scholarly journals Improved functional properties of meat analogs by laccase catalyzed protein and pectin crosslinks

2021 ◽  
Vol 11 (1) ◽  
Author(s):  
Kiyota Sakai ◽  
Yukihide Sato ◽  
Masamichi Okada ◽  
Shotaro Yamaguchi
Keyword(s):  
Sugar Beet ◽  
Free Amino ◽  
Vegetable Protein ◽  
Amino Nitrogen ◽  
Gastrointestinal Digestion ◽  
Binding Ability ◽  
Textured Vegetable Protein ◽  
Protein Crosslinks ◽  
Produce Plant ◽  
Shape And Size

AbstractThe gap between the current supply and future demand of meat has increased the need to produce plant-based meat analogs. Methylcellulose (MC) is used in most commercial products. Consumers and manufacturers require the development of other novel binding systems, as MC is not chemical-free. We aimed to develop a novel chemical-free binding system for meat analogs. First, we found that laccase (LC) synergistically crosslinks proteins and sugar beet pectin (SBP). To investigate the ability of these SBP-protein crosslinks, textured vegetable protein (TVP) was used. The presence of LC and SBP improved the moldability and binding ability of patties, regardless of the type, shape, and size of TVPs. The hardness of LC-treated patties with SBP reached 32.2 N, which was 1.7- and 7.9-fold higher than that of patties with MC and transglutaminase-treated patties. Additionally, the cooking loss and water/oil-holding capacity of LC-treated patties with SBP improved by up to 8.9–9.4% and 5.8–11.3%, compared with patties with MC. Moreover, after gastrointestinal digestion, free amino nitrogen released from LC-treated patties with SBP was 2.3-fold higher than that released from patties with MC. This is the first study to report protein-SBP crosslinks by LC as chemical-free novel binding systems for meat analogs.

scholarly journals Impact of Specialty Malts on Wort and Beer Characteristics

Fermentation ◽  
2021 ◽  
Vol 7 (3) ◽  
pp. 137
Author(s):  
Luis F. Castro ◽  
Abigail D. Affonso ◽  
Renata M. Lehman
Keyword(s):  
Phenolic Compounds ◽  
Free Amino ◽  
Amino Nitrogen ◽  
The Other ◽  
Fermentable Sugars ◽  
Total Phenolic ◽  
Total Phenolic Compounds ◽  
Polyphenol Content ◽  
The Impact

Specialty malts are commonly used in brewing to provide flavor, aroma, and color to wort and beer. The use of specialty malts contributes to the variety of beer products; therefore, it is important to understand their effect on the characteristics of wort and beer. This study investigates the impact of various specialty malts on wort and beer properties. A control beer was prepared with 100% base malt, and four beer treatments were prepared with the addition of kilned, roasted, and caramel specialty malts. For each treatment, 20% of the base malt was substituted with the various specialty malts when preparing the wort. The fermentable sugars and free amino nitrogen (FAN) content for each wort were analyzed. Alcohol by volume (ABV), international bitterness units (IBU), diacetyl, and polyphenol content of each prepared beers were subsequently analyzed. Results showed that wort prepared with the addition of roasted and caramel malts contained a lower concentration of fermentable sugars and FAN than wort prepared with the base and kilned malts. Beers prepared with the addition of roasted and caramel malts exhibited the lowest levels of ABV, as well as the lowest levels of diacetyl. These beers also exhibited higher levels of total phenolic compounds compared to the other beer samples. No change was observed in IBU levels as a result of brewing with the different specialty malts. This study illustrates how the use of specialty malts impacts wort and beer properties, providing useful information to aid in the production of quality beer products.

