Хидролиза на протеини от суроватка

Суроватъчните протеини имат най-ценни биологични свойства, те съдържат оптимален набор от основни аминокиселини и от гледна точка на хранителните физиология приближаващи мащаба на "добра" протеин аминокиселина. Необходимо е да се вземе под внимание, че в момента широко разпространените хранителни алергии и непоносимост към хранителни протеини. Според СЗО, хранителни алергии страдат сега в света е не по-малко от 1-2% от възрастните и най-малко 5% от децата. При лечението на хранителни алергии централно място все още държи на принципа на елиминиране, която се състои в отстраняване на алергенни храни от диетата на пациента. В същото време vysokoallergennye отстраними продукти имат висока хранителна стойност, които са ценни източници на протеин и няколко микроелементи. В тази връзка, значението е проблемът за създаване на специализирани хипоалергенни продукти, съдържащи ценен източник протеин, който не предизвиква алергични реакции. За тази цел се изисква, че съставът протеинов продукт отсъстват съставни структури, които могат приемане храна предизвика алергични реакции.
Както е известно, детерминантите признати от имунни клетки и антитела към протеините могат да бъдат от няколко типа. Този "серийни" епитопи, които са къси (няколко остатъка) от фрагментите на пептидната верига; "стрипер" епитопи, които също са къси фрагменти, но твърдо стабилизирани чрез дисулфидни мостове; "Конформационните епитопи", образувани от пространствено близо един до друг в остатъци протеинова молекула аминокиселини, принадлежащи към раздалечени части на последователността.
Ако структура тип 3 ефективно унищожени дори при относително плитък ензимна хидролиза протеин, детерминантите на 1-ви и 2-ри тип може да се поддържа дори в относително къси пептиди, състоящи се от 10-20 аминокиселинни остатъци. В този случай, за редица хранителни алергени, по-специално, # 946; лактоглобулин на краве мляко, алергенните детерминанти са просто "последователно" епитоп.
Свободни амино киселини и къси фрагменти на хранителни протеини, образувани чрез протеолиза, не е алергенни, въпреки че последният може да съдържа някои алергични епитопи.
Хидролиза на суроватъчни протеини е от значение по няколко причини. Първо, смес от пептиди с различни дължини се абсорбират в храносмилателния тракт бързо и напълно от аминокиселинен състав на смес еквивалент. На второ място, като част от протеин хидролизат могат да присъстват различни физиологично активни пептиди, необходими за регулирането на редица важни функции. Трето, възможно положителния ефект на пептиди върху абсорбцията на някои важни микроелементи, а именно метални йони. Съставът на ензимни хидролизати на казеин и суроватъчен протеин се представят пептиди, способни да образуват силни координационен (хелатиращ) калциеви йони със съединението, и значително повишаване на ефективността на тяхното усвояване. Четвърто, ензимни протеинови хидролизати, произведени от специализирани хипоалергенни продукти са определени технологични (функционални) предимства пред смеси от аминокиселини.
Хидролиза на суроватъчни протеини може да се извърши по химичен път (под действието на минерални киселини и основи при повишени температури) и ензимно (с използване на препарати от протеолитични ензими) методи. По време на киселинна хидролиза разделят всички видове пептидни връзки между различни аминокиселинни остатъци, и следователно е възможно почти пълното разцепване на протеина. Въпреки това, както процеса на киселинна хидролиза има няколко недостатъка (частично или пълно разлагане на някои аминокиселини, образуване на меланоидини, необходимостта да се неутрализира киселината).
В алкална хидролиза протеин настъпва аминокиселина рацемизация, което води до загуба хидролизат бионаличност. В производството на храни не се прилага протеин алкална хидролиза. Съществуващите методи за получаване на протеинови хидролизати алкален насочени главно към техническите препарати (не са годни за консумация) дестинация.
Предимство на ензимен протеин хидролизата е главно на факта, че този процес протича с висока скорост при сравнително меки условия: атмосферно налягане при температура не по-висока от 70 ° С (обикновено 37-50 ° С), и следователно практически не се придружава от увреждане аминокиселини и намаление на бионаличността. Основните продукти на ензимната хидролиза е почти винаги пептидите и фракция свободна амино киселина обикновено е относително малък.
Сред веществата, които допринасят за ензимна модификация на хранителни протеини заемат значително място протеолитично ензимни препарати с различен произход, под въздействието на което се случва в протеиновата молекула, специфична разцепването на пептидни връзки, което води до промяна на молекулното тегло на протеина увеличава хидрофобност и смилаемост организъм.
най-широката и обещаващ lroteinaz източник са микроорганизми, принадлежащи към родовете Bacillus на, Aspergillus, Penxcillium, Streptomyces, Pseudomonas. Протеиназа животински произход, като микробни препарати имат обещание за използване при хидролиза на протеини от суроватка. Ефективността на хидролиза на суроватъчните протеини от различни протеолитични ензими, дадени в таблицата. 13.33.

Чрез ефективността на хидролиза на протеини от суроватка, протеолитични ензими могат да бъдат подредени в следния ред (% хидролиза)

Биологично пълни млечнобелтъчни хидролизати, получени чрез прилагане на комбинация от протеаза от животински и микробни синтез на лекарства, по-специално панкреатин и protosubtilin. В зависимост от използваните ензимни препарати, или различни комбинации от тях чрез регулиране техните температурни условия и продължителността на хидролиза е достъпно ензимни препарати суроватъчни протеини от различни функционални цели.
В катедрата по приложна биотехнология Северен Кавказ държавен технически университет завършил студент, NS Дон и докторска АД Lodygin експериментални изследвания на ензимна хидролиза на протеини от суроватка. Предмет на изследване е суроватъчен концентрат (ретентат), получен чрез ултрафилтрация. Следната информация предоставя някои междинни резултати от изследвания. В системното формата на работата е пред завършване.
Важен фактор за ефективно ензимна хидролиза на протеини от суроватка е рН на средата. Има химични методи за дезоксидация суроватка. Въпреки това, химически реактиви водят до необратими промени компоненти суроватка и да повлияят неблагоприятно върху добива на хидролизни продукти като суроватъчни протеини и лактоза. Най-голям интерес е начинът за електрохимично активиране.
За хидролизата на суроватъчни протеини в ретентата подлага на обработка elektroaktivatsionnoy оптимално рН стойности, използвани PZKH панкреатин. Степента на хидролиза беше оценена от увеличението на амин азот в пробите в сравнение с контрола - първоначалната суроватъчен протеинов концентрат (Таблица 13.34.).
Кинетиката на ензимна хидролиза на протеини от суроватка са показани на фиг. 13.39.

Работата в тази област продължава в KemTIPP с разработването на нови композитни технологични продукти като мляко, въз основа на биотрансформацията на серумните протеини. Тъй като обект по време на експериментални изследвания използва WPC разтвор се подлага на ензимни модификации на 0.1% разтвор на пепсин. Сравнителен фракционна състав на суроватъчни протеини преди и след ензимна модификация, както е показано в таблица. 13.35.