Protein hidrolizatları, tıp ve gıda endüstrilerinin yanı sıra mikrobiyolojide kullanılır. Üretimleri, organik bileşiklerin parçalanmasına dayanmaktadır. Ortaya çıkan bileşimin insan ve hayvan vücudu tarafından sindirimi daha kolaydır, besin değeri yüksektir. Bu bileşikler özellikle hipoalerjenik bebek maması üretiminde önemlidir.
Açıklama
Protein hidrolizatları, proteinin su ile reaksiyona girerek parçalanması sonucu elde edilen maddelerdir. Bölünme katalizörlerin varlığında meydana gelir: asitler, alkaliler veya enzimler. Sonuç olarak, yüksek moleküler zincirin peptit bağları yok edilir ve nihai ürün, ayrı amino asitler, bunların sodyum tuzları ve polipeptit kalıntılarından oluşan karmaşık bir karışımdır. Bir tripeptit örneğinin kullanıldığı bu işlem aşağıdaki resimde gösterilmektedir.
Bölünmelerinin aynı derinliğinde elde edilen farklı protein türlerinin hidrolizatları aynı bileşime sahiptir. Bu maddeler biyolojik olarak aktif değerli bileşiklerdir, çünkü amino asitler dokular ve dokular için ana besin kaynağıdır.onların "yapı malzemesi" ve pep titler amino asitlerin sentezinde yer alır, metabolik süreçlerde aracı bir rol oynar ve immünomodülatör olarak hizmet eder.
Protein hidrolizatlarının ana bileşenleri aşağıdaki çizimde gösterilmektedir.
Nihai ürün, en fazla amino asit miktarını içerir, örneğin:
- glutamin;
- aspartik;
- pirolidin-α-karboksilik (prolin);
- 2-amino-5-guanidinpentanoik (arginin);
- 2-aminopropan (alanin);
- 2-amino-4-metilpentanoik (lösin).
Özellikler ve özellikler
Protein hidrolizatları aşağıdaki biyolojik özelliklere sahiptir:
- yüksek fizyoloji;
- çeşitli uygulama yolları ile iyi sindirilebilirlik;
- toksisite, antijenite, alerjik reaksiyonlar yok;
- bileşiklerin hormonal olmayan doğası.
Bu maddelerin kullanımına ilişkin temel fiziksel ve kimyasal kriterler:
- viskozite;
- suda çözülme yeteneği;
- emülsifikasyon;
- jel ve köpürme.
Bu parametreler besleme stoğunun türüne, bölme yöntemine, kullanılan reaktiflere, teknolojik sürecin koşullarına bağlıdır. Aşağıdaki özellikler, belirli hidrolizat türleri için tipiktir:
- soya hidroliz ürünleri pH=4-5.5'te zayıf çözünür;
- peynir altı suyu, kazein, ethidrolizatlar, 130 °C'ye ısıtıldıklarında iki değerlikli metal tuzlarının mevcudiyetinde iyi termal stabilite sergilerler;
- Balık atıklarından elde edilen bileşikler, düşük bozunma oranlarında bile yüksek oranda çözünür;
- Hipoalerjenik formülasyonlar üretmek için kullanılan derin hidroliz, emülsifiye edici özelliklerin neredeyse tamamen kaybolmasıyla sonuçlanır (balık proteinine dayalı hidrolizatlar hariç);
- nötr alkali metal tuzlarının varlığında, protein maddelerinin çözünürlüğü değişir (örneğin potasyum iyonları artmasına neden olur);
- Hidrolizatların viskozitesi orijinal proteinlere göre çok daha düşüktür ve ısıtıldıklarında jel yapıları oluşmaz. Bu, yüksek değerli azotlu bileşikler içeriğine sahip gıda ürünlerinin oluşturulmasını olumlu yönde etkiler.
Görüntüleme
Protein hidrolizatları 2 ana kritere göre sınıflandırılır. Yani:
- Hammadde türüne göre - balık, soya, süt ürünleri, kazein, peynir altı suyu, soya, et, yumurta. Çeşitli endüstrilerden gelen protein atıklarının hidrolizi, onu geri dönüştürmenin en etkili yollarından biridir.
- İşleme yöntemine göre - derin, orta (5-6 gün) ve düşük (5-72 saat) bölünme derecesi (sırasıyla en az %50, 25 ve %15 amino asit içeriği).
Enzimatik sindirimle elde edilen inek sütü bazlı bileşikler (tam protein, kesilmiş süt veya peynir altı suyu) çoğunlukla klinik beslenme ve terapötik ajanların üretimi için kullanılır. Hayvansal protein hidrolizatları kullanılırmikrobiyoloji, viroloji, veterinerlik. Soya ürünleri ayrıca hipoalerjenik ve hipokolesterolemiktir.
