Els hidrolitzats de proteïnes s'utilitzen a la indústria mèdica i alimentària, així com a la microbiologia. La seva producció es basa en la descomposició de compostos orgànics. La composició resultant és més fàcil de digerir pel cos humà i animal, té un alt valor nutricional. Aquests compostos són especialment importants en la fabricació de fórmules infantils hipoalergèniques.
Descripció
Els hidrolitzats de proteïnes són substàncies obtingudes com a resultat de la descomposició de proteïnes per reacció amb l'aigua. La divisió es produeix en presència de catalitzadors: àcids, àlcalis o enzims. Com a resultat, els enllaços peptídics de la cadena molecular alta es destrueixen i el producte final és una barreja complexa formada per aminoàcids individuals, les seves sals de sodi i residus polipeptídics. Aquest procés, utilitzant l'exemple d'un tripèptid, es mostra a la imatge següent.
Els hidrolitzats de diferents tipus de proteïnes, obtinguts a la mateixa profunditat del seu clivage, tenen una composició idèntica. Aquestes substàncies són compostos biològicament actius valuosos, ja que els aminoàcids són la principal font de nutrició per als teixits iel seu "material de construcció" i els pèptids estan implicats en la síntesi d'aminoàcids, tenen un paper intermediari en els processos metabòlics i serveixen com a immunomoduladors.
Els components principals dels hidrolitzats de proteïnes es mostren a la il·lustració següent.
El producte final conté la major quantitat d'aminoàcids com ara:
- glutamina;
- aspártic;
- pirrolidina-α-carboxílic (prolina);
- 2-amino-5-guanidinepentanoic (arginina);
- 2-aminopropà (alanina);
- 2-amino-4-metilpentanoic (leucina).
Propietats i característiques
Els hidrolitzats de proteïnes tenen les següents característiques biològiques:
- fisiologia alta;
- bona digestibilitat amb diverses vies d'administració;
- sense toxicitat, antigenicitat, reaccions al·lèrgiques;
- naturalesa no hormonal dels compostos.
Els principals criteris físics i químics per a l'ús d'aquestes substàncies són:
- viscositat;
- la capacitat de dissoldre's en aigua;
- emulsificació;
- gel i escuma.
Aquests paràmetres depenen del tipus de matèria primera, del mètode de desdoblament, dels reactius utilitzats, de les condicions del procés tecnològic. Les característiques següents són típiques per a determinats tipus d'hidrolitzats:
- els productes d'hidròlisi de soja són poc solubles a pH=4-5,5;
- sèrum, caseïna, carnels hidrolitzats presenten una bona estabilitat tèrmica en presència de sals metàl·liques divalents quan s'escalfen a 130 °C;
- els compostos derivats de residus de peixos són altament solubles fins i tot a baixes taxes de degradació;
- La hidròlisi profunda utilitzada per produir formulacions hipoalergèniques provoca una pèrdua gairebé completa de les propietats emulsionants (excepte els hidrolitzats basats en proteïnes de peix);
- en presència de sals de metalls alcalins neutres, la solubilitat de les substàncies proteiques canvia (per exemple, els ions de potassi condueixen al seu augment);
- viscositat dels hidrolitzats és molt menor en comparació amb les proteïnes originals i, quan s'escalfen, no es produeix la formació d'estructures de gel. Això afecta favorablement la creació de productes alimentaris amb un alt contingut de compostos nitrogenats valuosos.
La
Vistes
Els hidrolitzats de proteïnes es classifiquen segons 2 criteris principals. És a dir:
- Per tipus de matèries primeres: peix, soja, lactis, caseïna, sèrum, soja, carn, ou. La hidròlisi dels residus de proteïnes de diverses indústries és una de les maneres més efectives de reciclar-les.
- Segons el mètode de processament: grau d'escissió profund, mitjà (5-6 dies) i baix (5-72 hores) (contingut d'aminoàcids d'almenys 50, 25 i 15%, respectivament).
Els compostos a base de llet de vaca (proteïna sencera, llet quallada o sèrum) obtinguts per digestió enzimàtica s'utilitzen més sovint per a la fabricació de nutrició clínica i agents terapèutics. S'utilitzen hidrolitzats de proteïnes animalsmicrobiologia, virologia, veterinària. Els productes de soja també són hipoalergènics i hipocolesterolèmics.
