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Analysis of protein oxidation and Maillard reaction products in meat analogues
Elena Maria Theresa Hinterreiter-Kern
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Lebensmittelchemie
Betreuer*in
Marc Pignitter
DOI
10.25365/thesis.73446
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29133.91931.138937-9
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Eine vegane oder vegetarische Lebensweise kann zu einem Defizit an Eiweiß führen, weshalb der Markt für Fleischersatzprodukte boomt. Da Fleisch bei omnivorer Ernährung eine wichtige Eiweißquelle ist, weisen Veganer insgesamt ein Defizit bei der Eiweißaufnahme auf. Aus diesem Grund werden eiweißreiche Fleischersatzprodukte wie Tofu, Tempeh oder Seitan als Ergänzung zu einer veganen Ernährung verzehrt. Das Erhitzen von Lebensmitteln wirkt sich sowohl auf die Oxidation von Proteinen als auch auf die Bildung von hitzebedingten Maillard-Produkten, wie den so genannten advanced glycation end-products (AGEs), aus. Beide chemischen Prozesse in Lebensmitteln wirken sich sowohl auf die Lebensmittelqualität als auch bei Verzehr auf die Gesundheit aus. Fleischersatzprodukte wie Tofu, Tempeh und Seitan wurden daher photometrisch zur Bestimmung von Carbonylen als Indikator für die Proteinoxidation und mittels LC-MS zur Bestimmung verschiedener AGEs analysiert. Aufgrund der unterschiedlichen Methoden und der verschiedenen Rohstoffe (Mehl oder Soja), die zur Herstellung der Fleischanaloga verwendet wurden, wurde erwartet, dass der Gehalt der untersuchten Analyten infolge der Verarbeitungsschritte nicht die gleiche Tendenz aufweisen würde und dass am Ende eine allgemeine Zunahme des Gehalts zwischen den gebratenen Fleischanaloga festgestellt werden könnte. Es zeigte sich, dass sich alle drei Fleischanaloge während des Prozesses vom Rohmaterial zum Fleischanalog und während des Bratens in Bezug auf die Proteinoxidation und den Gehalt an hitzeinduzierten Maillard-Produkten verändern. Die Proteinoxidation schien bei Tofu am weitesten fortgeschritten zu sein, was auf den für seine Herstellung erforderlichen Prozess zurückzuführen sein könnte. Der Carbonylgehalt in gebratenem Tempeh unterschied sich signifikant von dem des gebratenen Tofus, was zu der Annahme führt, dass das Kochen der ganzen Sojabohnen in Wasser einen geringeren Einfluss auf die Proteinoxidation hat als das Kochen der Emulsion. Darüber hinaus wurden die höchsten CML-Gehalte in Tempeh gefunden, und die Ergebnisse der semiquantitativen Analyse deuten ebenfalls auf die Bildung von CEL von Sojabohnen zu rohem Tempeh und von rohem zu gebratenem Tempeh hin. Seitan erwies sich als das Produkt mit der geringsten Tendenz zur Proteinoxidation und AGE- Bildung sowie mit dem höchsten Proteingehalt. Diese Tatsache nahe, dass Soja möglicherweise nicht optimal für die Herstellung von Fleischanalogen ist. Das führt zu der Annahme, dass weitere Rohstoffe, neben Weizen (im Gegensatz zu Soja), gesundheitliche und lebensmitteltechnische Vorteile für die Herstellung von Fleischanaloge aufweisen.
Abstract
(Englisch)
A vegan or vegetarian lifestyle can lead to a deficit in protein, which is why the market for meat substitutes is booming. Since, meat is an important source for protein, vegans show an overall deficit in protein intake. Therefore, protein-rich meat analogues such as tofu, tempeh or seitan are consumed as a supplement in vegan diets. Heating foods has an effect on both the oxidation of proteins and the formation of heat- induced Maillard products, such as the so-called advanced glycation end-products (AGEs). Both chemical processes in food have an effect on both food quality health when consumed. Therefore, the meat substitutes tofu, tempeh and seitan were analyzed photometrically for carbonyls determination as an indicator of protein oxidation and by LC-MS for determination of different AGEs. Due to the different methods and the different raw materials (flour or soy) used to produce the meat analogues, it was expected that the content of the analytes investigated would not show the same tendency as a result of the processing steps and that an overall increase in the content between the fried meat analogues could be detected at the end. All three meat analogues were shown to change through the process from raw material to meat analogue and during frying in terms of protein oxidation and levels of heat- induced Maillard products. Protein oxidation appeared to be most advanced in tofu, which may be due to the manufacturing process needed for its production. The carbonyl content in the fried tempeh was significantly different from that of the fried tofu, leading to the assumption that cooking the whole soybeans in water has a lower input on protein oxidation than cooking a grinded soybeans emulsion. In addition, the highest CML contents could be found in tempeh and the semi-quantitative analysis results also suggested the formation of CEL from soybean to raw tempeh and from raw to fried tempeh. Seitan turned out to be the product with the tendency to have the lowest protein oxidation and AGEs formation, as well as the highest protein content. This fact leads to the suggestion that soy might not be the best material for manufacturing meat analogues. Therefore, this work arises the question whether there are other raw materials that are more suitable for the production of meat analogues compared to soy, in regards to health and food technology aspects.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Maillard Reaktion Protein Oxidation Soja Tofu Tempeh Seitan pflanzenbasiert Fleischanaloge
Schlagwörter
(Englisch)
Maillard reaction protein oxidation soy tofu tempeh seitan plant-based meat analogues
Autor*innen
Elena Maria Theresa Hinterreiter-Kern
Haupttitel (Englisch)
Analysis of protein oxidation and Maillard reaction products in meat analogues
Paralleltitel (Deutsch)
Analyse von Proteinoxidation und Maillard Reaktion assozierten Produkten in Fleisch-Analogen
Publikationsjahr
2023
Umfangsangabe
VI, VIII, 82 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Marc Pignitter
Klassifikationen
35 Chemie > 35.62 Aminosäuren. Peptide. Eiweiße ,
35 Chemie > 35.76 Aminosäuren. Peptide. Eiweiße
AC Nummer
AC16838674
Utheses ID
66697
Studienkennzahl
UA | 066 | 659 | |