Гидролизат — это какой-либо продукт, полученный в результате гидролиза.
Белковый гидролизат (гидролизат протеина) — это частично расщепленный белок, который представляет собой фрагменты из нескольких связанных аминокислот.
Ферментативные гидролизаты пищевых белков получают методом расщепления белковых молекул до мономеров. В состав гидролизатов входят ценные биологически активные соединения: аминокислоты и пептиды. В отличие от обычных белков, мономеры легче усваиваются в организме человека и животных, не вызывают побочных реакций, аллергии, и при этом имеют высокую питательную ценность. В результате гидролиза белок утрачивает свои свойства, но образовавшаяся гидролизованная смесь может приобрести ряд полезных свойств. Гидролиз белков является хорошо известным методом модификации их функциональных свойств: растворимости, вязкости, эмульгирующих и пенообразующих свойств и, что более важно, повышения их биологической ценности в результате расщепления белка на фрагменты разной молекулярной массы.
Ферментативные гидролизаты нашли широкое применение в пищевой промышленности, медицине и микробиологии.
Что такое гидролиз белка?
Гидролиз — это процесс взаимодействия сложного химического вещества с водой, итогом которого становится разложение молекул этого вещества. Сам термин происходит от двух греческих слов: hydor, что значит «вода», и lysis, то есть «распад».
Реакция протекает при определенных условиях: температура, давление, присутствие катализаторов. В результате гидролиза одна макромолекула распадается на несколько более простых соединений. В частности, при расщеплении белка образуется смесь пептидных остатков, аминокислот и натриевых солей.
Методы гидролиза белков
Гидролизаты белков получают тремя способами: кислотным, щелочным и ферментативным гидролизом.
В процессе кислотного расщепления вместе с белками разрушаются многие витамины, аминокислоты. Продукты реакции необходимо очищать.
Технически белок может быть гидролизован при помощи кислот или щелочей (химический гидролиз) либо при помощи протеолитических ферментов (ферментативный гидролиз).
Химический (кислотный и щелочной) гидролиз с трудом поддается регулированию. В результате химического гидролиза получается продукт с ухудшенными питательными и биологическими свойствами. При химическом гидролизе возможно разрушение L-форм аминокислот, образование D-форм аминокислот и формирование ряда токсичных веществ, таких как дипептид лизин-аланин.
Щелочной гидролиз используется для обработки рыб и створчатых моллюсков. Недостаток метода в образовании лантибиотиков и расщеплении аминокислот.
Наиболее распространен ферментативный гидролиз белков. Он протекает в более мягких условиях при рН 6-8, температуре 40...60 °С, что исключает возникновение условий, при которых происходит разрушение и трансформация аминокислот и другие нежелательные побочные реакции. Аминокислотный состав в гидролизате белка, полученного методом ферментативного гидролиза, идентичен аминокислотному составу исходного белка.
В ферментативных гидролизатах сохраняется максимальное количество биологически активных веществ, ценных компонентов.
Преимущества ферментативного гидролиза
Преимуществом ферментативного гидролиза белков является то обстоятельство, что во время его проведения аминокислоты практически не разрушаются и не вступают в дополнительные реакции (рацемизация и другие). Кроме того, можно выделить следующие преимущества ферментативного гидролиза:
- Простая технология производства по сравнению с другими методами;
- Сохранение ценных аминокислот и пептидов;
- Отсутствие токсичных продуктов реакции;
- Возможность контроля состава гидролизатов за счет изменений условий процесса, подбора сырья и фермента;
- Экологическая безопасность метода;
- Незначительная энергозатратность.
Состав и свойства ферментативных гидролизатов белков
В результате ферментативного гидролиза образуется сложная смесь продуктов распада белков с различной молекулярной массой, соотношение которых зависит от свойств применяемого фермента, используемого сырья и условий проведения процесса. Полученные гидролизаты содержат 10...15% общего азота и 3,0...6,0% аминного азота.
В зависимости от исходного вида белка можно получить гидролизаты с различными комбинациями функциональных свойств. Эти свойства будут определять область их дальнейшего применения, например при производстве пищевой продукции. Так, высокая растворимость белка необходима для образования эмульсий и пен, но нежелательна для теста; высокая пенообразующая способность важна для взбитых кондитерских изделий: кремов, мороженого и т.п., но нежелательна для напитков, не имеющих пены.
Можно выделить следующие общие свойства гидролизатов белка:
- высокая физиологичность;
- отсутствие аллергенных, токсичных свойств;
- сниженная антигенность;
- нейтральный вкус;
- отсутствие балластных веществ;
- хорошее усвоение при любых способах попадания в организм.
Области применения
Медицина
Гидролизаты белков используются в производстве лекарств, лечебного питания при патологиях костно-мышечных тканей, нарушениях обмена веществ.
Микробиология
На основе гидролизатов белков создаются диагностические питательные среды, в том числе и для культивирования микроорганизмов.
Сельское хозяйство
Гидролизаты вносят в кормовые добавки, премиксы для сельскохозяйственных животных и птицы для укрепления иммунитета, адаптации в стрессовых ситуациях, наращивания массы.
Пищевая промышленность
Гидролизаты белка необходимы для производства функционального, спортивного, диетического и лечебно-профилактического питания, а также используются для улучшения потребительских свойств и повышения биологической ценности продуктов.
Гидролизаты широко используются в технологиях получения детских молочных смесей для искусственного вскармливания. Современные модификации искусственных смесей включают гидролизованный белок, в зависимости от степени гидролиза используемый либо для профилактики, либо для лечения детей грудного возраста с атопией и аллергическими заболеваниями. В зависимости от степени расщепления молочного белка выделяют смеси, созданные на основе высоко- или частично (умеренно) гидролизованного белка молочной сыворотки. Гидролизаты получают путем расщепления молочных белков ферментативной обработкой до свободных аминокислот и пептидов, что позволяет снизить или устранить аллергизирующие свойства смеси. При этом чем выше степень гидролиза, тем меньшими антигенными свойствами она обладает. После гидролиза смесь пептидов и аминокислот освобождают от нерасщепленных молекул и их фрагментов путем ультрафильтрации и обработки на сорбентах. В готовом продукте содержатся низкомолекулярные пептиды, которые хорошо переносят 90 % детей, страдающих аллергией.
Смеси на основе гидролизатов белка также назначают при нарушениях обмена веществ, когда питательные компоненты плохо усваиваются в кишечнике.
Компания «Фермент» разрабатывает и производит ферментные препараты для различных отраслей промышленности и сельского хозяйства. Наша продукция прошла испытания и успешно используется на предприятиях в России, Беларуси, СНГ. Мы подберем препарат с учетом потребностей вашего производства. По всем вопросам звоните по телефону +375 (17) 300-70-45 или оставить заявку на сайте.