Valorisation of renewable resources produced by sugarcane mills and oilseed processing industries via microbial and enzymatic processes for the production of fumaric acid, wax esters, biolubricants and oleogels

2018 ◽  
Author(s):  
Αικατερίνη Παπαδάκη
Keyword(s):  
Differential Scanning Calorimetry ◽  
Light Microscopy ◽  
Fumaric Acid ◽  
Renewable Resources ◽  
Free Amino ◽  
Amino Nitrogen ◽  
Scanning Calorimetry ◽  
Novozyme 435 ◽  
Polarised Light ◽  
Oilseed Processing

Η παρούσα διδακτορική διατριβή εστίασε στην επεξεργασία πρώτων υλών της βιομηχανίας τροφίμων, όπως ακατέργαστη ζάχαρη, μελάσα, σογιάλευρο και παράπλευρα ρεύματα από την επεξεργασία εξευγενισμού των βρώσιμων ελαίων, στα πλαίσια ανάπτυξης καινοτόμων βιοδιυλιστηρίων. Ο στόχος ήταν η ανάπτυξη των κατάλληλων βιοδιεργασιών που θα οδηγήσουν στην παραγωγή νέων προϊόντων βιο-οικονομίας, με ευρεία εφαρμογή στη βιομηχανία τροφίμων. Ειδικότερα, πραγματοποιήθηκε ποσοτικός προσδιορισμός της χημικής σύστασης των πρώτων υλών με σκοπό να προσδιοριστούν τα κυριότερα συστατικά αυτών, όπως ελεύθερα σάκχαρα, άζωτο, πρωτεΐνη, φαινολικά συστατικά, τέφρα, περιεκτικότητα σε νερό, ιχνοστοιχεία και διαιτητικές ίνες. Με βάση τη χημική σύσταση των πρώτων υλών επιλέχθηκαν οι κατάλληλες μέθοδοι επεξεργασίας και αξιοποίησης αυτών για την βιοτεχνολογική παραγωγή ενδιάμεσων προϊόντων, όπως μικροβιακά λιπίδια, και πρόσθετων και βιολειτουργικών συστατικών τροφίμων, όπως φουμαρικό οξύ και καροτενοειδή. Επίσης, στο τελικό στάδιο της μελέτης παρήχθησαν καινοτόμα προϊόντα με ευρεία εφαρμογή στη βιομηχανία τροφίμων, όπως εστέρες λιπαρών οξέων και ελαιοπηκτές. Το πρώτο στάδιο της μελέτης εστίασε στην επεξεργασία του σογιαλεύρου με ενζυμικές βιοδιεργασίες, με στόχο την αξιοποίηση των πρωτεϊνών του σογιαλεύρου για την παραγωγή θρεπτικού μέσου κατάλληλου για μικροβιακές ζυμώσεις. Η διεργασία αυτή περιελάμβανε την παραγωγή ακατέργαστων πρωτεολυτικών ενζύμων μέσω ζύμωσης στερεής κατάστασης και χρήση των ενζύμων αυτών για την υδρόλυση του σογιαλεύρου. Η ενζυμική υδρόλυση βελτιστοποιήθηκε όσον αφορά τη θερμοκρασία υδρόλυσης και την αρχική ενζυμική ενεργότητα. Το παραχθέν υδρόλυμα σογιαλεύρου αξιολογήθηκε μέσω του χημικού προσδιορισμού του αζώτου των ελεύθερων αμινομάδων των αμινοξέων και των πεπτιδίων (free amino nitrogen - FAN) και του ανόργανου φωσφόρου.