Protein hidrolisat digunakan dalam industri perubatan dan makanan, serta dalam mikrobiologi. Pengeluaran mereka adalah berdasarkan pecahan sebatian organik. Komposisi yang terhasil lebih mudah dihadam oleh tubuh manusia dan haiwan, mempunyai nilai pemakanan yang tinggi. Sebatian ini amat penting dalam pembuatan formula bayi hipoalergenik.
Penerangan
Protein hidrolisat ialah bahan yang diperoleh hasil daripada penguraian protein melalui tindak balas dengan air. Pembelahan berlaku dengan kehadiran pemangkin: asid, alkali atau enzim. Akibatnya, ikatan peptida rantai molekul tinggi dimusnahkan, dan produk akhir adalah campuran kompleks yang terdiri daripada asid amino individu, garam natriumnya, dan sisa polipeptida. Proses ini, menggunakan contoh tripeptida, ditunjukkan dalam gambar di bawah.
Hidrolisat pelbagai jenis protein, diperoleh pada kedalaman pembelahan yang sama, mempunyai komposisi yang sama. Bahan-bahan ini adalah sebatian aktif biologi yang berharga, kerana asid amino adalah sumber pemakanan utama untuk tisu dan"bahan binaan" mereka, dan peptida terlibat dalam sintesis asid amino, memainkan peranan perantara dalam proses metabolik dan berfungsi sebagai imunomodulator.
Komponen utama hidrolisat protein ditunjukkan dalam ilustrasi di bawah.
Produk akhir mengandungi jumlah terbesar asid amino seperti:
- glutamin;
- aspartik;
- pyrrolidine-α-carboxylic (proline);
- 2-amino-5-guanidinepentanoik (arginine);
- 2-aminopropana (alanine);
- 2-amino-4-methylpentanoic (leucine).
Sifat dan ciri
Protein hidrolisat mempunyai ciri biologi berikut:
- fisiologi tinggi;
- kecernaan yang baik dengan pelbagai laluan pentadbiran;
- tiada ketoksikan, antigenik, tindak balas alahan;
- sifat sebatian bukan hormon.
Kriteria fizikal dan kimia utama untuk penggunaan bahan ini ialah:
- kelikatan;
- keupayaan untuk larut dalam air;
- pengemulsi;
- gel dan berbuih.
Parameter ini bergantung pada jenis bahan mentah, kaedah pemisahan, reagen yang digunakan, keadaan proses teknologi. Ciri berikut adalah tipikal untuk jenis hidrolisat tertentu:
- produk hidrolisis soya kurang larut pada pH=4-5.5;
- whey, kasein, daginghidrolisat mempamerkan kestabilan terma yang baik dengan kehadiran garam logam divalen apabila dipanaskan hingga 130 °C;
- sebatian yang diperoleh daripada sisa ikan sangat larut walaupun pada kadar degradasi yang rendah;
- hidrolisis dalam yang digunakan untuk menghasilkan formulasi hipoalergenik mengakibatkan kehilangan hampir lengkap sifat pengemulsi (kecuali hidrolisat berdasarkan protein ikan);
- dengan kehadiran garam logam alkali neutral, keterlarutan bahan protein berubah (contohnya, ion kalium membawa kepada peningkatan);
- kelikatan hidrolisat adalah jauh lebih rendah berbanding dengan protein asal, dan apabila ia dipanaskan, pembentukan struktur gel tidak berlaku. Ini memberi kesan baik kepada penciptaan produk makanan dengan kandungan sebatian nitrogen berharga yang tinggi.
Paparan
Protein hidrolisat dikelaskan mengikut 2 kriteria utama. Iaitu:
- Mengikut jenis bahan mentah - ikan, soya, tenusu, kasein, whey, soya, daging, telur. Hidrolisis sisa protein daripada pelbagai industri ialah salah satu cara paling berkesan untuk mengitar semulanya.
- Mengikut kaedah pemprosesan - darjah belahan dalam, sederhana (5-6 hari) dan rendah (5-72 jam) (kandungan asid amino sekurang-kurangnya 50, 25 dan 15%).
Kompaun berasaskan susu lembu (protein keseluruhan, susu kental atau whey) yang diperolehi melalui penghadaman enzimatik paling kerap digunakan untuk pembuatan pemakanan klinikal dan agen terapeutik. Hidrolisat protein haiwan digunakan dalammikrobiologi, virologi, perubatan veterinar. Produk soya juga bersifat hypoallergenic dan hypocholesterolemic.
Hidrolisat protein whey mempunyai komposisi asid amino yang hampir dengan tisu otot manusia, dan dari segi bilangan asid amino perlu ia mengatasi semua jenis bahan mentah lain yang berasal dari haiwan dan sayuran.
