Jump to content

Гидролизованный растительный белок

Продукты из гидролизованного растительного белка ( HVP ) представляют собой пищевые продукты, полученные белка гидролизом и используемые в качестве ингредиентов для создания вкуса бульона (бульона) без овощей, костей, кипячения или других стандартных элементов приготовления бульона с нуля.

Что касается производственного процесса, можно провести различие между кислотно-гидролизованным растительным белком (aHVP), HVP, полученным ферментативным путем, и другими приправами, например, ферментированным соевым соусом . Гидролизованные белковые продукты растительного происхождения особенно используются для придания вкуса супам, соусам, мясным изделиям, закускам и другим блюдам, а также для производства готовых супов и бульонов.

Технологам пищевой промышленности давно известно, что гидролиз белка приводит к появлению запаха и вкуса, напоминающего мясной бульон. [1] Гидролизаты были частью рациона человека на протяжении веков, особенно в виде ферментированного соевого соуса или сёю . Сёю, традиционно изготавливаемый из пшеницы и соевого белка, производится в Японии уже более 1500 лет после того, как был завезен из материкового Китая. Истоки производства этих материалов посредством кислотного гидролиза белка (aHVP) можно проследить до дефицита и экономических проблем, связанных с получением мясных экстрактов во время наполеоновских войн. [2]

В 1831 году Берцелиус при гидролизе белков соляной кислотой получил продукты, имеющие вкус мясного бульона. [3] Юлиус Магги впервые в 1886 году произвел кислотно-гидролизованный растительный белок в промышленном масштабе. [4]

В 1906 году Фишер обнаружил, что аминокислоты способствуют специфическому вкусу. [5] В 1954 году Д. Филлипс обнаружил, что для запаха бульона необходимо наличие белков, содержащих треонин . [6] Еще одним важным веществом, придающим характерный вкус, является глутаминовая кислота .

Производство

[ редактировать ]

Для производства ХВП пригодны практически все продукты, богатые белком. Сегодня он производится в основном из белковых ресурсов растительного происхождения, таких как обезжиренные семена масличных культур (соевый шрот, шрот из виноградных косточек) и белков кукурузы ( кукурузный глютен ), пшеницы ( глютен ), гороха и риса. [7] Процесс и сырье определяют органолептические свойства конечного продукта. Белки состоят из цепочек аминокислот, соединенных амидными связями . Подвергаясь гидролизу (гидролизу), белок распадается на составляющие его аминокислоты.

В aHVP соляная кислота для гидролиза используется . Оставшуюся кислоту затем нейтрализуют путем смешивания со щелочью, такой как гидроксид натрия , в результате чего остается поваренная соль , составляющая до 20% конечного продукта (кислотно-гидролизованный растительный белок, aHVP).

В ферментативном HVP (eHVP) протеазы используются для расщепления белков при более нейтральном pH и более низких температурах. [8] Количество соли значительно уменьшается.

Из-за разных условий обработки два типа HVP имеют разные сенсорные профили. aHVP обычно темно-коричневого цвета и имеет сильный пикантный вкус, тогда как eHVP обычно светлее и имеет мягкий пикантный вкус. [9] [10]

Кислотный гидролиз

[ редактировать ]

Кислые гидролизаты производятся из различных источников пищевого белка, наиболее распространенными из которых являются соя, кукуруза, пшеница и казеин. Для производства aHVP белки гидролизуют путем варки в разбавленной (15–20%) соляной кислоте при температуре от 90 до 120 °C в течение до 8 часов. После охлаждения гидролизат нейтрализуют либо карбонатом натрия, либо гидроксидом натрия до pH от 5 до 6. В ходе гидролиза образуется посторонний полимерный материал, известный как гумин , который образуется в результате взаимодействия углеводных и белковых фрагментов и впоследствии удаляется фильтрацией. и затем далее уточняется. [11]

Источник сырья, концентрация кислоты, температура реакции, время реакции и другие факторы могут влиять на органолептические свойства конечного продукта. Обработку активированным углем можно использовать для удаления как ароматических, так и красящих компонентов в соответствии с требуемыми спецификациями. После окончательной фильтрации aHVP может, в зависимости от применения, быть обогащен дополнительными вкусовыми компонентами. После этого продукт можно хранить в виде жидкости с содержанием сухого вещества 30–40% или, альтернативно, его можно сушить распылением или вакуумом и в дальнейшем использовать в качестве пищевого ингредиента. [11]