Το υδρόλυμα σογιαλεύρου χρησιμοποιήθηκε ως θρεπτικό μέσο στην προκαλλιέργεια ανάπτυξης του μυκητιακού στελέχους Rhizopus arrhizus NRRL 2582 με στόχο τη βιοτεχνολογική παραγωγή φουμαρικού οξέος. Σε αυτό το στάδιο της μελέτης πραγματοποιήθηκαν ασυνεχείς και ημι-συνεχείς ζυμώσεις σε αναδευόμενες φιάλες χρησιμοποιώντας διαφορετικές πρώτες ύλες, όπως μείγμα εμπορικής γλυκόζης-φρουκτόζης, ακατέργαστη ζάχαρη και μελάσα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η μεγαλύτερη παραγωγή φουμαρικού οξέος (40 g/L) με απόδοση 0,86 g/g επιτεύχθηκε στο υπόστρωμα ακατέργαστης ζάχαρης. Ο συνδυασμός υδρολύματος σογιαλεύρου και μελάσας δεν επέφερε ανάλογα αποτελέσματα, καθώς ο μεταβολισμός του μύκητα R. arrhizus στράφηκε προς την παραγωγή αιθανόλης. Επιπρόσθετα, ο ποσοτικός προσδιορισμός της σύστασης της μελάσας έδειξε ότι περιέχει σημαντικές ποσότητες συγκεκριμένων φαινολικών συστατικών και αυξημένη περιεκτικότητα ιχνοστοιχείων που επηρεάζουν το μεταβολισμό των μυκήτων του γένους Rhizopus. Στη συνέχεια μελετήθηκε η δυνατότητα παραγωγής μικροβιακών λιπιδίων και καροτενοειδών από την ζύμη Rhodosporidium toruloides DSM 4444. Κατά την μελέτη ασυνεχών ζυμώσεων που πραγματοποιήθηκαν σε αναδευόμενες φιάλες με υπόστρωμα ακατέργαστης ζάχαρης, η μεγαλύτερη παραγωγή μικροβιακών λιπιδίων ήταν 8,1 g/L με 23,8 g/L ξηρή κυτταρική μάζα. Ακολούθησαν ασυνεχείς ζυμώσεις με στόχο την μελέτη της επίδρασης διαφορετικών θρεπτικών συστατικών (π.χ. φωσφορικών αλάτων και ιχνοστοιχείων) στην παραγωγή μικροβιακών λιπιδίων. Τα καλύτερα αποτελέσματα (12,7 g/L συγκέντρωση μικροβιακών λιπιδίων με 59% κ.β. λιποπεριεκτικότητα) σημειώθηκαν με την προσθήκη τόσο των φωσφορικών αλάτων όσο και του μείγματος των ιχνοστοιχείων. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκαν ημι-συνεχείς ζυμώσεις σε βιοαντιδραστήρα σε υπόστρωμα μελάσας με χρήση εμπορικών πηγών αζώτου ή υδρολύματος σογιαλεύρου. Η χρήση υδρολύματος σογιαλεύρου σε ημι-συνεχείς ζυμώσεις οδήγησε στη μεγαλύτερη παραγωγή μικροβιακών λιπιδίων (18,4 g/L) με ταυτόχρονη παραγωγή καροτενοειδών με μέγιστη περιεκτικότητα 88,9 μg/g ξηρής κυτταρικής μάζας.