view in publisher's site

Atomic force microscopy nanoscale analysis: Impact of storage conditions on surface properties of whey protein powders

Highlights•Surface properties of whey protein particles at the nanoscale were dramatically impacted by high temperature storage.•Storage at high temperature led to smoother particles surfaces without size modifications.•Upon storage, particle morphological changes were correlated to the formation of strongly hydrophobic domains.•Nanoindentation measurements revealed that storage at high temperature induced particle surface mechanical heterogeneities by formation of stiff domains.•Physicochemical modifications at the particle surface could be attributed to protein denaturation and lactosylation together with compounds rearrangement and migration.AbstractDairy powders are usually subjected to environmental variations during storage and/or shipment that strongly impact their chemical, nutritional and structural features. Nevertheless, these modifications are rarely investigated at the particle surface level, which represents the interface in contact with air, water, materials or other powders and directly influences powder functionalities. In this paper, atomic force microscopy (AFM) is used in imaging, nanoindentation and force spectroscopy modes to investigate the evolution of the surface properties such as the hydrophobicity and stiffness of whey protein powders at the nanoscale after controlled storage conditions. Our results evidenced that surface modifications are more enhanced by high storage temperature than storage time (for the same storage energy) and correspond to an increase of both surface hydrophobicity and heterogeneity. The strong impact of residual lactose in the powder (around 1.5% lactose) is also highlighted on these phenomena by performing surface comparisons with a reference powder (β-lactoglobulin) without lactose. This reference powder permitted the discrimination between surface protein denaturation and surface lactosylation.Graphical abstractDownload : Download high-res image (313KB)Download : Download full-size image

آنالیز میکروسکوپ نیروی اتمی در مقیاس نانو: تاثیر شرایط ذخیره‌سازی بر خواص سطحی پودر پروتئین آب‌پنیر

نکات برجسته خصوصیات سطحی ذرات پروتئین آب‌پنیر در مقیاس نانو به طور چشمگیری تحت‌تاثیر دمای بالای ذخیره‌سازی قرار گرفت. * ذخیره‌سازی در دمای بالا منجر به سطوح ذرات هموارتر بدون تغییر اندازه می‌شود. به محض ذخیره‌سازی، تغییرات مورفولوژیک ذرات با تشکیل دامنه‌های شدیدا آبگریز مرتبط بود. اندازه‌گیری‌های تورفتگی نانو نشان داد که ذخیره‌سازی در دمای بالا باعث ایجاد ناهمگنی مکانیکی سطح ذرات با تشکیل دامنه‌های سفت می‌شود. تغییرات فیزیکوشیمیایی در سطح ذرات را می توان به دناتوره شدن و لکتوزیلاسیون پروتئین به همراه بازآرایی و مهاجرت ترکیبات نسبت داد. پودرهای آبکافت معمولا در معرض تغییرات محیطی در طول نگهداری و / یا حمل قرار می‌گیرند که به شدت ویژگی‌های شیمیایی، تغذیه‌ای و ساختاری آن‌ها را تحت‌تاثیر قرار می‌دهند. با این وجود، این تغییرات به ندرت در سطح ذرات مورد بررسی قرار می‌گیرند که نشان‌دهنده سطح مشترک در تماس با هوا، آب، مواد و یا دیگر پودرها بوده و به طور مستقیم بر عملکرد پودرها تاثیر می‌گذارد. در این مقاله، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)در تصویربرداری، تورفتگی نانو و طیف‌سنجی نیرو برای بررسی تکامل خواص سطحی مانند آبگریزی و سختی پودر پروتئین آب‌پنیر در مقیاس نانو پس از شرایط ذخیره‌سازی کنترل‌شده استفاده می‌شود. نتایج ما نشان می‌دهد که تغییرات سطح با دمای ذخیره بالا نسبت به زمان ذخیره (برای انرژی ذخیره یک‌سان)بیشتر افزایش می‌یابد و با افزایش هر دو آبگریزی سطح و ناهمگونی مطابقت دارد. تاثیر قوی لاکتوز باقیمانده در پودر (حدود ۵ / ۱ % لاکتوز)نیز با انجام مقایسه سطح با یک پودر مرجع (بتالاکتوگلوبولین)بدون لاکتوز، بر این پدیده تاکید شده‌است. این پودر مرجع، تمایز بین دناتوره شدن پروتئین سطحی و لپتوزیلاسیون سطح را مجاز می‌دانست. تخلیه تجربی: دانلود تصویر با کیفیت بالا (۳۱۳ KB)دانلود: دانلود تصویر با اندازه کامل
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Chemical Engineering
  • ترجمه مقاله General Chemical Engineering
  • مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • ترجمه مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • مقاله General Chemistry
  • ترجمه مقاله General Chemistry
  • مقاله شیمی عمومی
  • ترجمه مقاله شیمی عمومی
  • مقاله Food Science
  • ترجمه مقاله Food Science
  • مقاله علوم غذایی
  • ترجمه مقاله علوم غذایی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.