Relationships between physico-chemical properties and colonic fermentation in pea fibre and protein
Doktorsavhandling, 2025
The aim of this thesis is to explore how modifications of pea hull fibre and pea protein can prompt changes in their physico-chemical properties and in vitro colonic fermentation. Thermal and enzymatic treatments were applied to pea hull fibres and pea protein. The effect of these processes was studied through compositional, physical and rheological changes. Subsequently, colonic fermentation of modified fibre and protein was investigated using in vitro batch fermentation, and evaluated through the microbial and metabolic responses.
Enzymatic treatment of pea hull fibre by pectate lyase induced differences in cell wall structure and rheological properties. The rheological behaviour of the pea hull fibres could be predicted using soft particle models. Modifications to pea hull fibres did not alter the metabolite production during in vitro colonic fermentation. However, changing the pea protein degree of hydrolysis induced changes in the metabolic response and clear differences in the microbial community. Higher degree of hydrolysis of the pea protein resulted in a microbiota similar to those found during pea hull fibre fermentation. Combined fibre and protein fermentation gave higher fraction of healthy metabolites compared to pure protein fermentation, but also increased proteolytic fermentation products. Overall, changes in physico-chemical properties can be related to differences in colonic fermentation outcome, but is dependent on substrate and treatment.
Pea hull fibre
rheology
pea protein
in vitro colonic fermentation
Författare
Jakob Ytterberg
Tillämpad kemi 3.3
Effect of heating of pea fibres on their swelling, rheological properties and in vitro colon fermentation
Food Hydrocolloids,;Vol. 147(2024)
Artikel i vetenskaplig tidskrift
Physico-chemical properties of pea fibre and pea protein blends and the implications for in vitro batch fermentation using human inoculum
Food Hydrocolloids,;Vol. 150(2024)
Artikel i vetenskaplig tidskrift
Ytterberg, J. Krona, A. Freire de Moura Pereira, P. Jimenez-Quero, A. Lopez-Sanchez, P. and Ström, A. Rheological behaviour of pea hull fibres treated with pectate lyase
Ytterberg, J. Ytterberg, K. Janewithayapun, R. Marques, T.M. Lopez-Sanchez, P and Ström, A. Inluence of hydrolysed pea protein on in vitro colonic fermentation in presence and absence of fibres
Ett exempel är ärtskalsfibrer som är en restprodukt som uppstår när man utvinner protein ur ärtor. Dessa fibrer skulle kunna utnyttjas mer efter modifieringar. I den här avhandlingen undersöks hur olika behandlingar av ärtskalsfibrer och ärtprotein påverkar deras egenskaper och om förändringarna även påverkar hur de bryts ner av bakterier i tjocktarmen. Både värme- och enzymbehandling förändrade fibrernas egenskaper, vilket möjligtvis kan göra dem mer användbara i livsmedel. Däremot påverkades inte hur fibrerna fermenterades i tarmen.
Varje dag når en viss mängd protein tjocktarmen där det bryts ner tillsammans med bland annat fibrer. Med en växande konsumtion och produktion av växtprotein ökar mängden protein som når tjocktarmen. När dessa protein bryts ner av bakterier i tjocktarmen bildas giftiga ämnen. Resultaten i denna avhandling visar att modifieringar av ärtprotein kan förändra sammansättningen av tarmens mikroorganismer och vilka metaboliter som produceras. Detta sker både när ärtskalsfibrer finns med och när de inte gör det.
Plant-based Proteins for Health and Wellbeing (PAN Sweden)
Formas (2024-01022), 2025-01-01 -- 2028-12-31.
Ämneskategorier (SSIF 2025)
Livsmedelsvetenskap
DOI
10.63959/chalmers.dt/5783
ISBN
978-91-8103-326-7
Doktorsavhandlingar vid Chalmers tekniska högskola. Ny serie: 5783
Utgivare
Chalmers
Vasa A, Vera Sandbergs Allé 8, Chalmers
Opponent: Prof. Laura Nyström, ETH Zurich, Switzerland