ВЛИЯНИЕ ДЕЙСТВИЯ УЛЬТРАЗВУКА НА ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА РАСТИТЕЛЬНЫХ БЕЛКОВ. ОБЗОР ПРЕДМЕТНОГО ПОЛЯ
УДК 664
Аннотация
Введение. В связи с возросшим интересом потребителей к вегетарианству в центре внимания научного сообщества оказались растительные белки, исследования которых направлены на улучшение их питательных и функциональных свойств. Цель статьи – обзор результатов научных исследований о влиянии ультразвуковой технологии на физико-химические и функциональные свойства растительных белков.
Материалы и методы. Поиск научной литературы на английском и русском языке по исследованию влияния ультразвуковых технологий на физико-химические и функциональные свойства растительных белков проводили в библиографических базах «Scopus», «Web of Science», а также других источниках. В качестве временных рамок для обзора научных публикаций принят период 2010–2023 гг. При выполнении работы использованы научные методы поиск и скрининг научной литературы, извлечение данных, их анализ, систематизации и обобщения.
Результаты и их обсуждение. Результаты многочисленных научных исследований показали, что ультразвук способен вызывать значительные изменения в растительных белках, включая денатурацию и модификацию их структур. Эти модификации могут привести к улучшению функциональных свойств белков, таких как влагоудерживающая способность, растворимость и вязкость. Технология высокоинтенсивного ультразвука открывает большие перспективы для модификации физико-химических свойств растительных белков. Этот метод предлагает такие преимущества, как энергоэффективность, более короткое время обработки и сокращение или исключение использования органических растворителей. Вместе с тем применение ультразвука высокой интенсивности при обработке растительных белков имеет и определенные недостатки, включая денатурацию белков, необходимость в специализированном оборудовании и ограничения в широком промышленном использовании.
Выводы. Ультразвук является перспективной технологией модификации растительных белков, открывающей новые возможности для разработки инновационных пищевых ингредиентов и продуктов питания. Материалы данного научного обзора могут быть использованы для дальнейших исследований и практического применения ультразвука в пищевой промышленности, в целях эффективного использования растительных белков.
Скачивания
Metrics
Литература
Shokri S., Javanmardi F., Mohammadi M., Mousavi Khaneghah A. Ultrason Sonochem, 2022, vol. 83, 105938. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2022.105938.
Joshi S., Bathla S., Singh A., Sharma M., Stephen Inbaraj B., Sridhar K. International Journal of Food Science & Technology, 2023, vol. 58, pp. 785–794. https://doi.org/10.1111/ijfs.16233.
Valero-Cases E., Frutos M.J., Pérez-Llamas F. International Journal of Food Science & Technology, 2023, vol. 58(5), pp. 2325–2335. https://doi.org/10.1111/ijfs.16361.
Gharibzahedi S.M.T., Smith B. Trends in Food Science & Technology, 2020, vol. 98, pp. 107–116. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2020.02.002.
Su J., Cavaco-Paulo A. Ultrasonics sonochemistry, 2021, vol. 1(76), 105653. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2021.105653.
Ampofo J., Ngadi M. Ultrasonics Sonochemistry, 2022, vol. 84, 105955. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2022.105955.
Zou Y., Wang L., Li P. et al. Process Biochemistry, 2017, vol. 52, pp. 174–182. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2016.09.027.
Magalhães I.S., Guimarães A.D.B., Tribst A.A.L., Oliveira E.B.D., Leite Júnior B.R.D.C. Food Research Internation-al, 2022, vol. 157, 111310. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2022.111310.
Pacheco A.F.C., De Souza L.B., Paiva P.H.C. Applied Food Research, 2023, vol. 3, 100281. https://doi.org/10.1016/j.afres.2023.100281.
Alarcon-Rojo A.D., Carrillo-Lopez L.M., Reyes-Villagrana R., Huerta-Jiménez M., Garcia-Galicia I.A. Ultrasonics Sonochemistry, 2018, vol. 55, pp. 369–382. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2018.09.016.
Burak L. Ch., Yablonskaya V.V., Sapach A.N. Modern Science and Innovations, 2023, vol. 3, no. 43, pp. 141–155. https://doi.org/10.37493/2307-910X.2023.3.13.
