Как образуется растительный белковый пептид?

За пределами биофармацевтики | Часто задаваемые вопросы о растительных белковых пептидах

Краткий ответ:Пептиды растительного белка получают путем контролируемого ферментативного гидролиза. Изолят растительного белка диспергируют в воде, добавляют пищевую протеазу при заданных значениях pH, температуры и времени, и реакцию останавливают после достижения целевой степени гидролиза. Затем полученный раствор осветляют, очищают для улучшения цвета и вкуса, концентрируют и высушивают распылением до порошка, степень гидролиза и распределение молекулярной массы которого определяются соответствующим образом.

Шаг 1: подготовка белкового сырья

Процесс начинается с изолята растительного белка, а в некоторых случаях и с концентрата. Качество сырья во многом определяет конечный результат: остаточные масла, клетчатка, крахмал, фитаты и пигменты переходят в пептид и проявляются позже в виде помутнения, изменения цвета, посторонних привкусов или золы. Изолят диспергируется в воде при контролируемом содержании твердых веществ, чтобы фермент имел постоянный доступ к субстрату, а суспензия доводится до pH и температуры, необходимых для выбранного фермента.

Шаг 2: выбор ферментной системы

Гидролиз осуществляется с помощью пищевых протеаз, обычно это определенный ферментный препарат, а не один очищенный фермент. Эндопептидазы расщепляют связи внутри белковой цепи и быстро снижают молекулярную массу; экзопептидазы работают с концов цепи и удаляют концевые аминокислоты, что является распространенным способом уменьшения горечи. Смеси используются для достижения целевого распределения молекулярной массы при сохранении приемлемого вкуса, и ферментный препарат, его активность и носитель должны быть задекларированы и контролироваться, как и любые другие технологические добавки.

Шаг 3: контроль реакции

pH, температура, соотношение фермента и субстрата, а также время — это четыре основных параметра. Температура и pH поддерживаются на оптимальном уровне для выбранного препарата, а доза фермента и время реакции определяют степень гидролиза. Прогресс отслеживается в процессе, часто путем поддержания постоянного pH с помощью основания и преобразования потребленного основания в степень гидролиза, а процесс останавливается на целевом значении, а не в фиксированное время.

Шаг 4: остановка реакции и удаление твердых частиц.

Реакция завершается нагреванием для инактивации фермента, а в некоторых процессах — изменением pH. Затем нерастворимые вещества удаляются центрифугированием, фильтрацией или их комбинацией, поскольку любые твердые частицы, оставшиеся в растворе, проявятся в виде осадка в готовом порошке. На этом этапе также определяется чистота раствора пептида в прозрачном напитке.

Шаг 5: улучшение цвета, запаха и вкуса.

Многие растительные пептиды подвергаются дополнительной обработке перед сушкой. Адсорбенты и активированный уголь уменьшают цвет и некоторые горькие и бобовые нотки, мембранная фильтрация, такая как ультрафильтрация, разделяет фракции по молекулярной массе и удаляет соли, а контролируемый нагрев или вакуумная обработка позволяют удалить летучие посторонние привкусы. Удаление горечи — это проектное решение: оно повышает стоимость и может изменить профиль молекулярной массы, поэтому его следует назначать в соответствии с сенсорными критериями, а не применять по умолчанию.

Шаг 6: концентрирование и сушка

Очищенный раствор концентрируют путем выпаривания или обратного осмоса до приемлемого уровня содержания твердых веществ, а затем распыляют на сушку. Температура на входе и выходе, скорость подачи и распыление определяют размер частиц, насыпную плотность и поведение порошка при восстановлении. Хорошо работающая сушилка дает сыпучий порошок, который растворяется без комков; плохо работающая сушилка дает мелкую пыль, комкование или медленное смачивание.

Ферментативный и кислотный гидролиз

Ферментативный гидролиз является стандартным методом гидролиза пищевых пептидов, поскольку он работает в мягких условиях, сохраняет аминокислотный состав в значительной степени неизменным и позволяет регулировать степень гидролиза. Кислотный гидролиз более жесткий: он требует сильной кислоты и нагрева, при нейтрализации образует высокую солевую нагрузку и может разрушать или преобразовывать некоторые аминокислоты, поэтому он используется для получения специфических технических гидролизатов, а не для продуктов, где важны как вкус, так и питательная ценность.

Что контролирует этот процесс, а что нет.

Гидролиз изменяет длину цепи, а не аминокислотный состав исходного сырья, поэтому качество белка исходного сырья в значительной степени передается пептиду. Однако процесс контролирует растворимость, прозрачность, вязкость, термические свойства, цвет, зольность и горечь. Каждая партия обычно выпускается на основании сертификата анализа, в котором указывается содержание белка с указанием коэффициента пересчета азота, степень гидролиза, распределение молекулярной массы, растворимость, pH, влажность, зольность, содержание тяжелых металлов, микробиологические пределы и информация об аллергенах. Допустимые диапазоны и методы всегда следует проверять по сертификату поставщика и действующим нормативным актам.

Рекомендуемая литература

ВидетьЧто означает степень гидролиза?,диапазон молекулярной массы растительных пептидовиЧем отличаются пептид, гидролизат и изолят?.