Из ста фунтов (45 кг) материала, содержащего 60% белка, получится 100 фунтов aHVP, который содержит примерно 40 фунтов (18 кг) соли. Это увеличение соли происходит на этапе нейтрализации. [2]

Ферментативный гидролиз

[ редактировать ]

В процессе производства ферментативного HVP используются ферменты для расщепления белков. Для расщепления белка до аминокислот протеазы в смесь обезжиренного белка и воды добавляют . Из-за чувствительности ферментов к определенному pH, для достижения оптимального pH добавляют либо кислоту, либо основание. В зависимости от активности ферментов для расщепления белков необходимо до 24 часов. Смесь нагревают для инактивации ферментов, а затем фильтруют для удаления нерастворимых углеводов (гумина).

Поскольку в процессе производства соль не образуется, производители могут добавлять соль в препараты eHVP, чтобы продлить срок хранения или получить продукт, аналогичный обычному aHVP.

Обычно используемой смесью протеаз является «Flavourzyme», экстрагированная из Aspergillus oryzae . [12]

Жидкий aHVP обычно содержит 55% воды, 16% соли, 25% органических веществ (из них 20% белка (аминокислот), согласно анализу, примерно 3% общего азота и 2% аминного азота).

Многие аминокислоты имеют горький или сладкий вкус. Во многих коммерческих процессах неполярные аминокислоты, такие как L-лейцин и L-изолейцин, часто удаляются для получения гидролизатов с более мягким и менее горьким характером. Известно, что D-триптофан, D-гистидин, D-фенилаланин, D-тирозин, D-лейцин, L-аланин и глицин сладкие, тогда как горечь связана с L-триптофаном, L-фенилаланином, L-тирозином и L-лейцин. [2] [13]

Тирозин — аминокислота, склонная к галогенированию при гидролизе HCl. Чтобы этого не произошло, в раствор часто добавляют фенол. [14] Высокое содержание жира также может снизить выход тирозина, но это можно преодолеть путем обезжиривания образцов перед кислотным гидролизом. [15]

Лизин стабилен в стандартных условиях кислотного гидролиза, и в чистых белках и пищевых продуктах, не подвергавшихся термической обработке, его можно легко определить с помощью гидролиза HCl. Проблемы возникают при обработке пищевых продуктов, особенно тех, которые подвергаются термической обработке, поскольку аминогруппа боковой цепи может вступать в реакцию с другими соединениями, такими как редуцирующие сахара, с образованием продуктов Майяра. [16] Некоторые продукты Майяра неустойчивы к кислоте и снова превращаются в лизин. [17] и различные другие соединения, [18] что приводит к завышению содержания лизина.

Органолептические . свойства HVP определяются не только аминокислотным составом, но и различными ароматическими веществами, отличными от аминокислот, образующимися при производстве как aHVP, так и eHVP Ароматы могут образовываться в результате разложения аминокислот, реакции Майяра , циклизации сахара и окисления липидов. [19] Сложная смесь ароматов, похожих на масло, мясо, [20] [19] костный материал, [19] древесный дым, [21] любисток [22] и многие другие вещества могут быть получены в зависимости от условий реакции (время, температура, метод гидролиза, дополнительное сырье, такое как ксилоза и специи). [19] [23]

Согласно Европейскому своду правил приготовления бульонов и консоме, гидролизованные белковые продукты, предназначенные для розничной продажи, соответствуют следующим характеристикам: [24]

  • Удельный вес при 20°C мин.: 1,22.
  • Общий азот мин.: 4% (по сухому веществу)
  • Аминоазот мин.: 1,3% (по сухому веществу)
  • Хлорид натрия макс.: 50% (по сухому веществу)

Использовать

[ редактировать ]

Когда продукты производятся путем консервирования, замораживания или сушки, некоторая потеря вкуса практически неизбежна. Производители могут использовать HVP, чтобы компенсировать это. [7] Таким образом, HVP используется в самых разных продуктах, например, в производстве специй, мяса, рыбы, деликатесов, закусок, ароматизаторов и супов.

