Zastosowanie pomiarów osmometrycznych do oceny oddziaływań pomiędzy białkami i polisacharydami w wodnych roztworach

• Autorzy: Marta Liszka-Skoczylas , Anna Ptaszek , Monika Halik , Mirosław Grzesik

Warianty tytułu

Applying Osmometric Measurements to Assess Protein-Polysaccharide Interactions in Water Solutions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Trwałość produktów spożywczych zależy między innymi od oddziaływań pomiędzy białkami, polisacharydami i wodą. Mogą być one oszacowane na podstawie pomiarów ciśnienia osmotycznego w modelowych układach: rozpuszczalnik - pojedynczy biopolimer lub mieszanina biopolimerów. Wyjściowy materiał badawczy stanowiły wodne roztwory izolatów białek: serwatkowych (WPI) i sojowych (SPI) oraz wodne roztwory polisacharydów: gumy ksantanowej (XG) i inuliny (INU). W toku dalszych badań sporządzono wodne mieszaniny białek i polisacharydów zawierające dwa lub trzy rozpuszczone składniki: WPI/SPI-XG, WPI/SPI-INU i WPI/SPI-XG-INU. W roztworach zmierzono ciśnienie osmotyczne ж w funkcji stężenia i temperatury. Wyznaczono wartości współczynników wirialu, które umożliwiły określenie charakteru oddziaływań pomiędzy molekułami składników roztworów. Otrzymane wyniki wskazują na tworzenie kompleksów polisacharydowo-białkowych. Na podstawie badań wyznaczono także średnie osmotyczne masy cząsteczkowe XG i INU, które wyniosły odpowiednio: 1960 kg/mol i 126 kg/mol). (abstrakt oryginalny)

EN

Among other things, shelf life of food products depends on interactions among proteins, polisaccharides, and water. It is possible to assess them based on the measurements of osmotic pressure in model systems: solvent - single biopolymer or a mixture of biopolymers. The initial research material constituted aqueous solutions of protein isolates: whey (WPI) and soy (SPI) as well as of aqueous solutions of polysaccharides: xanthan gum (XG) and inulin (INU). In the process of further research, aqueous mixtures of proteins and polysaccharides were prepared; they contained two or three components dissolved: WPI / SPI-XG, WPI / SPI-INU, and WPI / SPI-XG-INU. In all of the solutions, the - osmotic pressure was measured as a function of concentration and temperature. The values of virial coefficients were determined; they made it possible to determine the nature of interactions amidst the molecules of the solutions components. The results obtained suggest that polysaccharide - protein complexes have been formed. On the basis of the research performed, the mean molecular osmotic weights of XG and INU (1960 kg / mol and 126 kg / mol, respectively) were determined. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Żywność; Produkty żywnościowe; Badanie produktów spożywczych; Biochemia

EN

Food; Food products; Food products study; Biochemistry

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 20 (2013)
• Numer: nr 4 (89)
• Strony: 65--76

Twórcy

autor

Marta Liszka-Skoczylas

• Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie

autor

Anna Ptaszek

• Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie

autor

Monika Halik

• Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie

autor

Mirosław Grzesik

• Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie

Bibliografia

• [1] Aberle T., Burchard W.: Universality in behavior of branched macromolecules in semidilute solutions. Computational and Theoretical Polymer Science, 1997, 7, 215-225.
• [2] Benichou A., Aserin A., Garti N.: Protein-polysaccharide interactions for stabilization of food emulsions. J. Disp. Sci. Technol., 2002, 23 (1), 93-123.
• [3] Darewicz M., Dziuba J.: Struktura a właściwości funkcjonalne białek mleka. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2005, 2 (4), 47-60.
• [4] De Kruif C.G., Tuinier R.: Polysaccharide protein interactions. Food Hydrocol., 2001, 15 (4), 555-563.
• [5] Deszczynski M., Harding S. E., Winzor D. J.: Negative second virial coefficients as predictor of protein crystal growth: Evidence from sedimentation equilibrium studies that refutes the designation of those light scattering parameters virial coefficients. Biophysical Chemistry, 2006, 120, 106-113.
• [6] Doublier J.L., Garnier C., Renard D., Sanchez C.: Protein-polysaccharide interactions. Current Opin. Coll. Interf. Sci., 2000, 5, 202-214.
• [7] Guimaraes Pelegrine D.H., de Moraes Santos Gomes M.T.: Whey protein solubility curves at several temperatures values. Ciência e Natura, 2008, 30, 17.
• [8] Gustaw W., Mleko S., Glibowski P., Janas P.: Wpływ ogrzewania i typu dodanego karagenu na właściwości fizykochemiczne roztworów WPI. Annales UMCS, Sec. E, 2004, 59 (1), 215-223.
• [9] Hu Y., Ying X., Wu D.T., Prausnitz J.M.: Continuous thermodynamics for polydisperse polymer solutions. Fluid Phase Equilibria, 1995, 104, 229-252.
• [10] Klein M., Aserin A., Ishai P.B., Garti N.: Interactions between whey protein isolate and gum Arabic. Colloids Surf B: Biointerfaces, 2010, 79, 377-383.
• [11] Mine Y.: Recent advances in the understanding of egg white protein functionality. Trends Food Sci. Technol., 1995, 6, 225-232.
• [12] Miquelim J., Lannes S., Mezzenga R.: pH influence on the stability of foams with protein- polysaccharide complexes at their interfaces. Food Hydrocoll., 2010, 24 (4), 398-405.
• [13] Mleko S.: Otrzymywanie mieszanych żeli białek serwatkowych z wybranymi polisacharydami i badanie ich właściwości mechanicznych. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2004, 1 (38), 34-40.
• [14] Perez A.A., Carrara C.R., Sanchez C.C., Santiago L.G., Patino J.M.R.: Interafacial and foaming characteristics of milk whey protein and polysaccharide mixed systems. AIChE. 2010, 56 (4), 1107-1117,
• [15] Ptaszek A., Łukasiewicz M., Bednarz Sz.: Environmental friendly polysaccharide modification - rheological properties of oxidized starches water systems. Starke, 2013, 65, 134-145.
• [16] Samant S., Singhal R., Kulkarni P., Rege D.: Protein-polysaccharide interactions: a new approach in food formulations. Inter. J. Food Sci. Technol., 1993, 28 (6), 547-562.
• [17] Surówka K., Maciejaszek I.: Oddziaływania białkowo-polisacharydowe i ich praktyczne wykorzystanie. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2007, 4 (53), 17-35.
• [18] Tolstoguzov V.B.: Functional properties of food proteins and role of protein-polysaccharide interaction. Food Hydrocoll., 1991, 4 (6), 429-468.
• [19] Viebke Ch.: Order-disorder Conformational Transition of Xanthan Gum. Polysaccharides 2nd Ed., Ed. Severian Dumitriu, Marcel Dekker, New York 2005.
• [20] Worobiej E., Wołosiak R., Chwalisz M.: Właściwości białek preparatów części białkowej jaja w procesie utleniania. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2006, 4 (49), 136-144.
• [21] Xie Y.R., Hettiarachchy N.S.: Effect of xanthan gum on enhancing the foaming properties of soy protein isolate. JAOCS, 1998, 75 (6), 729-732.
• [22] Yokozeki A.: Osmotic pressures studied using a simple equation-of-state and its applications. Applied Energy, 2006, 83, 15-41.