Ακολούθως, η ερευνητική μελέτη επικεντρώθηκε στην παραγωγή διαφόρων χημικών προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας, ως καινοτόμες εφαρμογές της χρήσης μικροβιακών λιπιδίων αλλά και της αξιοποίησης και επεξεργασίας των παράπλευρων ρευμάτων που προκύπτουν από τον εξευγενισμό των φυτικών ελαίων. Αρχικά, η ενζυμική μετατροπή των μικροβιακών και φυτικής προέλευσης λιπιδίων για την παραγωγή εστέρων μελετήθηκε με την χρήση ελαϊκής, παλμιτικής και βεχενυλικής αλκοόλης. Οι εστέρες αυτοί που παράγονται από αλκοόλες μεγάλης ανθρακικής αλυσίδας ονομάζονται κηροί. Πραγματοποιήθηκε βελτιστοποίηση της ενζυμικής διεργασίας ως προς την θερμοκρασία και την αρχική ενζυμική ενεργότητα με χρήση εμπορικών (Novozyme 435, Lipozyme) και μη εμπορικών λιπασών, που οδήγησαν σε εξαιρετικά υψηλές αποδόσεις βιομετατροπής, έως και 94%. Μελετήθηκαν οι χημικές και φυσικές ιδιότητες των παραγόμενων βιογενών κηρών, όπως οξύτητα, αριθμός ιωδίου, αριθμός σαπωνοποποίησης, ιξώδες και θερμική συμπεριφορά με χρήση θερμιδομετρίας σάρωσης (differential scanning calorimetry, DSC), και βρέθηκαν παρόμοιες με αυτές των ευρέως χρησιμοποιούμενων φυτικών κηρών (π.χ. καρναουβικός κηρός, κηρός μέλισας κ.α.). Εν συνεχεία, η παραγωγή εστέρων με βιολιπαντικές ιδιότητες από μικροβιακά λιπίδια πραγματοποιήθηκε με χρήση των πολυολών νεοπεντυλογλυκόλη και τριμεθυλοπροπάνιο. Η ενζυμική αντίδραση καταλύθηκε από εμπορικές λιπάσες (Lipomod 34MDP) και τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο μέγιστος βαθμός εστεροποίησης που επιτεύχθηκε ήταν 88%, ενώ η καταλληλότητά τους για χρήση ως βιολιπαντικές ουσίες επιβεβαιώθηκε μέσω της μελέτης των ιδιοτήτων των εν λόγω εστέρων.Στο τελευταίο στάδιο της διδακτορικής διατριβής μελετήθηκε η ανάπτυξη ελαιοπηκτωμάτων ως καινοτόμος εφαρμογή των παραχθέντων βιογενών κηρών. Οι ελαιώδεις βάσεις για την παραγωγή ελαιοπηκτωμάτων ήταν ελαιόλαδο, σογιέλαιο και μικροβιακά λιπίδια, ενώ οι βιογενείς κηροί που χρησιμοποιήθηκαν προέρχονταν είτε από μικροβιακά λιπίδια είτε από παράπλευρα ρεύματα εξευγενισμένων ελαίων. Η αξιολόγηση των ελαιοπηκτωμάτων πραγματοποιήθηκε μέσω της μελέτης των ιδιοτήτων τους, όπως το χρώμα, η κρυσταλλική μορφή μέσω μικροσκοπίου πολωμένου φωτός (polarised light microscopy, PLM), η υφή μέσω αναλυτή υφής (texture analyser), η ρεολογική και η θερμική συμπεριφορά, με χρήση ρεομέτρου και θερμιδομετρία σάρωσης, αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι ιδιότητες των παραχθέντων ελαιοπηκτών ομοιάζουν με εκείνες τροφίμων, όπως λιπαρές ύλες επικάλυψης, και δύναται να χρησιμοποιηθούν ως υποκατάστατα κορεσμένων και trans λιπαρών υλών σε προϊόντα τροφίμων.

