Extraktion und Charakterisierung der Proteinfraktion aus ganzem Kichererbsenmehl (Cicer arietinum L.) mittels ultraschallassistierter alkalischer Methode

Ultraschallunterstützte alkalische Extraktion wurde auf ganzes Kichererbsenmehl angewendet, um die Verarbeitungsbedingungen zu optimieren und die technologischen Eigenschaften des pflanzlichen Proteins zu verbessern. Ein Box-Behnken-Experimentaldesign bewertete systematisch die Auswirkungen des Feststoff-Flüssigkeits-Verhältnisses (1:05–1:15 g mL −1), des pH-Werts (7,0–12,0) und der Ultraschallzeit (10–40 min) in 15 Durchgängen. Das am besten geeignete Verfahren, basierend auf Proteinausbeute und Löslichkeit, war ein Verhältnis von 1:12,5 (g mL −1), pH 9,5 und eine Ultraschallzeit von 40 Minuten. Die Extrakte aus dem Kontrollversuch (EC), dem optimalen Versuch (ED) sowie drei weiteren experimentellen Bedingungen (E6, E10 und E11) wurden hinsichtlich ihrer technologischen, chemischen, physikochemischen und morphologischen Eigenschaften charakterisiert. Unter den fünf Extrakten zeigte EC den höchsten Proteingehalt (65,13 ± 0,97 %), und die ultraschallunterstützte Extraktionsmethode erhöhte nicht die Ausbeute, reduzierte jedoch die Extraktionszeit und verbesserte die funktionellen Eigenschaften. Die Löslichkeit stieg unter den optimierten Bedingungen (ED) von 77,33 ± 2,15 % auf 89,07 ± 3,06 %; die Wasseraufnahmefähigkeit von 1,76 ± 0,05 % auf 2,55 ± 0,02 %; die Ölaufnahme von 1,42 ± 0,02 % auf 1,96 ± 0,06 %; und die Schaustabilität von 58,04 ± 1,55 % auf 65,87 ± 2,75 %, wobei ED und E6 hervorzuheben sind. Die verbesserte Funktionalität wird ultraschallinduzierten Strukturveränderungen zugeschrieben, die mit akustischer Kavitation einhergehen. Das optimierte Verfahren bietet Vorteile für industrielle Lebensmittelsysteme, einschließlich verbesserter Effizienz und potenzieller Nachhaltigkeitsvorteile. Kichererbsenproteine zeigen großes Potenzial für Anwendungen in Backwaren, Pasta, Fleischanaloga, Milchalternativen und aufkommenden Technologien wie 3D-gedruckten Lebensmitteln. Zukünftige Studien sollten sich auf die Skalierung des Prozesses und eine techno-ökonomische Bewertung zur Unterstützung der industriellen Umsetzung konzentrieren.