Amiri A., Sharifian P., Soltanizadeh N. International journal of biological macromolecules, 2018, vol. 111, pp. 139–147. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2017.12.167.
Bhargava N., Mor R.S, Kumar K., Sharanagat V.S. Ultrasonics sonochemistry, 2021, vol. 70, 105293. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2020.105293.
Burak L. Mezhdunarodnyy zhurnal prikladnykh i fundamental'nykh issledovaniy, 2022, no. 9, pp. 75–85. https://doi.org/10.17513/mjpfi.13444. (in Russ.).
Bezerra J.D.A., Sanches E.A., Lamarão C.V., Campelo P.H. International Journal of Food Science & Technology, 2022, vol. 57, pp. 4015–4026. https://doi.org/10.1111/ijfs.15774.
Sha L., Xiong Y.L. Food Research International, 2022, vol. 156, 111179. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2022.111179.
Hussain M., Qayum A., Zhang X. et al. LWT, 2021, vol. 148, 111747. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.111747.
Figueroa-González J.J., Lobato-Calleros C., Vernon-Carter E.J., Aguirre-Mandujano E., Alvarez-Ramirez J., Martínez-Velasco A. LWT, 2022, vol. 153, 112561. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.112561.
Jin J., Okagu O.D., Yagoub A.E.A., Udenigwe C.C. Ultrasonics Sonochemistry, 2021, vol. 70, 105348. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2020.105348.
Ngo N.T.T., Shahidi F. Food Production. Processing and Nutrition, 2021, vol. 3, p. 31. https://doi.org/10.1186/s43014-021-00076-8.
Cui L., Kimmel J., Zhou L., Chen B., Rao J. Food Hydrocolloids, 2021, vol. 113, 106534. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2020.106534.
Li L., Zhou Y., Teng F. et al. International Journal of Food Science & Technology, 2020, vol. 55, pp. 1637–1647. https://doi.org/10.1111/ijfs.14428.
Lv S., Taha A., Hu H., Lu Q., Pan S. Molecules, 2019, vol. 24, 4260. https://doi.org/10.3390/molecules24234260.
Flores-Jiménez N.T., Ulloa J.A., Silvas J.E.U. et al. Food Research International, 2019, vol. 121, pp. 947–956. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2019.01.025.
Dabbour M., He R., Ma H., Musa A. Journal of Food Process Engineering, 2018, vol. 41, 12799. https://doi.org/10.1111/jfpe.12799.
Martínez-Velasco A., Lobato-Calleros C., Hernández-Rodríguez B.E., Román-Guerrero A., Alvarez-Ramirez J., Vernon-Carter E.J. Ultrasonics Sonochemistry, 2018, vol. 44, pp. 97–105. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2018.02.007.
Nazari B., Mohammadifar M.A., Shojaee-Aliabadi S., Feizollahi E., Mirmoghtadaie L. Ultrasonics Sonochemistry, 2018, vol. 41, pp. 382–388. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2017.10.002.
Resendiz-Vazquez J.A., Ulloa J.A., Urías-Silvas J.E. et al. Ultrasonics Sonochemistry, 2017, vol. 37, pp. 436–444. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2017.01.042.
Zhang Q.-T., Tu Z.-C., Xiao H. et al. Food and Bioproducts Processing, 2014, vol. 92, pp. 30–37. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2013.07.006.
Zhang P., Hu T., Feng S. et al. Ultrasonics Sonochemistry, 2016, vol. 29, pp. 380–387. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2015.10.014.
Yanova M.A. Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 2015, no. 40, pp. 53–56. (in Russ.).
Akinfeyeva A.V., Yegorova Ye.Yu., Tsyganok S.N. Yuzhno-Sibirskiy nauchnyy vestnik, 2020, no. 2(30), pp. 73–79. https://doi.org/10.26456/vtchem2021.4.18. (in Russ.).
Shaginova L.O., Domoroshchenkova M.L., Dem'yanenko T.F., Krylova I.V. XI Kongress molodykh uchonykh: sbornik nauchnykh trudov, Sankt-Peterburg, 4–8 aprelya 2022 goda. [XI Congress of Young Scientists: collection of scientific papers, St. Petersburg, April 4–8, 2022]. St. Petersburg, 2022, pp. 576–581. (in Russ.).
