Floarea de marigold, o sursă sustenabilă de proteină vegetală pentru inovații alimentare
Florile de marigold, adesea considerate deșeuri florale, ar putea avea un potențial neexplorat ca ingredient proteic funcțional, bogat în antioxidanți, pentru alimentele sustenabile de nouă generație.
Un studiu recent publicat în ACS Food Science & Technology analizează proprietățile structurale și funcționale ale proteinelor din florile de marigold, inclusiv solubilitatea, capacitățile de retenție a apei și uleiului, potențialul emulsificator și activitatea antioxidantă.
Florile de marigold (Calendula officinalis) conțin o gamă diversificată de compuși fitochimici bioactivi și au concentrații de proteine comparabile cu cele ale alimentelor vegetale convenționale, precum porumbul, ovăzul, grâul și quinoa. Acest profil compozițional le conferă proprietăți antioxidante, antimicrobiene și antiinflamatorii, care au fost studiate pentru posibile aplicații în domeniul alimentelor, cum ar fi coloranții naturali, ingredientele funcționale și sistemele de conservare.
Proteinele din florile de marigold au fost extrase printr-o metodă de extracție secvențială, bazată pe clasificarea proteinelor Osborne, cu modificări minore. Florile de marigold pre-uscate au fost achiziționate de la un furnizor local, măcinate într-o pulbere fină, cernute și supuse unor protocoale standard pentru extragerea proteinelor crude, lipidelor și fibrelor crude.
Conținutul acestor componente a fost cuantificat conform metodelor stabilite de Asociația Chemistilor Analitici Oficiali (AOAC), iar conținutul de cenușă a fost determinat prin metoda pierderii prin ardere. Toate valorile de compoziție proxime au fost raportate pe baza greutății uscate (g/100 g material uscat) pentru analiza nutrițională.
Florile de marigold au oferit o proteină ridicată de 8,95 g, albumina constituind cea mai mare fracție, cu 65,5 %, urmată de globulină, glutelină și prolamine, cu 22,5 %, 10,9 % și 1,12 %, respectiv. Procesul de extracție a realizat o rată de recuperare de 92,2 %, indicând eficiența sa și pierderi minime de proteină.
Fracția proteinelor din florile de marigold diferă în ceea ce privește luminozitatea și intensitatea culorii, globulina fiind cea mai deschisă, albumina relativ mai închisă, iar glutelina considerată cea mai întunecată. Aceste variații sunt atribuite diferențelor în solubilizarea pigmenților în timpul extracției, în special utilizării hidroxidului de sodiu (NaOH) pentru glutelină.
Albumina și glutelina conțin niveluri ridicate de prolină, cisteină și acid glutamic, în timp ce globulina arată niveluri mari de aminoacizi esențiali pentru emulsificare, gelifiere și spumare. Conținutul ridicat de acid glutamic și acid aspartic probabil că a îmbunătățit aroma umami.
Analiza SDS-PAGE a identificat proteinele din marigold, în special albumina și globulina, ca surse potente de polipeptide cu greutate moleculară mică, asociate cu o stabilitate și funcționalitate superioară a emulsiilor. Analiza structurală a confirmat structuri secundare distincte în fracțiile proteice din marigold, susținând funcțiile lor variate.
Pereții Amide I, precum și benzile N-H și C-O puternice, au indicat puritate ridicată și conținut scăzut de carbohidrați. Glutelina și globulina au conținut un număr mare de β-foi, care ajută la stabilitate și emulsificare, în timp ce prolamina a avut mai multe α-helixuri și o funcționalitate mai redusă.
Albumina a fost cea mai termostabilă, iar proteinele din marigold au arătat o rezistență puternică la căldură pentru alimentele procesate. Fiecare fracție proteică din marigold a prezentat o microstructură unică care influențează funcția. Astfel, albumina a fost poroasă pentru retenția de apă și emulsificare, iar glutelina compactă pentru îngroșare și stabilitate.
Forma cristalină a prolaminei a limitat solubilitatea; comparativ, porozitatea moderată a globulinei a întărit potențialul său de spumare și emulsificare. Albumina a avut cea mai mare hidrofobicitate a suprafeței, ceea ce contribuie suplimentar la capacitatea sa de emulsificare și retenție a uleiului. Nivelurile mai scăzute de globulină și prolamină au redus funcționalitatea acestora.
LC-MS/MS a identificat clase de proteine, inclusiv oxido-reductaze și proteine de transfer lipidic, în conformitate cu activitățile antioxidante, emulsificatoare și de retenție a apei și uleiului puternice ale albuminei și glutelinei, sugerând calități ideale pentru menținerea umidității, grăsimilor și stabilității generale.
Albumina a avut cea mai mare capacitate de spumare, făcând-o benefică pentru produsele de panificație, lactate și alimente aerate datorită solubilității și flexibilității sale. Poroșitatea și solubilitatea contribuie, de asemenea, la capacitatea superioară de emulsificare a albuminei și glutelinei, în timp ce structurile compacte din prolamină și activitatea interfeței mai scăzute a globulinei limitează aceste proprietăți.
În concluzie, proteinele din marigold, în special albumina și glutelina, oferă beneficii antioxidante și multifuncționale puternice pentru calitatea și stabilitatea alimentelor.
Proteinele din florile de marigold prezintă o promisiune pentru aplicații alimentare sustenabile. Aceste constatări sugerează că biomasa de marigold, care este adesea aruncată după recoltare, ar putea servi ca o sursă regenerabilă de ingrediente alimentare funcționale. Totuși, sunt necesare studii suplimentare în sisteme alimentare reale și condiții de procesare industriale pentru a confirma performanța și a susține sisteme de producție mai sustenabile și circulare.