Безопасность

[ редактировать ]

3-МХПД , канцероген для грызунов и предположительно канцероген для человека, образуется в ходе кислотного гидролиза, когда глицерин, высвобождаемый из липидов (например, триглицеридов ), реагирует с соляной кислотой. Законодательные ограничения были установлены для обеспечения безопасности продуктов aHVP для потребления человеком. Производители aHVP могут снизить количество 3-МХПД до приемлемых пределов путем (1) тщательного контроля времени и температуры реакции (2) своевременной нейтрализации соляной кислоты, возможно, вплоть до стадии щелочного гидролиза для разрушения любого уже образовавшегося 3-МХПД (3 ) замена соляной кислоты другими кислотами, например серной кислотой . [11]

В качестве аллергена

[ редактировать ]

Вопрос о том, является ли гидролизованный растительный белок аллергеном или нет, остается спорным.

Согласно европейскому законодательству, пшеница и соя подлежат маркировке аллергенов в соответствии с Регламентом (ЕС) 1169/2011 об информации о пищевых продуктах для потребителей. Поскольку пшеница и соя, используемые для производства HVP, не освобождаются от маркировки аллергенов по формальным причинам, HVP, произведенный с использованием этого сырья, должен быть маркирован со ссылкой на пшеницу или сою в списке ингредиентов.

Тем не менее, убедительные доказательства указывают на то, что aHVP, по крайней мере, не является аллергенным, поскольку белки расщепляются до отдельных аминокислот, которые вряд ли вызовут аллергическую реакцию. Исследование 2010 года показало, что aHVP не содержит обнаруживаемых следов белков или IgE-реактивных пептидов. Это дает убедительные доказательства того, что aHVP вряд ли вызовет аллергическую реакцию у людей с непереносимостью или аллергией на сою или пшеницу. [25] Более ранние рецензируемые исследования на животных, проведенные в 2006 году, также показали, что собаки с гиперчувствительностью к сое не реагируют на соевый гидролизат, предлагаемый источник белка для собак, чувствительных к сое. [26]

Есть сообщения о косметическом aHVP, Glupearl 19S (GP19S), вызывающем анафилаксию при его присутствии в мыле. В отличие от пищевого aHVP, этот aHVP японской пшеницы гидролизуется очень слабо. [27] Необычное химическое состояние делает GP19S более аллергенным, чем чистый глютен. [28] В ответ на это были разработаны новые правила для косметического гидролизованного пшеничного белка, требующие средней молекулярной массы менее 3500 Да – около 35 остатков в длину. Теоретически, «чтобы вызвать реакцию гиперчувствительности 1 типа, аллерген должен иметь как минимум 2 IgE-связывающих эпитопа, и каждый эпитоп должен иметь длину не менее 15 аминокислотных остатков». Эксперименты также показывают, что такой степени гидролиза достаточно, чтобы не вызвать связывание IgE у пациентов с аллергией на GP19S. [27]

