Proteinhydrolysat används inom medicin- och livsmedelsindustrin, såväl som inom mikrobiologi. Deras produktion är baserad på nedbrytning av organiska föreningar. Den resulterande kompositionen är lättare att smälta av människo- och djurkroppen, har ett högt näringsvärde. Dessa föreningar är särskilt viktiga vid tillverkning av hypoallergena modersmjölksersättning.
Description
Proteinhydrolysat är ämnen som erhålls som ett resultat av nedbrytning av protein genom reaktion med vatten. Klyvning sker i närvaro av katalysatorer: syror, alkalier eller enzymer. Som ett resultat förstörs peptidbindningarna i den högmolekylära kedjan, och slutprodukten är en komplex blandning bestående av individuella aminosyror, deras natriums alter och polypeptidrester. Denna process, med exemplet på en tripeptid, visas på bilden nedan.
Hydrolysat av olika typer av proteiner, erhållna på samma djup av klyvningen, har en identisk sammansättning. Dessa ämnen är värdefulla biologiskt aktiva föreningar, eftersom aminosyror är den huvudsakliga näringskällan för vävnader ochderas "byggmaterial", och peptider är involverade i syntesen av aminosyror, spelar en intermediär roll i metabola processer och fungerar som immunmodulatorer.
Huvudkomponenterna i proteinhydrolysat visas i illustrationen nedan.
Slutprodukten innehåller den största mängden aminosyror som:
- glutamin;
- aspartic;
- pyrrolidin-α-karboxylsyra (prolin);
- 2-amino-5-guanidinpentansyra (arginin);
- 2-aminopropan (alanin);
- 2-amino-4-metylpentansyra (leucin).
Egenskaper och funktioner
Proteinhydrolysat har följande biologiska egenskaper:
- hög fysiologi;
- bra smältbarhet med olika administrationsvägar;
- ingen toxicitet, antigenicitet, allergiska reaktioner;
- föreningars icke-hormonella karaktär.
De huvudsakliga fysikaliska och kemiska kriterierna för användningen av dessa ämnen är:
- viskositet;
- förmågan att lösas upp i vatten;
- emulsification;
- gel och skumning.
Dessa parametrar beror på typen av råmaterial, metoden för klyvning, de använda reagenserna, villkoren för den tekniska processen. Följande egenskaper är typiska för vissa typer av hydrolysat:
- sojahydrolysprodukter är dåligt lösliga vid pH=4-5,5;
- vassle, kasein, kötthydrolysat uppvisar god termisk stabilitet i närvaro av tvåvärda metalls alter när de upphettas till 130 °C;
- föreningar som härrör från fiskavfall är mycket lösliga även vid låga nedbrytningshastigheter;
- djup hydrolys som används för att producera hypoallergena formuleringar resulterar i en nästan fullständig förlust av emulgerande egenskaper (förutom hydrolysat baserade på fiskprotein);
- i närvaro av neutrala alkalimetalls alter förändras proteinämnenas löslighet (till exempel leder kaliumjoner till att den ökar);
- viskositeten hos hydrolysat är mycket lägre jämfört med de ursprungliga proteinerna, och när de värms upp sker inte bildningen av gelstrukturer. Detta påverkar gynnsamt skapandet av livsmedelsprodukter med en hög h alt av värdefulla kväveh altiga föreningar.
Visningar
Proteinhydrolysat klassificeras enligt 2 huvudkriterier. Nämligen:
- Efter typ av råvaror - fisk, soja, mejeri, kasein, vassle, soja, kött, ägg. Hydrolys av proteinavfall från olika industrier är ett av de mest effektiva sätten att återvinna det.
- Enligt bearbetningsmetoden - djup, medelhög (5-6 dagar) och låg (5-72 timmar) grad av klyvning (aminosyrah alt på minst 50, 25 respektive 15 %).
Komjölkbaserade föreningar (helprotein, koldmjölk eller vassle) som erhålls genom enzymatisk nedbrytning används oftast för tillverkning av klinisk näring och terapeutiska medel. Animaliska proteinhydrolysat används imikrobiologi, virologi, veterinärmedicin. Sojaprodukter är också hypoallergena och hypokolesterolemiska.