Terima
Terdapat 3 cara utama untuk menghasilkan sebatian ini:
- Hidrolisis asid menggunakan asid hidroklorik atau sulfurik sebagai mangkin. Proses ini berlaku apabila dipanaskan hingga 100-130 ° C dan tekanan 2-3 atmosfera. Kaedah ini adalah yang paling biasa, kerana ia mencapai tahap pemisahan yang mendalam dan menghapuskan risiko pencemaran bakteria. Tempoh tindak balas adalah 3-24 jam. Kecekapan terbaik adalah berkaitan dengan protein fibrillar. Kelemahan kaedah ini ialah banyak asid amino dan vitamin yang berharga dimusnahkan dan produk sampingan toksik terbentuk yang memerlukan penulenan tambahan.
- Hidrolisis beralkali. Kaedah ini kurang kerap digunakan (terutamanya dalam pemprosesan kerang dan ikan), kerana terdapat penukaran asid amino yang tidak diingini, lantibiotik (polipeptida antimikrob yang berasal dari bakteria) terbentuk.
- Hidrolisis enzimatik. Dilucutkan daripada kelemahan dua teknologi terdahulu dan mempunyai kecekapan tinggi. Proses ini berlaku pada suhu rendah (25-50 ° C), keasidan medium hampir neutral, dantekanan atmosfera. Ini membolehkan anda menyimpan bilangan terbesar komponen aktif secara biologi.
Bahan berikut digunakan sebagai enzim:
- pancreatin pencernaan, trypsin, chymotrypsin (terutamanya berkesan dalam memproses daging dan darah);
- sebatian tumbuhan: ficin, papain, bromelain;
- enzim bakteria: protosublitin, rapidose;
- bahan yang disintesis menggunakan kultur kulat: protoorizan, rimoprotein, proteinin dan lain-lain.
Hidrolisis protein lengkap mengandungi set lengkap asid amino dalam nisbah optimum, yang penting terutamanya untuk tujuan pemakanan, perubatan dan veterinar. Komposisi sedemikian boleh diperolehi dengan pemprosesan mendalam bahan mentah, dengan mendidih larutan selama berjam-jam dengan kehadiran pemangkin asid.
Permohonan
Hidrolisat protein digunakan dalam industri seperti:
- Perubatan (pembuatan ubat-ubatan, pemakanan klinikal untuk pencegahan kekurangan protein, terapi untuk patologi muskuloskeletal dan tisu penghubung, gangguan metabolik).
- Makanan (pengeluaran daging yang diproses, gelatin, wain, filem dan salutan yang boleh dimakan, ikan dalam tin, sos, produk bakeri, makanan tambahan berkalori tinggi untuk atlet).
- Mikrobiologi (pengeluaran media kultur diagnostik).
- Pengeluaran suapan campuran.
Pertanian
Sebagai bahan tambahan makanan, protein terhidrolisis daripada daging,ikan, darah dan susu digunakan dalam kes berikut:
- untuk meningkatkan imuniti tidak spesifik pada haiwan yang lemah dan sakit;
- untuk mendapatkan lebih banyak penambahan berat badan;
- sebagai adaptogen dalam situasi tertekan dan dengan kehadiran faktor risiko (morbiditi dan kematian yang tinggi di kalangan burung dan haiwan);
- untuk gangguan metabolik dan kelewatan perkembangan.
Selain itu, makanan yang diperkaya dapat meningkatkan kualiti bulu dalam haiwan yang mempunyai bulu.
Formula susu: hidrolisis protein dalam makanan bayi
Susu lembu, yang merupakan bahan mentah utama untuk susu formula bayi untuk penyusuan tiruan, boleh menyebabkan reaksi alahan. Protein whey molekul tinggi, alpha-lactoalbumin, beta-lactoglobulin dan kasein, paling aktif dalam hal ini.
Cara paling berkesan untuk mengurangkan alahan susu pada masa ini ialah mendapatkan hidrolisat protein susu menggunakan enzim dan ultraturasan seterusnya. Campuran sedemikian mengandungi peptida berat molekul rendah dengan berat molekul kurang daripada 1500 D, dan toleransinya dalam kalangan kanak-kanak yang mempunyai alahan adalah sekurang-kurangnya 90%.
Mengikut jenis protein yang digunakan untuk membuat produk tenusu, campuran dibahagikan kepada kasein, whey (paling biasa), soya dan campuran. Mereka juga ditetapkan untuk malabsorpsi nutrien dalam usus dan untuk pencegahan alahan makanan.