Аллергенность eHVP зависит от конкретного источника пищи и используемого фермента. Алкалаза способна сделать нут и зеленый горошек полностью неиммунореактивными, тогда как папаин обеспечивает лишь частичное снижение активности. Алкалаза также не способна сделать белую фасоль нереактивной из-за антипитательных факторов, препятствующих полному перевариванию. [29] Алкалаза, но не «Flavourzyme» (коммерческая Aspergillus oryzae ). смесь протеаз [12] для производства eHVP), способен сделать жареный арахис нереактивным. [30]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Мэнли/Фагерсон (1971). Аспекты ароматических и вкусовых характеристик гидролизованного растительного белка. Вкусовая индустрия . п. 686 ф.
  2. ^ Jump up to: а б с Мэнли, Швейцария; Макканн, Дж. С.; Суэйн, Р.Л. (1981), «Химические основы свойств гидролизованного белка, улучшающих вкус и аромат» , «Качество продуктов питания и напитков » , Elsevier, стр. 61–82, doi : 10.1016/b978-0-12-169101- 1.50011-2 , ISBN  978-0-12-169101-1 , получено 15 мая 2024 г.
  3. ^ «Вюрцен». Энциклопедия технической химии Ульмана . Том. 18 (3-е изд.). Мюнхен, Берлин, Вена. 1967. {{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  4. ^ Райнекциус (1994). Справочник вкусов . Спрингер. п. 140.
  5. ^ Фишер, Исследование аминокислот, Springer, 1906 г.
  6. ^ ДМП Филлипс (1954). «Треонин и запах белковых гидролизатов». Природа . 173 (4414): 1092–1093. Бибкод : 1954Natur.173.1092P . дои : 10.1038/1731092a0 . S2CID   4246025 .
  7. ^ Jump up to: а б Прендергаст (1974). «Белковый гидролизат - обзор». Обзор торговли продуктами питания : 14 f.
  8. ^ Гесарт, Ганс; Куртен, Кристоф М.; Делькур, Ян А. (2008), «Использование ферментов в производстве функциональных продуктов питания и пищевых ингредиентов на основе злаков» , «Безглютеновые зерновые продукты и напитки» , Elsevier, стр. 237–265, ISBN.  978-0-12-373739-7 , получено 14 мая 2024 г.
  9. ^ Ослинг, Маргит Далл; Мартенс, Магни; Полл, Лейф; Нильсен, Пер Мунк; Флюге, Ханне; Ларсен, Одинокий Мельхиор (1 февраля 1998 г.). «Химическая и сенсорная характеристика гидролизованного растительного белка с пикантным вкусом» . Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 46 (2): 481–489. дои : 10.1021/jf970556e . ISSN   0021-8561 .
  10. ^ Вейр, GSD (1992), «Белки как источник вкуса» , Биохимия пищевых белков , Бостон, Массачусетс: Springer US, стр. 363–408, ISBN.  978-1-4684-9897-4 , получено 14 мая 2024 г.
  11. ^ Jump up to: а б с «Правила практики по снижению содержания 3-монохлорпропанол-1,2-диола (3-МХПД) при производстве кислотных HVP и продуктов, содержащих кислотные HVP CAC/RCP 64-2008» (PDF) .
  12. ^ Jump up to: а б Мерц, Майкл; Эйзель, Томас; Берендс, Питер; Аппель, Дэниел; Рабе, Свен; Бланк, Имре; Стресслер, Тимо; Фишер, Лутц (17 июня 2015 г.). «Flavourzyme, ферментный препарат, имеющий промышленное значение: автоматизированная девятиступенчатая очистка и частичная характеристика восьми ферментов». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 63 (23): 5682–5693. doi : 10.1021/acs.jafc.5b01665 . ПМИД   25996918 .
  13. ^ Зольмс, Юрг (июль 1969 г.). «Вкус аминокислот, пептидов и белков» . Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии (4): 686–688. дои : 10.1021/jf60164a016 . ISSN   0021-8561 . Проверено 15 мая 2024 г.
  14. ^ Ниссен, Стивен (1992), «Анализ аминокислот в продуктах питания и физиологических образцах» , «Современные методы белкового питания и метаболизма» , Elsevier, стр. 1–8, ISBN.  978-0-12-519570-6 , получено 15 мая 2024 г.
  15. ^ Финли, Джон В.; Хопкинс, Дэниел Т.; Американская ассоциация химиков-зерновиков, ред. (1985). Переваримость и наличие аминокислот в зерновых и масличных культурах . Сент-Пол, Миннесота: Американская ассоциация химиков по производству зерновых. ISBN  978-0-913250-40-2 .
  16. ^ Харрелл, РФ; Карпентер, К.Дж. (1981). «Оценка доступных продуктов лизина по реакциям Майяра» . Прогресс в области науки о продуктах питания и питании . 5 (1–6): 159–176. ISSN   0306-0632 . ПМИД   6798628 .
  17. ^ Маурон, Дж.; Мотту, Ф.; Бюжар, Э.; Эгли, Р.Х. (1955). «Наличие лизина, метионина и триптофана в сгущенном и сухом молоке. Исследования пищеварения in vitro» . Архив биохимии и биофизики . 59 (2): 433–451. дои : 10.1016/0003-9861(55)90510-5 .
