ارزيابي اثر آنزيم ترانس گلوتاميناز ميكروبي و سديم كازئينات بر حلاليت پروتئين ها و برهم كنش پروتئين ها در سويا برگر

The Effect of Microbial Transglutaminase Enzyme and Sodium Caseinate on Proteins Solubility and Interaction between the Proteins in Soy Burger

سابقه و هدف: اثرات سلامت بخش جايگزيني پروتئين گوشت با پروتئين هاي گياهي در توليد محصولاتي چون برگرها اثبات شده است. اما فقدان برهم كنش مناسب بين پروتئين هاي گياهي خواص فيزيكي محصول را تضعيف مي سازد. آنزيم ترانس گلوتاميناز ميكروبي با ايجاد پيوندهاي كووالانسي متقاطع سبب بهبود ويژگي هاي بافتي محصولات پروتئيني مي شود و كازئين يكي از بهترين سوبستراها براي اين آنزيم است. هدف از اين مطالعه بررسي اثر غلظت هاي مختلف آنزيم و سديم كازئينات بر خصوصيات فيزيكوشيميايي سويابرگر است. مواد و روش ها: آنزيم ترانس گلوتاميناز ميكروبي (در چهار سطح صفر، 0/25، 0/5 و 0/75درصد) و سديم كازئينات (در سه سطح صفر، 1 و 2 درصد) به فرمولاسيون سويا برگر افزوده شد. حلاليت پروتئين ها و ظرفيت نگهداري آب اندازه گيري و براي بررسي برهم كنش پروتئين- پروتئين از آناليز الكتروفورز يك بعدي استفاده شد. يافته ها : آنزيم ترانس گلوتاميناز ميكروبي و سديم كازئينات در كنار هم باعث افزايش ظرفيت نگهداري آب و كاهش حلاليت پروتئين شدند (0/05>P). سديم كازئينات در هر دو سطح و آنزيم در غلظت زير 0/75 به تنهايي اثر معني داري بر ظرفيت نگهداري رطوبت نداشتند. افزودن آنزيم به تنهايي يا همراه با سديم كازئينات موجب كاهش معني دار حلاليت پروتئين شد (p<0/05). نتايج آناليز الكتروفورز نشان داد خمير برگر نتوانسته باند مشخصي را روي صفحه الكتروفورز تشكيل دهد. درنتيجه براي بررسي دقيق تر اثر آنزيم، تركيب سويا و آنزيم به ژل الكتروفورز افزوده شد. نتايج نشان داد، آنزيم ترانس گلوتاميناز ميكروبي باعث تغيير دانسيته ي باندهاي سويا و حذف پروتئين بازي زير واحد B3 شد. نتيجه گيري: آنزيم ترانس گلوتاميناز ميكروبي در تركيب با سديم كازئينات باعث بهبود ظرفيت نگهداري آب، كاهش حلاليت پروتئين و برهم كنش پروتئين ها شد و در نتيجه خواص فيزيكي برگرهاي گياهي را بهبود داد.

Background and Objectives: the healthier effects of protein sources، especially plant sources instead of red meat for the production of protein-based products such as burgers have been proven. However، the lack of proper interaction between proteins of plant source causes poor physical properties of product. Microbial transglutaminase enzyme، results in improvement of the textural properties of protein products by formation of covalent bonds and casein is one of the best substrates for this enzyme. The aim of this study is to evaluate the effect of different concentrations of enzyme and sodium-caseinate on the physicochemical characteristics of veggie burger. Materials and Methods: Microbial transglutaminase (MTGase، 0-0.75%) and sodium-caseinate (SC، 0-2%) were added to veggie burger formulation. The solubility of proteins and water-holding capacity were measured and in order to investigate the protein-protein interaction، the SDS-PAGE electrophoresis was applied. Results: Addition of SC and MTGase significantly increased the water holding capacity and decreased solubility of the protein (P<0.05). Sodium-caseinate in both levels and the enzyme at less than 0.75% alone had no significant effect on the water holding capacity (P>0.05). The addition of MTGase alone or in combination with SC significantly decreased the solubility of the protein. SDS–PAGE analysis showed that burger dough did not form specific bands on SDS-PAGE. Therefore، in order to investigate the precise effect of enzyme، mixture of soy and enzyme was added to electrophoresis gel. Results revealed significant reduction in density of soy bands after adding MTGase and elimination of basic protein subunit B3. Conclusions: MTGase combined with sodium-caseinate resulted in improvement of the water holding capacity، interaction of proteins and the solubility reduction of protein and thus enhanced the physical properties of veggie burgers.