A comprehensive investigation on the properties of seaweed (Sargassum tenerrimum) protein isolates: Addressing the knowledge gap on drying methods
Deze studie toont aan dat eiwitisolaten van de zeewiersoort *Sargassum tenerrimum*, wanneer deze worden verwerkt via vries-, vacuüm- of sproeidrogen, hoogwaardige, veilige en bioactieve eiwitten opleveren met onderscheidende structurele en functionele eigenschappen, waarbij sproeidrogen superieure emulgerende en schuimvormende vermogens biedt terwijl vriesdrogen een hoger fenolgehalte behoudt.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
In een wereld waarin de menselijke populatie naar verwachting halverwege deze eeuw bijna tien miljard zal bereiken, is de zoektocht naar nieuwe bronnen van hoogwaardig voedsel een kwestie van dringende noodzaak geworden. Hoewel dieren lang de bulk van de dieetproteïne hebben geleverd, drijft de milieu-impact van het houden van vee wetenschappers ertoe om naar de oceaan te kijken voor alternatieven. Zeewieren, de uitgestrekte bossen van de zee, staan bekend om hun rijkdom aan mineralen, vezels en vitaminen, maar hun potentieel als primaire bron van eiwit is grotendeels onbenut gebleven. De uitdaging ligt in het feit dat zeewieren complexe organismen zijn; hun cellen zijn taai en gevuld met verbindingen die de extractie van het aanwezige eiwit kunnen verstoren. Bovendien moet het eiwit, zodra het is geëxtraheerd, worden gedroogd om te kunnen worden opgeslagen en gebruikt, maar de methode die wordt gebruikt om het water te verwijderen, kan de structuur van het eiwit, de vermogen om te mengen met andere ingrediënten en de voedingswaarde fundamenteel veranderen. Het begrijpen van hoe verschillende droogtechnieken deze delicate mariene eiwitten beïnvloeden, is de sleutel tot het transformeren van zeewier tot een levensvatbare, duurzame voedselbron voor de toekomst.
Onderzoekers aan de Kerala University of Fisheries and Ocean Studies en het Central Institute of Fisheries Technology in India zetten zich in om dit specifieke puzzelstukje op te lossen met behulp van een algemene bruine zeewiersoort genaand Sargassum tenerrimum. Ze begonnen met het oogsten van het zeewier uit de kustwateren van de Palk Bay in het zuiden van India, het reinigen ervan en het malen tot een fijn poeder. Met behulp van een chemisch proces waarbij de zuurgraad van het water wordt verschoven om het eiwit uit de plantaardige materie te trekken, isoleerden zij het eiwit uit de rest van het zeewier. Dit resulteerde in een vloeibaar eiwitextract, dat zij vervolgens in drie batches verdeelden. Elke batch werd gedroogd met een andere industriële methode: één batch werd bevroren en onder een vacuüm gedroogd om ijs direct te verwijderen, een andere werd in een vacuümkamer gedroogd bij een gematigde temperatuur, en de derde werd in een stroom hete lucht gespoten om bijna onmiddellelijk te drogen. Het doel was om te zien welke van deze drie methoden het beste eindproduct opleverde in termen van eiwitgehalte, veiligheid en hoe goed het poeder zou functioneren in voedsel.
De resultaten toonden aan dat alle drie de methoden succesvol een eiwitrijk poeder hadden geproduceerd, maar de kwaliteit varieerde aanzienlijk afhankelijk van hoe het water werd verwijderd. Het sproeidroog-poeder bevatte de hoogste hoeveelheid eiwit, ongeveer 66 procent, gevolgd door het vriesdroog-monster met ongeveer 65 procent, terwijl het vacuümgedroogde monster het minste bevatte, met net onder de 50 procent. Belangrijk was dat de onderzoekers de poeders testten op gevaarlijke zware metalen zoals lood, kwik en cadmium, en vaststelden dat deze niet in detecteerbare hoeveelheden aanwezig waren, wat bevestigt dat het extractieproces het zeewier effectief heeft gezuiverd. De keuze van de droogmethode veranderde echter de chemische samenstelling van het poeder. Het vriesdroog-monster behield de hoogste hoeveelheid natuurlijke plantaardige verbindingen genaamd fenolen, die bekend staan om hun gezondheidsvoordelen, terwijl de hoge hitte van het sproeidrogen deze verbindingen licht reduceerde. Ondanks dit toonde het sproeidroog-poeder een sterk vermogen om schadelijke vrije radicalen te neutraliseren, wat suggereert dat het nog steeds een aanzienlijk antioxidantvermogen bezit.
Wanneer de wetenschappers de fysieke aard van de poeders onderzochten, werden de verschillen nog duidelijker. Onder een krachtige microscoop verschenen de deeltjes van het sproeidroog-poeder als kleine, holle bollen, een vorm die ontstaat door de snelle droging van vloeibare druppels. In contrast hiermee zag het vriesdroog-poeder eruit als gekrompen, honingraatachtige vlokken, en het vacuümgedroogde monster bestond uit gebroken, verkruimelde stukjes. Deze structurele verschillen waren van groot belang toen de onderzoekers testten hoe de poeders zich gedroegen in water en olie. Het vriesdroog-poeder loste het best op in water, vooral wanneer het water licht alkalisch was, waardoor het de meest veelzijdige optie was voor het creëren van gladde mengsels. Het vormde ook de meest stabiele emulsies, wat betekent dat het olie en water effectief bij elkaar kon houden, een cruciale eigenschap voor het maken van dressings of romige voedingsmiddelen. Het sproeidroog-poeder, hoewel iets minder oplosbaar, blonk uit in het creëren van schuim, waarbij het aanzienlijk uitzette wanneer het opgeklopt werd, wat nuttig zou kunnen zijn voor lichte, luchtige voedseltexturen.
De studie concludeerde dat hoewel vriesdrogen de meest delicate structurele en functionele eigenschappen van het zeewiereiwit behield, waardoor het de superieure keuze is voor hoogwaardige voedseltoepassingen, sproeidrogen een overtuigend alternatief bood. De sproeidroog-methode produceerde een poeder met een hoog eiwitgehalte en uitstekende schuimende vermogens, en wordt beschouwd als een geschikte methode voor commerciële productie vanwege de operationele kenmerken. De onderzoekers vonden dat het droogproces de kernstructuur van het eiwit of het vermogen om bacteriën te bestrijden niet vernietigde, aangezien de poeders een sterke activiteit vertoonden tegen veelvoorkomende voedselgerelateerde pathogenen. Uiteindelijk toont dit werk aan dat zeewiereiwit een veilige en krachtige bron is, en dat de keuze van de droogmethode het voedselproducenten in staat stelt om het eindproduct af te stemmen op specifieke behoeften, of het nu gaat om maximale nutritionele retentie of efficiënte, grootschalige productie.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.