Proximate Composition of Chia Seeds, Functional, and Antioxidant Properties of Their Mucilage.
Loading...
Date
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Sétif 1 University Ferhat Abbas . Faculty of Natural and Life Sciences
Abstract
This study aims to evaluate the nutritional composition of chia seeds (Salvia hispanica), along
with the antioxidant and functional properties of their extracted mucilage, with a focus on its
potential as a multifunctional ingredient for the food and related industries. To assess the
nutritional profile, the association of official analytical chemists methods were used. Antioxidant
activity was measured using DPPH radical scavenging, reducing power, and iron chelation
capacity at various mucilage concentrations. Functional properties such as water holding
capacity, oil binding capacity, swelling index, solubility, emulsifying capacity, and foam
behavior were determined using gravimetric and volumetric methods. Preliminary chemical
analyses showed that chia seeds possess a balanced nutritional profile, with moisture content at
10.09 ± 0.11%, ash at 4.25 ± 0.06%, protein at 20.95%, fat at 24.70 ± 5.96%, total fiber at 22.79
± 2.31%, and carbohydrates at 17.23%. The extracted mucilage exhibited a neutral pH (7.56 ±
0.04) and moderate electrical conductivity (1.298 ± 0.11 mS/cm). Functionally, the mucilage
demonstrated a high-water holding capacity (97.62 ± 3.40 g H₂O/g), a notable oil binding
capacity (9.56 ± 0.72 g oil/g), and a significant swelling index (19.94 ± 5.88 g H₂O/g), indicating
its suitability for moisture retention and texture enhancement in food systems. Solubility
improved with temperature, increasing from 78.83% at 30°C to 90.00% at 80°C. Chia seed
mucilage also showed an excellent emulsifying capacity (97.5 ± 3.54%), though emulsion
stability was moderate (38.42 ± 2.23%). Its foaming capacity was relatively low (3.67 ± 1.53%
at 1% concentration), but highly stable over time (95.83 ± 8.84%), making it useful in select
formulations. Antioxidant testing revealed strong activity, with DPPH radical scavenging
increasing from 58.56% to 79.59% between 0.375 and 3 mg/mL, and iron chelation capacity
rising from 53.70% to 98.05%. Overall, these findings highlight the potential of chia seed
mucilage as a natural hydrocolloid with valuable functional and antioxidant properties,
supporting its use in food, pharmaceutical, and cosmetic applications.
Description
تهدف هذه الدراسة الى تقييم ال تركيبة الغذائية لبذور الشيا، الخصائص المضادات لألكسدة، والخصائص الوظيفية للهالم
المستخرج من بذور الشيا )Hispanica Salvia)، مع التأكيد على إمكانياته كمكون متعدد الوظائف لصناعة األغذية
والصناعات ذات الصلة .لتقييم التركيبة الغذائية تم استعمال طرق الرابطة الدولية للكيمائيين التحليليين الرسميين، لقياس النشاط
المضاد لالكسدة تم استعمال كسح الجذر الحر DPPH، القوة االرجاعية والقدرة على استخالب الحديد عند تركيزات مختلفة
من الهالم. بينما تم اعتماد طرق وزنية وحجمية لقياس قدرة االحتفاظ بالماء، قدرة ربط الزيت، مؤشر االنتفاخ، الذوبانية، قدرة
االستحالب، والرغوة. أظهرت التحليالت الكيميائية األولية لبذور الشيا تركيبة غذائية متوازنة، حيث كانت نسبة الرطوبة
)10.09 ± %0.11(، الرماد ) 4.25 ± %0.06(، البروتينات )%20.95(، الدهون )24.70 ± %5.96(، األلياف الكلية
)22.79 ± %2.31(، والسكريات (17.23%).أظهر المخاط المستخرج درجة حموضة متعادلة )7.56 ± 0.04( وتوصيلية
متوسطة )1.298 ± 0.11 م.س/سم¹⁻(، مما يشير إلى توافق جيد مع مجموعة من التركيبات الغذائية او الدوائية. كشفت
الخصائص الوظيفية عن القدرة العالية على االحتفاظ بالماء 97.62 ± 3.40غرامO₂H /غرام، قدرة ملحوظة على ربط الزيت
)9.56 ± 0.72 غرام زيت/غرام(، ومؤشر انتفاخ كبير قدر ب ) 5.88 ± 19.94)جرام/O₂H جرام(، مما يشير الى مالئمته
للترطيب وتعزيز القوام في أنظمة الغذاء. تحسنت القابلية للذوبان مع زيادة درجة الحرارة، حيث تراوحت من %78.83 عند
30 درجة مئوية إلى %90.00 عند 80 درجة مئوية. أظهر هالم بذور الشيا أي ًضا قدرة ممتازة على تشكيل مستحلب )97.5 ±
%3.54(، على الرغم من أن استقرار المستحلب كان معتدالً )38.42 ± %2.23(. كانت قدرته على تشكيل رغوة منخفضة
نسبيًا )3.67 ± %1.53 عند تركيز%1(، ومع ذلك ظلت مستقرة لمدة طويلة )95.83 ± %8.84(، مما يشير إلى إمكانية
ًط استخدامه في تركيبات معينة. أظهرت اختبارات ا قويًا، حيث زادت نسبة التخلص من الجذور الحرة من
مضادات األكسدة نشا
%58.56 إلى %79.59 في التراكيز0.375 إلى 3 ملغ/مل. بينما قدرة استخالب الحديد فارتفعت من %53.70 إلى
.98.05% بشكل عام، تسلط هذه النتائج الضوء على إمكانيات صمغ الشيا كمواد هيدروكوليدية طبيعية ذات خصائص وظيفية
ومضادة لألكسدة قيمة، مما يدعم استخدامها في التطبيقات الغذائية والصيدالنية والتجميلية
