Improving pulses+algae protein-based nanoemulsions functionality by swirl-flow membrane emulsification

通过旋流膜乳化改善豆类藻蛋白纳米乳液的功能

• 批准号: 19F19390
• 负责人: 井倉 則之
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-11-08 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19390/
• 关键词: エマルション; 乳化剤; 膜乳化; 旋回流膜乳化

豆類あるいは藻類タンパク質は動物タンパク質の代替物として使用可能であり、またその高い機能性から近年注目されている。またタンパク質であることから、乳化剤としても使用可能だと考え、機能性を有したエマルション素材の作成に寄与できると考えた。本申請では、豆類タンパク質として大豆タンパク質、また藻類タンパク質としてスピルリナあるいはクロレラを乳化剤として用いてエマルションを作成した。令和元年度の結果から単純にこれらの乳化剤を使用したのでは安定なエマルションの作成が困難であった。そこで、令和2年度はこれらの乳化剤への前処理がエマルション物性に及ぼす影響を明らかにすることを目的した。連続相にクロレラ、スピルリナ、クロレラ大豆タンパク質混合、およびスピルリナ大豆タンパク質混合水溶液（終濃度2, 3および5 w/v%）、分散相にキャノーラ油を用いた。連続相と分散相を予備乳化した後、膜孔径10μmのシラス多孔質ガラス膜に透過し、エマルションサンプルを調製した。乳化剤による影響の検討では、クロレラは2 w/v%、スピルリナは5 w/v%でSPANが最小となった。アルカリ処理による影響の検討では2 w/v%ではSPANが低下したが、3 w/v%ではSPANの低下は確認されなかった。これはNaOH水溶液を添加した際、低濃度では水酸基によって乳化剤が負電荷を帯び反発したこと、乳化剤の球状構造がほどけ疎水性部位が露出したことで、油の界面に乳化剤が配位しやすくなったためと考えられる。高濃度ではNaイオンがエマルションを囲む水を奪い、塩析効果が増大したことに起因すると考えられた。圧力処理による影響の検討では、2および3 w/v%サンプルにおいて圧力処理前よりもSPANが低下した。これは、圧力処理により乳化剤の球状構造がほどけ疎水性部位が露出したことで油の界面に乳化剤が配位しやすくなったためと考えられた。

豆类或藻类蛋白可以用作动物蛋白的替代品，并且由于其高功能而引起了人们的注意。此外，由于它是一种蛋白质，因此也可以用作乳化剂，并且认为它可以有助于创建功能性乳液材料。在此应用中，使用大豆蛋白作为豆类蛋白，螺旋藻或小球藻作为藻类蛋白作为乳化剂创建乳液。根据2019年的结果，仅通过使用这些乳化剂，很难创建稳定的乳液。因此，2020年的目的是阐明这些乳化剂预处理对乳液物理特性的影响。将连续相与小球藻，螺旋藻，大豆蛋白和螺旋藻大豆蛋白混合，以及螺旋藻大豆蛋白的混合物（最终浓度为2、3和5 w/v％），并与菜籽油一起使用。预先将连续相和分散相预先乳化后，将混合物通过孔尺寸为10μm的多孔Silus玻璃膜渗透，制备了乳液样品。在检查乳化剂的效果时，小球藻的跨度为2 w/v％，螺旋藻为5 w/v％。在检查碱处理的作用时，跨度在2 w/v％下降，但在3 w/v％以3 w/v％确认跨度降低。这之所以认为是因为当添加NaOH水溶液时，由于羟基的低浓度，乳化剂是负电荷的，以及乳化剂的球形结构被揭开，疏水位点被暴露出来，使其易于在油界面与油界面坐标。据认为，在高浓度下，na离子抢劫了乳液周围的水，从而增加了腌制效果。在检查压力处理的效果时，在2和3 w/v％样品中跨度低于压力处理前的跨度。这被认为是因为压力处理揭开了乳化剂的球形结构并暴露了疏水部位，从而使乳化剂更容易在油界面进行协调。

项目成果

Development of plant and algae protein-based monodisperse emulsion by PREMiX emulsification method: A previous study

通过 PREMiX 乳化方法开发基于植物和藻类蛋白的单分散乳液：先前的研究

• 发表时间: 2020
• 作者: Roberto Lemus;後藤太郎;井倉則之
• 通讯作者: 井倉則之