Proteinhydrolysater bruges i medicin- og fødevareindustrien såvel som i mikrobiologi. Deres produktion er baseret på nedbrydning af organiske forbindelser. Den resulterende sammensætning er lettere at fordøje af menneske- og dyrekroppen, har en høj næringsværdi. Disse forbindelser er især vigtige ved fremstilling af hypoallergen modermælkserstatning.
Description
Proteinhydrolysater er stoffer opnået som et resultat af nedbrydning af protein ved reaktion med vand. Sp altning sker i nærvær af katalysatorer: syrer, baser eller enzymer. Som et resultat ødelægges peptidbindingerne i den højmolekylære kæde, og slutproduktet er en kompleks blanding bestående af individuelle aminosyrer, deres natriums alte og polypeptidrester. Denne proces, ved at bruge eksemplet med et tripeptid, er vist på billedet nedenfor.
Hydrolysater af forskellige typer proteiner, opnået i samme dybde af deres sp altning, har en identisk sammensætning. Disse stoffer er værdifulde biologisk aktive forbindelser, da aminosyrer er hovedkilden til ernæring for væv ogderes "byggemateriale", og peptider er involveret i syntesen af aminosyrer, spiller en intermediær rolle i metaboliske processer og tjener som immunmodulatorer.
Hovedkomponenterne i proteinhydrolysater er vist i illustrationen nedenfor.
Det endelige produkt indeholder den største mængde aminosyrer såsom:
- glutamin;
- aspartic;
- pyrrolidin-α-carboxylsyre (prolin);
- 2-amino-5-guanidinpentansyre (arginin);
- 2-aminopropan (alanin);
- 2-amino-4-methylpentansyre (leucin).
Egenskaber og funktioner
Proteinhydrolysater har følgende biologiske egenskaber:
- høj fysiologi;
- god fordøjelighed med forskellige administrationsveje;
- ingen toksicitet, antigenicitet, allergiske reaktioner;
- forbindelsers ikke-hormonelle karakter.
De vigtigste fysiske og kemiske kriterier for brugen af disse stoffer er:
- viskositet;
- evnen til at opløses i vand;
- emulsification;
- gel og skumdannelse.
Disse parametre afhænger af typen af råmateriale, sp altningsmetoden, de anvendte reagenser, betingelserne for den teknologiske proces. Følgende egenskaber er typiske for visse typer hydrolysater:
- sojahydrolyseprodukter er dårligt opløselige ved pH=4-5,5;
- valle, kasein, kødhydrolysater udviser god termisk stabilitet i nærværelse af divalente metals alte, når de opvarmes til 130 °C;
- forbindelser afledt af fiskeaffald er meget opløselige selv ved lave nedbrydningshastigheder;
- dyb hydrolyse, der bruges til at fremstille hypoallergene formuleringer, resulterer i et næsten fuldstændigt tab af emulgerende egenskaber (undtagen hydrolysater baseret på fiskeprotein);
- ved tilstedeværelse af neutrale alkalimetals alte ændres proteinstoffernes opløselighed (f.eks. fører kaliumioner til stigningen);
- viskositeten af hydrolysater er meget lavere sammenlignet med de originale proteiner, og når de opvarmes, forekommer dannelsen af gelstrukturer ikke. Dette har en positiv indflydelse på fremstillingen af fødevarer med et højt indhold af værdifulde nitrogenholdige forbindelser.
Visninger
Proteinhydrolysater er klassificeret efter 2 hovedkriterier. Nemlig:
- Efter type råmateriale - fisk, soja, mejeriprodukter, kasein, valle, soja, kød, æg. Hydrolyse af proteinaffald fra forskellige industrier er en af de mest effektive måder at genbruge det på.
- Ifølge forarbejdningsmetoden - dyb, middel (5-6 dage) og lav (5-72 timer) grad af sp altning (aminosyreindhold på henholdsvis mindst 50, 25 og 15 %).
Komælksbaserede forbindelser (fuldprotein, koaguleret mælk eller valle) opnået ved enzymatisk fordøjelse bruges oftest til fremstilling af klinisk ernæring og terapeutiske midler. Animalske proteinhydrolysater anvendes imikrobiologi, virologi, veterinærmedicin. Sojaprodukter er også allergivenlige og hypokolesterolæmiske.