Impact of Mashing Conditions on Extract, Its Fermentability, and the Levels of Wort Free Amino Nitrogen (FAN), β-Glucan, and Lipids

Cerevisia ◽  
2013 ◽  
Vol 38 (2) ◽  
pp. 52
Author(s):  
D.E. Evans ◽  
M. Goldsmith ◽  
K.S. Redd ◽  
R. Nischwitz ◽  
A. Lentini
Keyword(s):  
Free Amino ◽  
Amino Nitrogen

scholarly journals Physicochemical properties of three food proteins treated with transglutaminase

2004 ◽  
Vol 34 (4) ◽  
pp. 1219-1223 ◽  
Author(s):  
Luís Henrique de Barros Soares ◽  
Patrícia Melchionna Albuquerque ◽  
Francine Assmann ◽  
Marco Antônio Záchia Ayub
Keyword(s):  
Physicochemical Properties ◽  
Nitrogen Content ◽  
Soy Protein ◽  
Free Amino ◽  
Amino Nitrogen ◽  
Emulsifying Properties ◽  
Amino Groups ◽  
Emulsifying Activity ◽  
Food Proteins ◽  
Isolated Soy Protein

Three sources of food proteins were treated with microbial transglutaminase (EC 2.3.2.13) in order to assess changes in the physicochemical properties of reactivity, solubility, emulsification, and free amino groups of the formed polymers. Samples of lactic casein (LC), isolated soy protein (ISP), and hydrolysed animal protein (HAP), were incubated with the enzyme for one or two hours. LC and ISP showed a reduced solubility of 15% and 24% respectively, with HAP showing no alteration on solubility. Amino nitrogen content was 7%, 3% and 2% reduced for HAP, LC and ISP respectively. LC and ISP demonstrated lower emulsifying activity when they were enzymatically treated but the formed emulsions were stable, contrasting with HAP, which exhibited no changes in emulsifying properties.

scholarly journals The yield and technological quality of sugar beet roots cultivated in mulches

2014 ◽  
Vol 60 (No. 10) ◽  
pp. 464-469 ◽  
Author(s):  
A. Artyszak ◽  
D. Gozdowski ◽  
K. Kucińska
Keyword(s):  
Sugar Beet ◽  
Plant Density ◽  
Amino Nitrogen ◽  
Conventional Tillage ◽  
Sodium Content ◽  
Root Yield ◽  
Straw Mulch ◽  
Single Root ◽  
Technological Quality

In 2005–2008, in several locations of southern Poland, the yield and technological root quality of two sugar beet cultivars (Esperanza and Henrike) cultivated in mustard mulch, straw mulch and in conventional tillage (with pre-winter plough) were investigated. Mustard mulch let to achieve the highest plant density during harvest. Replacing conventional ploughing with mustard mulch caused 9.4% root yield increase and with straw mulch 11.2%. Cultivation system had no effect on the content of sucrose and melassigenic components in the roots, except for potassium. Technological sugar yields obtained from mustard mulch were by 8.0% and in straw mulch by 11.3% higher than in the conventional tillage. Cv. Esperanza allowed getting the higher root yield, average fresh mass of single root and technological sugar yield, than cv. Henrike. In addition, lower content of alpha-amino-nitrogen was obtained from roots of the cv. Esperenza. In contrast, higher sucrose content and lower sodium content were found in the roots of cv. Henrike. The lowest variability in the sugar beet root yield features and technological quality was achieved from straw mulch.

The effect of starvation and low nitrogen intakes on the concentration of free amino acids in the blood plasma and on the nitrogen metabolism in sheep

1970 ◽  
Vol 21 (5) ◽  
pp. 723 ◽  
Author(s):  
J Leibholz
Keyword(s):  
Amino Acids ◽  
Free Amino Acids ◽  
Free Amino ◽  
Dry Matter ◽  
Control Diet ◽  
Amino Nitrogen ◽  
Essential Amino Acids ◽  
Isoleucine Leucine ◽  
Plasma Urea ◽  
Low Nitrogen

Crossbred wethers were given a control diet (8 g nitrogen, 730 g dry matter daily) or a low nitrogen diet (0.5 g nitrogen, 520 g dry matter daily) or starved, for a 12 or 20 day experimental period. The concentrations of free serine, glutamine, glycine, alanine, histidine, and arginine in the plasma of the starved sheep decreased significantly while the concentrations of lysine, 3-methylhistidine, and isoleucine increased significantly. The ratio of essential to non-essential amino acids increased from 0.35 to 0.56 in the starved sheep. In sheep on the low nitrogen diet, the ratio of essential to non-essential amino acids in the plasma decreased from 0.40 to 0.27, with significant increases in the concentrations of glutanlic acid, glutamine, glycine, isoleucine, leucine, and 3-methylhistidine. Starvation and the low nitrogen diet both resulted in a reduction of the plasma urea concentrations. Starvation and the low nitrogen diet resulted in a 20-50 % reduction in the flow of saliva and a 40-78% increase in the concentration of total nitrogen. This resulted in no significant change in the daily secretion of nitrogen in the saliva. The concentration of urea in the saliva was increased by 3-54%. The concentrations of individual free amino acids in saliva are reported. The nitrogen content of the rumen was reduced, and after 7 days of starvation or on the low nitrogen diet all rumen nitrogen could be attributed to ammonia and free �-amino nitrogen.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document