Total Substitution of Egg White by Faba Bean Protein Concentrate in Marshmallow Formulation
Autores: Dhieb, A.; Ghribi, A. M.; Sebii, H.; Khaled, Z.; Karoui, R.; Blecker, C.; Attia, H.; Besbes, S.
Revista: Foods (2026)
DOI: https://doi.org/10.3390/foods15020382
Eje / subcolección Zotero: Espuma y confitería sin sacarosa
Acceso al texto completo: abierto (gold) · enlace
Abstract
This paper discusses the total replacement of egg white (EW) with faba bean protein concentrate (FPC) in a marshmallow formulation. The physico-chemical and techno-functional characterizations of the ingredients revealed that FPC, with a protein content of 68%, exhibited an interesting foaming capacity (200%) compared to EW, which had comparable foaming stability. The physico-chemical properties of the final products indicated that the FPC marshmallow (FPCM) had a higher density (0.519 g/mL), lower moisture (17.337%), and a water activity within the recommended range for this type of product. The FPCM had the highest hardness and elasticity values but the lowest cohesiveness and adhesiveness. Scanning electron microscopy showed that the FPCM structure is similar to that of the EW marshmallow (EWM). In front-face fluorescence spectroscopy measurements, the FPCM exhibited higher emission intensity for tryptophan with a maximum at 382 nm and vitamin A with a maximum located around 338 nm. FTIR analysis presented higher peaks at 850, 918, and 1034 cm−1 for the EWM compared to the FPCM. In a hedonic evaluation, the majority of descriptors (hardness, odor, and general acceptability) showed similar scores for both formulations. All results demonstrated the success of the total substitution of egg white by FPC in the marshmallow formulation.
Lectura guiada
Problema de investigación
Evaluar la viabilidad de sustituir totalmente la clara de huevo por un concentrado de proteína de haba (FPC) en masmelo, caracterizando los ingredientes y el producto final.
Metodología
- Diseño: Experimental; caracterización fisicoquímica y tecnofuncional de clara y FPC (espumabilidad, estabilidad, WHC, potencial zeta, gelificación); masmelo control (gelatina 2,82 %, clara 11,27 %, azúcar 56,34 %, jarabe de glucosa 11,27 %) frente a FPC con proceso idéntico; humedad, a_w, densidad, TPA, SEM, FTIR, fluorescencia, PCA; Tukey.
- Población / muestra: 2 formulaciones; panel hedónico de 60 jueces, escala de 5 puntos, muestras aleatorizadas con códigos de 3 dígitos.
“The control marshmallow formula (egg-white-based sample) (EWM) was prepared using the following percentages: 2.82% gelatin, 11.27% egg white, 56.34% sugar, and 11.27% glucose syrup.” (p. 5)
- Mi nota: Matriz con gelatina, sacarosa y jarabe de glucosa: el resultado no se traslada tal cual a la fórmula sin azúcar ni gelatina de Mary.
“No adjustments were made to processing parameters when egg white was replaced by FPC. Mixing speed, whipping time, syrup addition rate, gelatin incorporation time, cooling duration, molding conditions, and storage conditions were kept identical for all formulations.” (p. 6)
- Mi nota: Buena práctica de diseño: fijar todos los parámetros de proceso al comparar formulaciones. Mary debe hacer lo mismo.
“Marshmallow samples (10 mm height × 20 mm length) were compressed by 50% at a speed of 10 mm/s, and texture parameters were determined using the same cited software.” (p. 6)
- Mi nota: Protocolo TPA (50 % de compresión, 10 mm/s) como referencia para la Metodología de Mary.
“A hedonic test was carried out by 60 judges based on a 5-point hedonic scale (1 = very unpleasant; 5 = very pleasant). All portion orders were fully randomized, and the samples were coded using three-digit random numbers.” (p. 7)
- Mi nota: Copiar la aleatorización y los códigos de 3 dígitos; Mary usará la escala de 9 puntos, más sensible que la de 5.
🟡 Ideas principales (hallazgos clave)
“All results demonstrated the success of the total substitution of egg white by FPC in the marshmallow formulation.” (p. 1)
- Mi nota: Tesis central: se puede retirar la clara de huevo. Alternativa si la albúmina complica la entrada a la UE (producto compuesto).
✅ Evidencia:
“The EWM was less dense (0.463 g/mL) than the FPCM (0.519 g/mL).” (p. 9)
- Mi nota: Densidades de referencia (0,46-0,52 g/mL) para comparar con el masmelo de Mary.
“Although not exactly the same, the microstructure showed that the FPCM structure (Figure 2B) is sufficiently similar to the EW formulation (Figure 2A) in terms of wall development, air cell distribution, gelling behavior, and network formation to support its potential as an acceptable substitute for EW in aerated confectionery.” (p. 9)
- Mi nota: La microestructura con proteína de haba es comparable a la de la clara: respalda una versión sin huevo.
✅ Evidencia:
“These results proved the success of totally replacing EW with FPC in the marshmallow formulation, as evidenced by the comparable general acceptability scores obtained for both formulations (rating of 4.03).” (p. 13)
- Mi nota: Evidencia sensorial de la sustitución total (aceptabilidad 4,03 en ambas).