Peynir altı suyu protein hidrolizatları insan kas dokusuna yakın bir amino asit bileşimine sahiptir ve esansiyel amino asit sayısı bakımından diğer tüm hayvansal ve bitkisel kaynaklı hammadde türlerini geride bırakır.
Al
Bu bileşikleri üretmenin 3 ana yolu vardır:
- Katalizör olarak hidroklorik veya sülfürik asit kullanılarak asit hidrolizi. İşlem, 100-130 ° C'ye ısıtıldığında ve 2-3 atmosferlik bir basınçta gerçekleşir. Bu yöntem en yaygın olanıdır, çünkü derin bir bölünme sağlar ve bakteriyel kontaminasyon riskini ortadan kaldırır. Reaksiyon süresi 3-24 saattir. En iyi verim fibriler proteinlere göredir. Bu yöntemin dezavantajı, birçok değerli amino asit ve vitaminin yok edilmesi ve ek saflaştırma gerektiren toksik yan ürünlerin oluşmasıdır.
- Alkali hidroliz. Bu yöntem daha az kullanılır (esas olarak kabuklu deniz ürünleri ve balıkların işlenmesinde), çünkü amino asitlerin istenmeyen bir dönüşümü vardır, lantibiyotikler (bakteri kaynaklı antimikrobiyal polipep titler) oluşur.
- Enzimatik hidroliz. Önceki iki teknolojinin dezavantajlarından yoksun ve yüksek verimliliğe sahip. İşlem düşük bir sıcaklıkta (25-50 °C) gerçekleşir, ortamın asitliği nötre yakındır veatmosferik basınç. Bu, biyolojik olarak aktif bileşenlerin en fazla sayısını kaydetmenize olanak tanır.
Enzim olarak aşağıdaki maddeler kullanılır:
- sindirim sistemi pankreatin, tripsin, kimotripsin (özellikle et ve kanın işlenmesinde etkilidir);
- bitki bileşikleri: ficin, papain, bromelain;
- bakteriyel enzimler: protosublitin, rapidose;
- mantar kültürleri kullanılarak sentezlenen maddeler: protoorizanlar, rimoprotein, proteinin ve diğerleri.
Tam protein hidrolizatı, özellikle diyet, tıbbi ve veterinerlik amaçları için önemli olan, optimal oranda eksiksiz bir amino asit seti içerir. Böyle bir bileşim, asit katalizörlerin mevcudiyetinde çözeltinin saatlerce kaynatılmasıyla, ham maddelerin derinlemesine işlenmesiyle elde edilebilir.
Uygulama
Protein hidrolizatları aşağıdaki gibi endüstrilerde kullanılır:
- Medikal (ilaç üretimi, protein eksikliğinin önlenmesi için klinik beslenme, kas-iskelet ve bağ dokusu patolojilerinin tedavisi, metabolik bozukluklar).
- Gıda (işlenmiş etler, jelatin, şaraplar, yenilebilir filmler ve kaplamalar, konserve balıklar, soslar, unlu mamuller, sporcular için yüksek kalorili takviyelerin üretimi).
- Mikrobiyolojik (tanı kültürü ortamının üretimi).
- Karma yem üretimi.
Tarım
Yem katkı maddesi olarak etten protein hidrolizatları,balık, kan ve süt şu durumlarda uygulanır:
- zayıflamış, hasta hayvanlarda spesifik olmayan bağışıklığı artırmak için;
- daha fazla kilo almak için;
- stresli durumlarda ve risk faktörlerinin varlığında adaptojen olarak (kuşlar ve hayvanlar arasında yüksek morbidite ve mortalite);
- metabolik bozukluklar ve gelişimsel gecikmeler için.
Ayrıca, güçlendirilmiş yemler kürklü hayvanlarda kürkün kalitesini iyileştirebilir.
Süt formülleri: bebek mamasındaki protein hidrolizatları
Yapay emzirme için bebek formülünün ana hammaddesi olan inek sütü alerjik reaksiyonlara neden olabilir. Yüksek moleküler peynir altı suyu proteinleri, alfa-laktoalbümin, beta-laktoglobulin ve kazein bu açıdan en aktif olanlardır.
Şu anda süt alerjenliğini az altmanın en etkili yolu, enzimler ve sonraki ultrafiltrasyon kullanılarak süt proteini hidrolizatları elde etmektir. Bu tür karışımlar moleküler ağırlığı 1500 D'den az olan düşük moleküler ağırlıklı pep titler içerir ve alerjisi olan çocuklar arasındaki toleransları en az %90'dır.
Süt ürününü yapmak için kullanılan protein türüne göre karışımlar kazein, peynir altı suyu (en yaygın), soya ve karışık olarak ayrılır. Ayrıca bağırsaklardaki besinlerin emilim bozukluğu ve gıda alerjilerinin önlenmesi için reçete edilirler.
