردی پروتئین، موردتوجه قرار گرفته است. هدف این مطالعه، بررسی اثر هم زمان این دو روش بر استخراج و اصلاح خواص عملکردی پروتئین های جداشده از عضله فانوس ماهی بود .مواد و روش ها: برای تعیین مناسب ترین ph جهت انحلال و ترسیب پروتئین ها، ابتدا منحنی های درصد حلالیت و شاخص سفیدی رسم شد. بر اساس نتایج، ph های 2 و 2.5 (اسیدی) و 11.5 و 12 (قلیایی) برای انحلال و 5.7 ph برای ترسیب انتخاب گردیدند. فرآیند استخراج پروتئین ها در این ph ها به دو صورت کلاسیک و با کمک امواج التراسونیک انجام گرفت. سپس ویژگی های تکنوفانکشنال ایزوله های پروتئینی شامل حلالیت، ظرفیت و پایداری امولسیون، و کف کنندگی و پایداری کف، ارزیابی شدند . یافته ها: ph های قلیایی نسبت به اسیدی بازدهی و درصد پروتئین حل شده بیش تری نشان دادند و بیش ترین بازدهی در 12 ph مشاهده شد. استفاده از التراسونیک باعث افزایش درصد انحلال و بازدهی در هر دو محدوده ph اسیدی و قلیایی گردید. بالاترین بازدهی کل پروتئین (به ترتیب 47.31 درصد و 49.01 درصد) در ph های قلیایی 11.5 و 12 با کمک امواج التراسونیک حاصل شد. در مقایسه بین ایزوله های پروتئینی اسیدی و قلیایی، نمونه های قلیایی ویژگی های عملکردی بهتری شامل حلالیت، توان امولسیون سازی و کف کنندگی داشتند. اثر مثبت التراسونیک به توان آن در پرموت کردن تغییرات کنفورماسیونی ناشی از فرآیند تغییر ph نسبت داده شد.به طورکلی، با توجه به خصوصیات زیستی ویژه فانوس ماهی، استفاده ترکیبی از فرآیند تغییر phقلیایی و التراسونیک می تواند راهکاری موثر برای تولید ایزوله های پروتئینی با کیفیت مناسب و هزینه کم جهت کاربرد در سیستم های غذایی ژلی و امولسیونی باشد.

combined effects of ultrasonication and ph shift processes on recovery and techno-functional characteristics of protein isolate obtained from benthosema pterotum

background and objective s the ph shift process has emerged as a promising and effective technique for recovering and modifying muscle proteins from complex marine based raw materials. additionally, the ultrasonic technique is considered beneficial, particularly when recovery effic iency is reduced and as a modifier of techno functional properties.this study aimed to investigate the combined effects of ph shift and ultrasound assisted extraction on the recovery yield and functionalcharacteristics of protein isolates derived from la nternfish muscle.materials and methods: to determine the optimal phs for solubilization and precipitation of proteins, solubility and whiteness index curves were initially plotted. based on the curve results, two acidic phs ( 2 and 2.5 ), two alkaline phs 11.5 and 12 ), and a precipitation ph of 5.7 were selected. protein extraction was then carried out at these phs using both conventional and ultrasound assisted methods. the techno functionalproperties of the protein isolates were subsequently assessed, i ncluding solubility, emulsion activity index (eai), emulsion stability index (esi), foaming capacity (fc), and foam stability (fs).results: alkaline phs showed higher protein solubility and recovery than acidic phs, with the highest recovery obtained at ph 12 . ultrasound application improved protein solubility and recovery at both acidic and alkaline conditions. the highest overall protein recovery was observed under alkaline ph shift conditions assisted by ultrasound at ph 11.5 47.31%47.31%) and ph 12 49.01%49.01%). protein isolates obtained under alkalineconditions demonstrated superior solubility, emulsifying properties, and foaming characteristics compared to those obtained under acidic conditions. the positive effect of ultrasound was attributed to its ability to promote conformational changes induced by the ph shift process. overall, the combination of alkaline ph shift and ultrasound assisted extraction proved to be an effective approach for producing relatively high quality and cost efficient protein isolate s from lanternfish muscle suitable for gel and emulsion based food applications.