Hidrolizații de proteine sunt utilizați în industria medicală și alimentară, precum și în microbiologie. Producția lor se bazează pe descompunerea compușilor organici. Compoziția rezultată este mai ușor de digerat de organismul uman și animal, are o valoare nutritivă ridicată. Acești compuși sunt deosebit de importanți în fabricarea formulelor hipoalergenice pentru sugari.
Descriere
Hidrolizatele de proteine sunt substante obtinute ca urmare a descompunerii proteinelor prin reactia cu apa. Clivajul are loc în prezența catalizatorilor: acizi, alcalii sau enzime. Ca rezultat, legăturile peptidice ale lanțului molecular în alt sunt distruse, iar produsul final este un amestec complex format din aminoacizi individuali, sărurile lor de sodiu și reziduuri polipeptidice. Acest proces, folosind exemplul unei tripeptide, este prezentat în imaginea de mai jos.
Hidrolizatele de diferite tipuri de proteine, obținute la aceeași adâncime a clivajului lor, au o compoziție identică. Aceste substanțe sunt compuși valoroși din punct de vedere biologic activ, deoarece aminoacizii sunt principala sursă de nutriție pentru țesuturi și„materialul lor de construcție” și peptidele sunt implicate în sinteza aminoacizilor, joacă un rol intermediar în procesele metabolice și servesc ca imunomodulatori.
Principalele componente ale hidrolizatelor de proteine sunt prezentate în ilustrația de mai jos.
Produsul final conține cea mai mare cantitate de aminoacizi, cum ar fi:
- glutamină;
- aspartic;
- pirolidin-α-carboxilic (prolină);
- 2-amino-5-guanidinpentanoic (arginina);
- 2-aminopropan (alanina);
- 2-amino-4-metilpentanoic (leucină).
Proprietăți și caracteristici
Hdrolizatele de proteine au următoarele caracteristici biologice:
- fiziologie în altă;
- digestibilitate bună cu diferite căi de administrare;
- fără toxicitate, antigenicitate, reacții alergice;
- natura non-hormonală a compușilor.
Principalele criterii fizice și chimice pentru utilizarea acestor substanțe sunt:
- vâscozitate;
- abilitatea de a se dizolva în apă;
- emulsionare;
- gel și spumă.
Acești parametri depind de tipul de materie primă, metoda de scindare, reactivii utilizați, condițiile procesului tehnologic. Următoarele caracteristici sunt tipice pentru anumite tipuri de hidrolizate:
- produsele de hidroliză din soia sunt slab solubile la pH=4-5,5;
- zer, cazeină, carnehidrolizatele prezintă o bună stabilitate termică în prezența sărurilor metalice bivalente când sunt încălzite la 130 °C;
- compușii derivați din deșeurile de pește sunt foarte solubili chiar și la rate scăzute de degradare;
- hidroliza profundă utilizată pentru a produce formulări hipoalergenice are ca rezultat o pierdere aproape completă a proprietăților de emulsionare (cu excepția hidrolizatelor pe bază de proteine de pește);
- în prezența sărurilor neutre ale metalelor alcaline, solubilitatea substanțelor proteice se modifică (de exemplu, ionii de potasiu duc la creșterea acesteia);
- vâscozitatea hidrolizatelor este mult mai mică în comparație cu proteinele originale, iar atunci când sunt încălzite, nu are loc formarea structurilor de gel. Acest lucru afectează favorabil crearea de produse alimentare cu un conținut ridicat de compuși azotați valoroși.
Vizualizări
Hdrolizatele de proteine sunt clasificate în funcție de 2 criterii principale. Și anume:
- După tipul de materii prime - pește, soia, lactate, cazeină, zer, soia, carne, ou. Hidroliza deșeurilor proteice din diverse industrii este una dintre cele mai eficiente moduri de a le recicla.
- Conform metodei de prelucrare - grad de scindare profund, mediu (5-6 zile) și scăzut (5-72 ore) (conținut de aminoacizi de cel puțin 50, 25 și respectiv 15%).
Compușii pe bază de lapte de vacă (proteine întregi, lapte coagulat sau zer) obținuți prin digestia enzimatică sunt cel mai adesea folosiți pentru fabricarea de nutriție clinică și agenți terapeutici. Hidrolizatele de proteine animale sunt utilizate înmicrobiologie, virologie, medicină veterinară. Produsele din soia sunt, de asemenea, hipoalergenice și hipocolesterolemiante.