Vasiproteinhydrolysat har en aminosyrasammansättning som ligger nära den i mänsklig muskelvävnad, och när det gäller antalet essentiella aminosyror överträffar de alla andra typer av råvaror av animaliskt och vegetabiliskt ursprung.
Receive
Det finns tre huvudsakliga sätt att framställa dessa föreningar:
- Syrlig hydrolys med s altsyra eller svavelsyra som katalysator. Processen sker vid upphettning till 100-130 ° C och ett tryck på 2-3 atmosfärer. Denna metod är den vanligaste, eftersom den uppnår en djup klyvningsgrad och eliminerar risken för bakteriell kontaminering. Reaktionens varaktighet är 3-24 h. Bäst effektivitet är i förhållande till fibrillära proteiner. Nackdelen med denna metod är att många värdefulla aminosyror och vitaminer förstörs och giftiga biprodukter bildas som kräver ytterligare rening.
- Alkalisk hydrolys. Denna metod används mindre ofta (främst vid bearbetning av skaldjur och fisk), eftersom det finns en oönskad omvandling av aminosyror, bildas lantibiotika (antimikrobiella polypeptider av bakteriellt ursprung).
- Enzymatisk hydrolys. Berövad av nackdelarna med de två tidigare teknikerna och har hög effektivitet. Processen sker vid låg temperatur (25-50 ° C), surheten i mediet är nära neutral, ochatmosfärstryck. Detta gör att du kan spara det största antalet biologiskt aktiva komponenter.
Följande ämnen används som enzymer:
- matsmältnings-pankreatin, trypsin, chymotrypsin (särskilt effektivt vid bearbetning av kött och blod);
- växtföreningar: ficin, papain, bromelain;
- bakteriella enzymer: protosublitin, rapidose;
- ämnen syntetiserade med hjälp av svampkulturer: protoorizans, rimoprotein, proteinin och andra.
Fullständigt proteinhydrolysat innehåller en komplett uppsättning aminosyror i ett optim alt förhållande, vilket är särskilt viktigt för diet, medicinska och veterinära ändamål. En sådan komposition kan erhållas genom djup bearbetning av råmaterial, genom att koka lösningen i många timmar i närvaro av sura katalysatorer.
Application
Proteinhydrolysat används i industrier som:
- Medical (tillverkning av läkemedel, klinisk nutrition för att förebygga proteinbrist, terapi för patologier i muskuloskeletala och bindväv, metabola störningar).
- Mat (tillverkning av bearbetat kött, gelatin, vin, ätbara filmer och beläggningar, konserverad fisk, såser, bageriprodukter, kaloririka kosttillskott för idrottare).
- Microbiological (produktion av diagnostiska odlingsmedier).
- Blandfoderproduktion.
Agriculture
Som fodertillsats hydrolyserar protein från kött,fisk, blod och mjölk appliceras i följande fall:
- för att öka ospecifik immunitet hos försvagade, sjuka djur;
- för att få mer viktökning;
- som adaptogen i stressiga situationer och i närvaro av riskfaktorer (hög morbiditet och dödlighet bland fåglar och djur);
- för metabola störningar och utvecklingsförseningar.
Dessutom kan berikade foder förbättra pälskvaliteten hos pälsdjur.
Mjölkformler: proteinhydrolysat i barnmat
Komjölk, som är huvudråvaran för modersmjölksersättning för konstgjord amning, kan orsaka allergiska reaktioner. Högmolekylära vassleproteiner, alfa-laktoalbumin, beta-laktoglobulin och kasein, är mest aktiva i detta avseende.
Det mest effektiva sättet att minska mjölkallergeniciteten för närvarande är att få mjölkproteinhydrolysat med hjälp av enzymer och deras efterföljande ultrafiltrering. Sådana blandningar innehåller lågmolekylära peptider med en molekylvikt på mindre än 1500 D, och deras tolerans bland barn med allergier är minst 90%.
Beroende på vilken typ av protein som används för att tillverka mejeriprodukten delas blandningar in i kasein, vassle (det vanligaste), soja och blandat. De ordineras också för malabsorption av näringsämnen i tarmarna och för att förebygga födoämnesallergier.
