بررسی ویژگی های ساختاری و عملکردی کمپلکس های صمغ عربی با کازئین و کازئین هیدرولیز شده حاصل از واکنش مایلارد

پروتئین ها و پلی ساکارید ها ترکیبات معمول در بسیاری از فرمول های مواد غذایی هستند. این ترکیبات ویژگی هایی مانند بافت و آزاد شدن طعم را ایجاد می کنند و قادر به بهبود پایداری فازی در سامانه های کلوئیدی غذا هستند. همچنین این ترکیبات با ویژگی ژله ای شدن، تغلیظ کنندگی و ویژگی پایداری سطحی، نقش کلیدی در ساختار و پایدار سازی سامانه های غذایی ایفا می کنند. با کمپلکس شدن بیوپلیمر های پروتئین و پلی ساکارید، در واقع پلیمری جدید به وجود می آید که ویژگی های عملکردی متفاوتی نسبت به هر یک از اجزاء اولیه دارد. واکنش مایلارد یک واکنش طبیعی است که نیاز به مواد شیمیایی نداشته و می تواند پیوندهای دائمی و قوی کووالانسی بین این دو بیوپلیمر ایجاد کند. در این مطالعه کازئین از شیر استخراج شد، سپس کازئین توسط آنزیم پپسین در سه تیمار بر اساس نسبت آنزیم/ سوبسترا 1/0، 15/0 و 2/0 درصد وزنی/وزنی هیدرولیز گردید. در این پژوهش با استفاده از واکنش مایلارد،کنژوگه پروتئین کازئین- صمغ عربی و همچنین کنژوگه هیدرولیزهای کازئین-صمغ عربی تولید شدند. برای ایجاد کنژوگه، مخلوط هایی با غلظت بیوپلیمر کل 5/1 درصد و با نسبت پروتئین به پلی ساکارید 1:2، 1:1 و 2:1 تهیه شد و به مدت 6 ساعت در دمای 80 درجه حرارت داده شد. کنژوگه شدن این دو بیوپلیمر توسط روش های طیف سنجی مادون قرمز و کروماتوگرافی خروج بر اساس اندازه و همچنین طیف فلورسنسی مورد تأیید قرار گرفت. کروماتوگرافی خروج بر اساس اندازه جابجایی پیک پروتئین به سمت وزن های مولکولی بالاتر را نشان داد. همچنین طیف مادون قرمز تغییر در پیک ناشی از آمید را نشان داد. علاوه بر آن، فلورسانس ذاتی تریپتوفان در کنژوگه نسبت به پروتئین اولیه کاهش یافت که این سه تغییر نشان از برقرار شدن کنژوگه های پروتئین-پلی ساکارید است. سپس کمپلکس های حاصل از نظر ویژگی های کاربردی مورد ارزیابی قرار گرفتند و از پروتئین کازئین به عنوان شاهد استفاده شد. میزان حلالیت، قابلیت امولسیفایری و قابلیت کف کنندگی به عنوان ویژگی های کاربردی بررسی شدند. حلالیت کازئین با کنژوگه شدن توسط صمغ عربی در مقایسه با پروتئین بخصوص در ph ایزوالکتریک افزایش یافت. قابلیت امولسیفایری از دو روش کدورت سنجی و بررسی توزیع اندازه ذرات مورد ارزیابی قرار گرفت. افزایش نسبت پلی ساکارید به پروتئین موجب بهبود پایداری امولسیفایری نسبت به حالت مساوی بودن پلی ساکارید-پروتئین شد. کنژوگه شدن کازئین با صمغ عربی ویژگی امولسیفایری و کف کنندگی بهتری نسبت به پروتئین تنها از خود نشان داد. بکار بردن کازئین هیدرولیز شده در کمپلکس کازئین-صمغ عربی موجب بهبود ویژگی های امولسیفایری، کف کنندگی نسبت به کنژوگه کازئین هیدرولیز نشده-صمغ عربی بخصوص در ph ایزوالکتریک شد.