  18. ^ Финот, Пенсильвания; Брико, Дж.; Виани, Р.; Маурон, Дж. (1968). «Идентификация нового производного лизина, полученного при кислотном гидролизе подогретого молока» . Эксперименты . 24 (11): 1097–1099. дои : 10.1007/BF02147778 . ISSN   0014-4754 .
  19. ^ Jump up to: а б с д Кале, Праджьоти; Мишра, Ануша; Аннапур, Удай С. (июнь 2022 г.). «Развитие веганского вкуса мяса: обзор источников и методов» . Еда будущего . 5 : 100149. дои : 10.1016/j.fufo.2022.100149 . S2CID   248838839 .
  20. ^ У, И-Фан Г.; Кадвалладер, Кейт Р. (8 мая 2002 г.). «Характеристика аромата мясного процесса ароматизатора из соевого ферментативно-гидролизованного растительного белка». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 50 (10): 2900–2907. дои : 10.1021/jf0114076 . ПМИД   11982417 .
  21. ^ Джарунраттанасри, Арпорн; Тееракулкаит, Чокчай; Кадуолладер, Кейт Р. (1 апреля 2007 г.). «Ароматические компоненты кислотно-гидролизованного растительного белка, полученные путем частичного гидролиза белка рисовых отрубей». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 55 (8): 3044–3050. дои : 10.1021/jf0631474 . ПМИД   17367160 .
  22. ^ Бланк, Имре; Шиберле, Питер (июль 1993 г.). «Анализ приправоподобных вкусовых веществ экстракта коммерческого любистка (Levisticum officinale Koch.)». Журнал вкуса и аромата . 8 (4): 191–195. дои : 10.1002/ffj.2730080405 .
  23. ^ Ли, Сюэцзе; Ли, Цзянь (2020). «Вкус аналогов растительного мяса». Мир зерновых продуктов . 65 (4). дои : 10.1094/CFW-65-4-0040 . S2CID   231203281 .
  24. ^ «Правила приготовления бульонов и консоме» .
  25. ^ Рейтер А., Джеральд Р., Кюне Й., Энгин А., Пшивара Дж., Ворм М., Баллмер-Вебер Б., Хольцхаузер Т., Витс С. Оценка аллергенного потенциала приправ на основе сои и пшеницы . XXIX Конгресс EAACI Европейской академии аллергии и клинической иммунологии. п. 322. дои : 10.1111/j.1398-9995.2010.02393.x . ПМК   7159487 .
  26. ^ Пучдемон, А; Бразис, П; Серра, М; Фондати, А. (март 2006 г.). «Иммунологические реакции на гидролизованный соевый белок у собак с экспериментально индуцированной соевой гиперчувствительностью» . Американский журнал ветеринарных исследований . 67 (3): 484–8. дои : 10.2460/ajvr.67.3.484 . ПМИД   16506912 .
  27. ^ Jump up to: а б Бернетт, Кристина; Бергфельд, Вильма Ф.; Белсито, Дональд В.; Хилл, Рональд А.; Клаассен, Кертис Д.; Либлер, Дэниел К.; Маркс, Джеймс Г.; Шанк, Рональд К.; Слага, Томас Дж.; Снайдер, Пол В.; Андерсен, Ф. Алан; Хелдрет, Барт (май 2018 г.). «Оценка безопасности гидролизованного пшеничного белка и гидролизованного пшеничного глютена, используемых в косметике» . Международный журнал токсикологии . 37 (1_приложение): 55С–66С. дои : 10.1177/1091581818776013 . ПМИД   29761728 . S2CID   46889452 .
  28. ^ Накамура, Масаси; Ягами, Акико; Хара, Кадзухиро; Сано, Акиё; Кобаяши, Цукане; Мацунага, Кайоко (февраль 2015 г.). «Антигены в Glupearl 19S были получены путем кислотно-тепловой обработки». Журнал аллергии и клинической иммунологии . 135 (2): AB254. дои : 10.1016/j.jaci.2014.12.1771 .
  29. ^ Кальчинай, Луиза; Бономини, Мария Джулия; Лени, Джулия; Фаччини, Андреа; Пукседду, Илария; Джаннини, Дайана; Петрелли, Фиорелла; Пранди, Барбара; Сфорца, Стефано; Тедески, Туллия (7 октября 2022 г.). «Эффективность ферментативного гидролиза для снижения аллергенного потенциала побочных продуктов бобовых» . Научные отчеты . 12 (1): 16902. Бибкод : 2022NatSR..1216902C . дои : 10.1038/s41598-022-21296-z . hdl : 10807/230858 . ПМЦ   9547019 . ПМИД   36207409 .
  30. ^ Кабанильяс, Беатрис; Педроса, Мерседес М.; Родригес, Хулия; Музкиз, Мерседес; Малеки, Сохейла Дж.; Куадрадо, Кармен; Бурбано, Кармен; Креспо, Хесус Ф. (2012). «Влияние ферментативного гидролиза на аллергенность экстракта белка жареного арахиса». Международный архив аллергии и иммунологии . 157 (1): 41–50. дои : 10.1159/000324681 . ПМИД   21912172 . S2CID   25496670 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 30977b35f574a47305048b921b04d073__1721652180
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/30/73/30977b35f574a47305048b921b04d073.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Hydrolyzed vegetable protein - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)