Ozhimkova Ye.V., Orlov V.V. Vestnik Tverskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Khimiya, 2021, no. 4(46), pp. 161–169. https://doi.org/10.26456/vtchem2021.4.18. (in Russ.).
Tiwari B.K. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 2015, vol. 71, pp. 100–109. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2020.105202.
Zuñiga-Salcedo M.R., Ulloa J.A., Bautista-Rosales P.U. et al. Italian Journal of Food Science, 2019, vol. 31, pp. 591–603. https://doi.org/10.14674/IJFS-1440.
Rodríguez Patino J.M., Pilosof A.M.R. Food Hydrocolloids, 2011, vol. 25, pp. 1925–1937. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2011.02.023.
Sha L., Koosis A.O., Wang Q., True A.D., Xiong Y.L. Food Chemistry, 2021, vol. 350, 129271. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.129271.
Yan S., Xu J., Zhang S., Li Y. LWT, 2021, vol. 142, 110881. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.110881.
Zhang T., Wang J., Feng J. et al. Ultrasonics Sonochemistry, 2022, vol. 86, 106031. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2022.106031.
Khan Z.S., Sodhi N.S., Dhillon B., Dar B., Bakshi R.A., Shah S.F. Journal of Food Measurement and Characteriza-tion, 2021, vol. 15, pp. 4371–4379. https://doi.org/10.1007/s11694-021-01020-7.
de Oliveira A.P.H., Omura M.H., Barbosa É.D.A.A. et al. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2020, vol. 603, 125156. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2020.125156.
Jiang Q., Jin X., Lee S.-J., Yao S. Journal of Molecular Graphics and Modelling, 2017, vol. 76, pp. 379–402. https://doi.org/10.1016/j.jmgm.2017.07.015.
Wang J., Wang J., Kranthi Vanga S., Raghavan V. Ultrasonics Sonochemistry, 2021, vol. 71, 105409. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2020.105409.
Frydenberg R.P., Hammershøj M., Andersen U., Greve M.T., Wiking L. Food Chemistry, 2016, vol. 192, pp. 415–423. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.07.037.
Tian R., Feng J., Huang G. et al. Ultrasonics Sonochemistry, 2020, vol. 68, 105202. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2020.105202.
Chandrapala J., Zisu B., Palmer M., Kentish S., Ashokkumar M. Ultrasonics Sonochemistry, 2011, vol. 18, pp. 951–957. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2010.12.016.
Vanga S.K., Wang J., Orsat V., Raghavan V. Food Research International, 2020, vol. 137, 109523. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109523.
Kadkhodaee R., Povey M.J.W. Ultrasonics Sonochemistry, 2008, vol. 15, pp. 133–142. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2007.02.005.
Kang D., Zou Y., Cheng Y., Xing L., Zhou G., Zhang W. Ultrasonics Sonochemistry, 2016, vol. 33, pp. 47–53. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2016.04.024.
Abadía-García L., Castaño-Tostado E., Ozimek L., Romero-Gómez S., Ozuna C., Amaya-Llano S.L. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2016, vol. 37, pp. 84–90. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2016.08.010.
Sengar A.S., Thirunavookarasu N., Choudhary P. et al. Applied Food Research, 2022, vol. 2, 100219. https://doi.org/10.1016/j.afres.2022.100219.
Aiello G., Pugliese R., Rueller L. et al. Food, 2021, vol. 10, 562. https://doi.org/10.3390/foods10030562.
Cui Q., Wang L., Wang G., Zhang A., Wang X., Jiang L. LWT, 2021, vol. 142, 110979. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.110979.
Zhu Z., Zhu W., Yi J. et al. Food Research International, 2018, vol. 106, pp. 853–861. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.01.060.
Li W., Li S., Hu Y. et al. Food Science and Human Wellness, 2019, vol. 8, pp. 283–291. https://doi.org/10.1016/j.fshw.2019.05.004.
Jin J., Okagu O.D., Yagoub A.E.A., Udenigwe C.C. Ultrasonics Sonochemistry, 2021, vol. 70, 105348. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2020.105348.
Zhao C., Chu Z., Miao Z. et al. Food Bioscience, 2021, vol. 39, 100827. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2020.100827.
Xiong T., Xiong W., Ge M., Xia J., Li B., Chen Y. Food Research International, 2018, vol. 109, pp. 260–267. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.04.044.