Hidrolizatele de proteine din zer au o compoziție de aminoacizi apropiată de cea a țesutului muscular uman, iar din punct de vedere al numărului de aminoacizi esențiali depășesc toate celel alte tipuri de materii prime de origine animală și vegetală.
Primire
Există 3 moduri principale de a produce acești compuși:
- Hidroliza acidă folosind acid clorhidric sau sulfuric ca catalizator. Procesul are loc atunci când este încălzit la 100-130 ° C și o presiune de 2-3 atmosfere. Această metodă este cea mai comună, deoarece atinge un grad profund de scindare și elimină riscul contaminării bacteriene. Durata reacției este de 3-24 ore. Cea mai bună eficiență este în raport cu proteinele fibrilare. Dezavantajul acestei metode este că mulți aminoacizi și vitamine valoroși sunt distruși și se formează produse secundare toxice care necesită o purificare suplimentară.
- Hdroliza alcalină. Această metodă este utilizată mai rar (în special în prelucrarea crustaceelor și a peștelui), deoarece are loc o conversie nedorită a aminoacizilor, se formează lantibiotice (polipeptide antimicrobiene de origine bacteriană).
- Hidroliza enzimatică. Privat de dezavantajele celor două tehnologii anterioare și are o eficiență ridicată. Procesul are loc la o temperatură scăzută (25-50 ° C), aciditatea mediului este aproape neutră șipresiune atmosferică. Acest lucru vă permite să salvați cel mai mare număr de componente biologic active.
Următoarele substanțe sunt folosite ca enzime:
- pancreatină digestivă, tripsină, chimotripsină (mai ales eficientă în procesarea cărnii și a sângelui);
- compuși vegetali: ficin, papaină, bromelaină;
- enzime bacteriene: protosublitin, rapidoză;
- substanțe sintetizate folosind culturi fungice: protoorizani, rimoproteine, proteinine și altele.
Hidrolizatul proteic complet conține un set complet de aminoacizi într-un raport optim, care este deosebit de important în scopuri alimentare, medicale și veterinare. O astfel de compoziție poate fi obținută prin prelucrarea profundă a materiilor prime, prin fierberea soluției timp de multe ore în prezența catalizatorilor acizi.
Aplicație
Hidrolizații de proteine sunt utilizați în industrii precum:
- Medicale (fabricarea medicamentelor, nutriție clinică pentru prevenirea deficitului de proteine, terapia pentru patologii ale țesutului musculo-scheletic și conjunctiv, tulburări metabolice).
- Alimentare (producția de carne procesată, gelatină, vinuri, filme și învelișuri comestibile, conserve de pește, sosuri, produse de panificație, suplimente bogate în calorii pentru sportivi).
- Microbiologic (producția de medii de cultură de diagnosticare).
- Producție de furaje mixte.
Agricultură
Ca aditiv pentru hrana animalelor, hidrolizate de proteine din carne,peștele, sângele și laptele se aplică în următoarele cazuri:
- pentru a crește imunitatea nespecifică la animalele slăbite și bolnave;
- pentru a obține mai multă creștere în greutate;
- ca adaptogen în situații stresante și în prezența factorilor de risc (morbiditate și mortalitate ridicată în rândul păsărilor și animalelor);
- pentru tulburări metabolice și întârzieri de dezvoltare.
În plus, furajele fortificate pot îmbunătăți calitatea blănii la animalele purtătoare de blană.
Formulele de lapte: hidrolizați de proteine din alimentele pentru bebeluși
Laptele de vacă, care este principala materie primă pentru formulele pentru sugari pentru alăptarea artificială, poate provoca reacții alergice. Proteinele din zer cu conținut molecular ridicat, alfa-lactoalbumina, beta-lactoglobulina și cazeina sunt cele mai active în acest sens.
Cea mai eficientă modalitate de a reduce alergenitatea laptelui în prezent este obținerea hidrolizatelor de proteine din lapte folosind enzime și ultrafiltrarea ulterioară a acestora. Astfel de amestecuri conțin peptide cu greutate moleculară mică cu o greutate moleculară mai mică de 1500 D, iar toleranța lor în rândul copiilor cu alergii este de cel puțin 90%.
În funcție de tipul de proteine utilizate pentru a face produsul lactat, amestecurile sunt împărțite în cazeină, zer (cel mai comun), soia și mixte. De asemenea, sunt prescrise pentru malabsorbția nutrienților în intestine și pentru prevenirea alergiilor alimentare.