Wheyproteinhydrolysater har en aminosyresammensætning tæt på menneskets muskelvæv, og med hensyn til antallet af essentielle aminosyrer overgår de alle andre typer råvarer af animalsk og vegetabilsk oprindelse.
Modtag
Der er 3 hovedmåder at fremstille disse forbindelser:
- Syrehydrolyse med s alt- eller svovlsyre som katalysator. Processen opstår, når den opvarmes til 100-130 ° C og et tryk på 2-3 atmosfærer. Denne metode er den mest almindelige, da den opnår en dyb sp altningsgrad og eliminerer risikoen for bakteriel forurening. Reaktionens varighed er 3-24 timer. Den bedste effektivitet er i forhold til fibrillære proteiner. Ulempen ved denne metode er, at mange værdifulde aminosyrer og vitaminer ødelægges, og der dannes giftige biprodukter, som kræver yderligere rensning.
- Alkalisk hydrolyse. Denne metode bruges sjældnere (hovedsageligt ved forarbejdning af skaldyr og fisk), fordi der er en uønsket omdannelse af aminosyrer, dannes lantibiotika (antimikrobielle polypeptider af bakteriel oprindelse).
- Enzymatisk hydrolyse. Frataget ulemperne ved de to tidligere teknologier og har høj effektivitet. Processen foregår ved en lav temperatur (25-50 ° C), surhedsgraden af mediet er tæt på neutral, ogatmosfærisk tryk. Dette giver dig mulighed for at gemme det største antal biologisk aktive komponenter.
Følgende stoffer bruges som enzymer:
- fordøjelses-pancreatin, trypsin, chymotrypsin (særligt effektiv til behandling af kød og blod);
- planteforbindelser: ficin, papain, bromelain;
- bakterielle enzymer: protosublitin, rapidose;
- stoffer syntetiseret ved hjælp af svampekulturer: protoorizans, rimoprotein, proteinin og andre.
Komplet proteinhydrolysat indeholder et komplet sæt aminosyrer i et optim alt forhold, hvilket er særligt vigtigt til diæt, medicinske og veterinære formål. En sådan sammensætning kan opnås ved dyb behandling af råmaterialer ved at koge opløsningen i mange timer i nærværelse af sure katalysatorer.
Application
Proteinhydrolysater bruges i industrier som:
- Medicinsk (fremstilling af lægemidler, klinisk ernæring til forebyggelse af proteinmangel, terapi for patologier i muskuloskeletale og bindevæv, metaboliske lidelser).
- Fødevarer (produktion af forarbejdet kød, gelatine, vin, spiselige film og belægninger, dåsefisk, saucer, bageriprodukter, kosttilskud med højt kalorieindhold til atleter).
- Microbiological (produktion af diagnostiske dyrkningsmedier).
- Blandet foderproduktion.
Landbrug
Som fodertilsætningsstof hydrolyserer protein fra kød,fisk, blod og mælk påføres i følgende tilfælde:
- for at øge uspecifik immunitet hos svækkede, syge dyr;
- for at få mere vægtforøgelse;
- som et adaptogen i stressede situationer og ved tilstedeværelse af risikofaktorer (høj morbiditet og dødelighed blandt fugle og dyr);
- for metaboliske forstyrrelser og udviklingsforsinkelser.
Desuden kan berigede foderstoffer forbedre pelskvaliteten hos pelsbærende dyr.
Mælkeblandinger: proteinhydrolysater i babymad
Komælk, som er det vigtigste råmateriale til modermælkserstatning til kunstig amning, kan forårsage allergiske reaktioner. Højmolekylære valleproteiner, alfa-lactoalbumin, beta-lactoglobulin og kasein, er mest aktive i denne henseende.
Den mest effektive måde at reducere mælkeallergenicitet på i øjeblikket er at opnå mælkeproteinhydrolysater ved hjælp af enzymer og deres efterfølgende ultrafiltrering. Sådanne blandinger indeholder lavmolekylære peptider med en molekylvægt på mindre end 1500 D, og deres tolerance blandt børn med allergi er mindst 90%.
I henhold til den type protein, der bruges til at fremstille mejeriproduktet, er blandinger opdelt i kasein, valle (det mest almindelige), soja og blandet. De er også ordineret til malabsorption af næringsstoffer i tarmene og til forebyggelse af fødevareallergier.
