使用一种新型变频超声波干燥方法制造脱水白蛋白:干燥动力学,物理化学和发泡特性
Vedant Mundada1, Gulsah Karabulut2, Ragya Kapoor1
1Department of Food Science and Human Nutrition, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL 61801, USA.
International journal of biological macromolecules
|November 19, 2024
概括
接触式超声波干燥 (CUD) 提供了一种生产高质量的白蛋白粉末的优质方法. 这种绿色技术提高了干燥效率,并比传统方法更好地保持了蛋白质的完整性.
科学领域:
- 食品科学与技术 食品科学与技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 专 (蛋白蛋白) 在食品加工中至关重要,需要高效的干燥才能保存.
- 传统的干燥方法,如喷雾干燥 (SD) 和热空气干燥 (HAD),可能会降低专质量.
- 开发新的,可持续的干燥技术对于保持白蛋白的功能性质至关重要.
研究的目的:
- 调查变频接触超声波干燥 (CUD) 作为蛋白干燥的绿色替代方案.
- 为了比较干燥动力学,物理性质和CUD干燥的白膜的泡特性与传统方法.
- 评估CUD参数 (频率,振幅,温度) 对白皮质量的影响.
主要方法:
- 用20kHz的接触式超声波干燥 (CUD) 干燥白膜样本,使用不同的振幅 (0-60%) 和温度 (40-60°C).
- 分析了干燥动力学,有效的湿度扩散率和激活能量.
- 评估了蛋白质的完整性 (结构,硫基,可溶性) 和物理性质 (颜色,色指数).
- 泡容量和稳定性与热空气干燥 (HAD),喷雾干燥 (SD) 和冷干燥 (FD) 进行了比较.
主要成果:
- 与HAD相比,CUD显著增加了240%的有效湿度扩散率,并将干燥时间缩短了27%.
- CUD降低了66-78%的激活能量,并保持了蛋白质完整性,通过减少度和增加β转/随机线圈结构来表明.
- 与其他方法相比,CUD提高了发泡能力 (88%) 和稳定性 (34%).
- 用CUD干燥的白皮表现出更好的溶解性和较低的棕色化指数,表明更好的色彩保留.
结论:
- 接触式超声波干燥 (CUD) 是一种有效和可持续的方法,用于生产高质量的白蛋白粉.
- 在干燥效率和保存白蛋白的功能和物理性质方面,CUD超越了传统方法.
- 这种新的干燥技术对食品工业具有前景,确保了优质的白产品质量.
