Preparación y propiedades emulsionantes de la proteína de hoja de alfalfa modificada con goma de linaza
Medicago sativa L. es una leguminosa forrajera de alta calidad que goza del favor de investigadores nacionales y extranjeros debido a su rico contenido nutricional, su excelente calidad y su alto contenido en proteínas. La alfalfa tiene un alto rendimiento y un bajo precio de mercado, lo que la convierte en un recurso natural de alta calidad. Además, el contenido de proteína bruta de las hojas de alfalfa puede alcanzar unos 70%, y hay abundantes tipos de aminoácidos, incluidos 40,6% de aminoácidos esenciales para el cuerpo humano. Debido a sus características funcionales superiores a las de la proteína animal, se utiliza a menudo como pienso auxiliar para animales. Sin embargo, las propiedades funcionales de los concentrados de proteína de hoja de alfalfa (ALPC) son limitadas, y su actividad emulsionante no es significativa. Cuando se aplican, a menudo es necesario añadir sustancias azucaradas con alta actividad emulsionante para mejorar su valor de utilización en alimentación, medicina y otros campos. La modificación de la glicosilación de los ALPC para mejorar sus propiedades emulsionantes tiene un valor de utilización potencial. En la actualidad, los métodos de modificación de la emulsificación de proteínas más utilizados incluyen la modificación química, la modificación física y la modificación enzimática. El método de modificación por glicosilación en la modificación química es un método de modificación de proteínas suave y ecológico. Mediante el control del tiempo, la temperatura, el pH y el grado de reacción de injerto entre las proteínas y los azúcares durante el calentamiento, se pretende conseguir la modificación del producto. Estudios anteriores han demostrado que la modificación por glicosilación puede mejorar las propiedades emulsionantes de las proteínas, su estabilidad emulsionante y su capacidad antioxidante. En la actualidad, la investigación sobre los ALPC sólo se centra en la preparación del producto y la actividad antioxidante, y no ha habido informes sobre sus propiedades emulsionantes y su estabilidad emulsionante. Por lo tanto, para compensar la falta de propiedades emulsionantes de los ALPC, en este estudio se optimizó la preparación del compuesto mediante el método de modificación de la glicosilación y se estudiaron sus propiedades emulsionantes.

Las investigaciones han demostrado que los polisacáridos pueden mejorar las propiedades emulsionantes de las proteínas. La goma de linaza (FG), también conocida como goma Frank, es un nuevo coloide hidrófilo natural compuesto de polisacáridos ácidos y neutros. La investigación ha demostrado que los coloides hidrófilos contienen una cierta cantidad de proteínas aglutinantes, lo que permite a la FG poseer buenas propiedades emulsionantes, espesantes y espumantes. Además, el FG es un aditivo específico para alimentos ecológico, saludable y seguro, reconocido por el Centro Nacional de Desarrollo de Alimentos Ecológicos. La combinación de FG y glicosilación de ALPCs ha demostrado un gran potencial para mejorar las propiedades de las proteínas y se ha convertido en uno de los puntos calientes de la investigación en la industria alimentaria.

Los métodos de modificación de glicosilación comúnmente utilizados actualmente incluyen la modificación en seco y la modificación en húmedo. La temperatura de reacción en seco es limitada, generalmente entre 60-65 ℃, mientras que la temperatura de reacción en húmedo es más amplia, incluyendo generalmente reacciones a baja temperatura (60-62 ℃) y reacciones a alta temperatura (100-120 ℃). Debido a las ventajas de un período de reacción corto y un contacto suficiente con los sustratos, en este experimento se modificó la reacción de calor húmedo en condiciones de calor húmedo y alta temperatura. El compuesto se preparó utilizando la optimización de superficie de respuesta, y la modificación de glicosilación de ALPCs se estudió utilizando FG. Se midieron las propiedades emulsionantes de los ALPCs FG, y se caracterizaron los cambios de grupos funcionales y la microestructura de los ALPCs FG, proporcionando una referencia teórica para el desarrollo de recursos de ALPCs y el estudio de las propiedades emulsionantes de los ALPCs FG.

Este estudio optimizó la preparación de complejos covalentes ALPCs FG utilizando la metodología de superficie de respuesta BOX Behnken. Las condiciones óptimas fueron pH 8,0, temperatura 90 ℃, tiempo de reacción 124 min, y relación de sustrato [m (proteína de hoja de alfalfa): m (goma de linaza)] 1:1. La mejor emulsificación se consiguió en estas condiciones. En estas condiciones, la propiedad emulsionante del producto puede alcanzar 200,78 ㎡/g, que es 12,20% superior a la de la proteína no modificada. La estabilidad de la emulsión aumentó 31,83%, y el grado de injerto en condiciones óptimas alcanzó 23,9%. El análisis de caracterización de la estructura FG de los ALPCs reveló la presencia de estructuras de anillo de azúcar en el espectro infrarrojo, lo que indica el éxito del injerto de FG en la proteína de hoja de alfalfa; los resultados del análisis del tamaño de partícula indican que la reacción de glicosilación conduce a un aumento del tamaño de partícula; el patrón de difracción de rayos X indica un cambio en el tamaño de grano del compuesto, lo que indica la ocurrencia de la reacción de glicosilación; los resultados de la microscopía electrónica de barrido indican que la densidad superficial del compuesto aumenta y la estructura es amorfa. Según los análisis anteriores, la reacción de glicosilación puede mejorar significativamente las propiedades emulsionantes y la estabilidad emulsionante de los ALPC FG.