✅ Evidencia:
“According to Palabiyik et al. [48], the water activity of a freshly manufactured marshmallow, which ranges between 0.600 and 0.750, varies depending on its composition and water content.” (p. 16)
- Mi nota: Rango de a_w de un masmelo recién hecho (0,60-0,75): umbral para el estudio de vida útil.
“In fact, a reduced amount of incorporated air, resulting from the lower foaming capacity and expressed by higher density, led to a harder final product [50].” (p. 17)
- Mi nota: Menos aire, más densidad, más dureza: cadena causal para discutir los resultados de textura.
🔵 Conceptos clave
“The recommended moisture content for this type of aerated product is 15–22 g/100 g [46].” (p. 16)
- Mi nota: Rango objetivo de humedad (15-22 g/100 g) para las especificaciones del masmelo de Mary.
“Marshmallow density, which measures the amount of air incorporated during whipping, is the mass of the foam product per unit volume.” (p. 17)
- Mi nota: Definición de densidad ligada al aire incorporado; justifica medir densidad y overrun en la Fase 2.
🔴 Citas textuales relevantes
“Marshmallows represent an ideal model system for studying protein substitution because their quality is highly dependent on protein functionality, particularly foaming and gelling, making them a sensitive indicator of alternative protein performance.” (p. 2)
- Mi nota: Cita para el Marco teórico: la calidad del masmelo depende de la funcionalidad espumante de la proteína.
“Furthermore, egg white is a major food allergen, whereas faba bean protein is less commonly associated with severe allergic reactions, potentially offering safer options for consumers, although proper labeling remains essential.” (p. 19)
- Mi nota: Cita para el Marco legal: el huevo es alérgeno de declaración obligatoria en el etiquetado para España.
🟢 Conexiones con el TFE de Mary
- Es la alternativa técnica a la albúmina si su origen animal complica la importación a la UE (régimen de productos compuestos) o si se quiere un producto vegano y sin alérgeno de huevo.
- Fija rangos de referencia para el masmelo: humedad 15-22 g/100 g, a_w 0,60-0,75 y densidad 0,46-0,52 g/mL.
- Su diseño (mismos parámetros de proceso para todas las formulaciones) es el modelo a seguir en las pruebas de Mary.
- Cautela: el sistema lleva gelatina y sacarosa; en Mary la albúmina es el principal espumante y sustituirla sería más arriesgado.
🟠 Limitaciones y vacíos
“The main gelling agent in marshmallow compositions is gelatin, which cools to form a thermo-reversible polymer network, creating an elastic jelly and acting as both an efficient densifier and a foaming agent [2].” (p. 17)
- Mi nota: Tensión: la textura de este estudio depende de la gelatina, que Mary no usa. La sustitución de la albúmina sería más arriesgada en su sistema.
“This absence of significant differences should be interpreted as a key technological and practical achievement rather than a limitation.” (p. 19)
-
Mi nota: Lectura optimista: no hallar diferencias con 60 jueces y escala de 5 puntos no prueba equivalencia. Matizarlo al citarlo.
-
Solo dos formulaciones, sin sustituciones parciales ni estudio de vida útil.
-
Escala hedónica de 5 puntos y 60 jueces; ‘sin diferencias’ no equivale a probar equivalencia.
Preguntas orientadoras
- Dhieb et al. midieron densidades de 0,463 g/mL (clara) y 0,519 g/mL (haba) en masmelos con gelatina y sacarosa. Si tu masmelo sin gelatina ni sacarosa sale por encima de ese rango, ¿lo leerás como un fallo de la fórmula o como algo esperable al quitar la sacarosa? ¿Qué densidad fijarás como aceptable en tu ficha técnica?
- Los autores dejaron idénticos la velocidad de batido, el tiempo de batido y la velocidad de adición del jarabe en todas las formulaciones. ¿Qué parámetros de proceso vas a fijar tú entre el control tradicional y las variantes sin azúcar, y cómo los registrarás en la ficha de proceso por lote?
- El concentrado de haba (68 % de proteína, espumabilidad del 200 %) sustituyó toda la clara. Sabiendo que la albúmina convierte tu masmelo en producto compuesto para la UE y es alérgeno obligatorio, ¿lo probarías como variante del OE1 o lo dejarías como recomendación en la discusión, teniendo en cuenta que en tu sistema no hay gelatina que sostenga la espuma?
- 🎓 Pregunta de sustentación: “Dhieb no encontró diferencias de aceptabilidad (4,03 en ambas) con 60 jueces y una escala de 5 puntos. ¿Eso demuestra que las dos fórmulas son equivalentes?” ¿Qué responderías y qué cambia eso en la forma de analizar tu propia prueba de 9 puntos?
Mi reflexión
Graba tu respuesta a estas preguntas con tus palabras. No hace falta responderlas todas ni en orden.
Notas derivadas
- La clara de huevo puede sustituirse totalmente por proteína de haba en el masmelo
- Menos aire incorporado da un masmelo más denso y más duro
¿Dónde lo uso en el TFE?
- 04 Marco teórico: papel de la proteína en la espuma; densidad como aire incorporado
- 05 Marco legal: alérgeno huevo y alternativa sin ingredientes de origen animal (producto compuesto)
- 07 Metodología: TPA, codificación y aleatorización de muestras en el panel
- 08 Resultados y discusión: rangos de humedad, a_w y densidad para comparar