Kalla-Bertholdt A.-M., Baier A.K., Rauh C. Foods, 2023, vol. 12, 3160. https://doi.org/10.3390/foods12173160.
Loushigam G., Shanmugam A. Ultrasonics Sonochemistry, 2023, vol. 97, 106448. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2023.106448.
Yakovchenko N.V., Popova N.V. Vestnik YuUrGU. Seriya «Pishchevyye i biotekhnologii», 2023, vol. 11, no. 1, pp. 46–54. https://doi.org/10.14529/food230105.
Li R., Xiong Y.L. LWT, 2021, vol. 149, 111861. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.111861.
Li J., Dai Z., Che Z., Hao Y., Wang, S., Mao X. Food Hydrocolloids, 2023, vol. 135, 108188. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2022.108188.
Biswas B., Sit N. Journal of Food Science and Technology, 2020, vol. 57, pp. 2070–2078. https://doi.org/10.1007/s13197-020-04241-8.
Mir N.A., Riar C.S., Singh S. Ultrasonics Sonochemistry, 2019, vol. 58, 104700. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2019.104700.
Malik M.A., Sharma H.K., Saini C.S. Ultrasonics Sonochemistry, 2017, vol. 39, pp. 511–519. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2017.05.026.
Shen X., Fang T., Gao F., Guo M. Food Hydrocolloids, 2017, vol. 63, pp. 668–676. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2016.10.003.
Shen X., Zhao C., Guo M. Ultrasonics Sonochemistry, 2017, vol. 39, pp. 810–815. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2017.05.039.
Xu G., Kang J., You W. et al. Food Hydrocolloids, 2023, vol. 139, 108566. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.108566.
Yücetepe A., Saroğlu Ö., Özçelik B. Journal of Food Science and Technology, 2019, vol. 56, pp. 3282–3292. https://doi.org/10.1007/s13197-019-03796-5.
Omura M.H., De Oliveira A.P.H., Soares L.D.S. et al. Food Hydrocolloids, 2021, vol. 113, 106457. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2020.106457.
Wang R., Wang L.-H., Wen Q.-H. et al. Food Hydrocolloids, 2023, vol. 134, 108049. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2022.108049.
Yanjun S., Jianhang C., Shuwen Z. et al. Journal of Food Engineering, 2014, vol. 124, pp. 11–18. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2013.09.013.
Sheng L., Wang Y., Chen J., Zou J., Wang Q., Ma M. Food Research International, 2018, vol. 108, pp. 604–610. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.04.007.
Bi C., Chi S., Zhou T. et al. Food Research International, 2022, vol. 159, 111474. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2022.111474.
Lo B., Kasapis S., Farahnaky A. Food Hydrocolloids, 2022, vol. 124, 107345. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2021.107345.
Hu H., Wu J., Li-Chan E.C.Y. et al. Food Hydrocolloids, 2018, vol. 30, pp. 647–655. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2012.08.001.
Jiang S., Ding J., Andrade J. et al. Ultrasonics Sonochemistry, 2017, vol. 38, pp. 835–842. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2017.03.046.
Lafarga T., Álvarez C., Bobo G., Aguiló-Aguayo. LWT, 2018, vol. 98, pp. 106–112. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2018.08.033.
Khatkar A.B., Kaur A., Khatkar S.K. LWT, 2020, vol. 132, 109781. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.109781.
Mao C., Wu J., Zhang X., Ma F., Cheng Y. Food, 2020, vol. 9, 1908. https://doi.org/10.3390/foods9121908.
Pan M., Xu F., Wu Y. et al. Ultrasonics Sonochemistry, 2020, vol. 67, 105136. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2020.105136.
Akharume F., Adedeji A. Journal of Food Measurement and Characterization, 2023, vol. 17, pp. 178–186. https://doi.org/10.1007/s11694-022-01619-4.
Thalía Flores-Jiménez N., Armando Ulloa J., Esmeralda Urías-Silvas J., Carmen Ramírez-Ramírez J., Ulises Bautista-Rosales P., Gutiérrez-Leyva R. Ultrason Sonochem., 2022, vol. 84, 105976. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2022.105976.
Prakash S., Bhandari B., Gaiani C. Engineering Plant-Based Food Systems. London, UK: Academic Press, 2022.
Copyright (c) 2024 Химия растительного сырья
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.