Els hidrolitzats de proteïnes de sèrum tenen una composició d'aminoàcids propera a la del teixit muscular humà i, pel que fa al nombre d'aminoàcids essencials, superen tots els altres tipus de matèries primeres d'origen animal i vegetal.
Rebre
Hi ha 3 maneres principals de produir aquests compostos:
- Hidròlisi àcida utilitzant àcid clorhídric o sulfúric com a catalitzador. El procés es produeix quan s'escalfa a 100-130 ° C i una pressió de 2-3 atmosferes. Aquest mètode és el més comú, ja que aconsegueix un profund grau de desdoblament i elimina el risc de contaminació bacteriana. La durada de la reacció és de 3-24 hores, la millor eficiència és en relació a les proteïnes fibril·lars. L'inconvenient d'aquest mètode és que es destrueixen molts aminoàcids i vitamines valuosos i es formen subproductes tòxics que requereixen una purificació addicional.
- Hidròlisi alcalina. Aquest mètode s'utilitza amb menys freqüència (principalment en el processament de marisc i peix), perquè hi ha una conversió indesitjable d'aminoàcids, es formen lantibiòtics (polipèptids antimicrobians d'origen bacterià).
- Hidròlisi enzimàtica. Privat dels inconvenients de les dues tecnologies anteriors i té una alta eficiència. El procés té lloc a baixa temperatura (25-50 ° C), l'acidesa del medi és propera a la neutra ipressió atmosfèrica. Això us permet desar el major nombre de components biològicament actius.
Les substàncies següents s'utilitzen com a enzims:
- pancreatina digestiva, tripsina, quimotripsina (especialment eficaç per processar carn i sang);
- compostos vegetals: ficina, papaïna, bromelina;
- enzims bacterians: protosublitina, rapidosa;
- substàncies sintetitzades mitjançant cultius de fongs: protoorizans, rimoproteïnes, proteïnes i altres.
El hidrolitzat proteic complet conté un conjunt complet d'aminoàcids en una proporció òptima, que és especialment important per a finalitats dietètiques, mèdiques i veterinaris. Aquesta composició es pot obtenir mitjançant un processament profund de matèries primeres, bullint la solució durant moltes hores en presència de catalitzadors àcids.
Aplicació
Els hidrolitzats de proteïnes s'utilitzen en indústries com ara:
- Mèdica (elaboració de medicaments, nutrició clínica per a la prevenció del dèficit proteic, teràpia per a patologies del teixit musculoesquelètic i conjuntiu, trastorns metabòlics).
- Aliments (producció de carns processades, gelatina, vins, pel·lícules i recobriments comestibles, conserves de peix, salses, productes de fleca, suplements rics en calories per a esportistes).
- Microbiològic (producció de medis de cultiu de diagnòstic).
- Producció de pinsos mixts.
Agricultura
Com a additiu per a pinsos, els hidrolitzats de proteïnes de la carn,s'apliquen peix, sang i llet en els casos següents:
- per augmentar la immunitat inespecífica en animals debilitats i mal alts;
- per obtenir més pes;
- com a adaptogen en situacions d'estrès i en presència de factors de risc (alta morbiditat i mortalitat entre aus i animals);
- per a trastorns metabòlics i retards del desenvolupament.
A més, els pinsos fortificats poden millorar la qualitat de la pell dels animals amb pell.
Fórmules de llet: hidrolitzats de proteïnes en aliments per a nadons
La llet de vaca, que és la principal matèria primera de la fórmula infantil per a la lactància artificial, pot provocar reaccions al·lèrgiques. Les proteïnes de sèrum de llet d' alt contingut molecular, l'alfa-lactoalbúmina, la beta-lactoglobulina i la caseïna, són les més actives en aquest sentit.
La forma més eficaç de reduir l'al·lergenicitat de la llet en l'actualitat és obtenir hidrolitzats de proteïnes de la llet mitjançant enzims i la seva posterior ultrafiltració. Aquestes mescles contenen pèptids de baix pes molecular amb un pes molecular inferior a 1500 D, i la seva tolerància entre els nens amb al·lèrgies és d'almenys el 90%.
Segons el tipus de proteïna que s'utilitza per elaborar el làctic, les mescles es divideixen en caseïna, sèrum de llet (la més comuna), soja i mixta. També es prescriuen per a la mala absorció de nutrients als intestins i per a la prevenció d'al·lèrgies alimentàries.
