Valguhüdrolüsaate kasutatakse meditsiini- ja toiduainetööstuses, samuti mikrobioloogias. Nende tootmine põhineb orgaaniliste ühendite lagunemisel. Saadud koostis on inimese ja looma kehale kergemini seeditav, kõrge toiteväärtusega. Need ühendid on eriti olulised hüpoallergilise imiku piimasegu valmistamisel.
Kirjeldus
Valgu hüdrolüsaadid on ained, mis saadakse valgu lagunemisel veega reageerimisel. Lõhustumine toimub katalüsaatorite: hapete, leeliste või ensüümide juuresolekul. Selle tulemusena hävivad kõrgmolekulaarse ahela peptiidsidemed ja lõpptooteks on komplekssegu, mis koosneb üksikutest aminohapetest, nende naatriumsooladest ja polüpeptiidjääkidest. See protsess, kasutades tripeptiidi näidet, on näidatud alloleval pildil.
Eri tüüpi valkude hüdrolüsaadid, mis on saadud nende lõhustamise samal sügavusel, on identse koostisega. Need ained on väärtuslikud bioloogiliselt aktiivsed ühendid, kuna aminohapped on kudede ja kudede peamine toitumisallikasnende "ehitusmaterjal" ja peptiidid osalevad aminohapete sünteesis, mängivad vahendaja rolli ainevahetusprotsessides ja toimivad immunomodulaatoritena.
Valgu hüdrolüsaatide põhikomponendid on näidatud alloleval joonisel.
Lõpptoode sisaldab suurimas koguses aminohappeid, näiteks:
- glutamiin;
- aspartic;
- pürrolidiin-α-karboksüül (proliin);
- 2-amino-5-guanidiinpentaanhape (arginiin);
- 2-aminopropaan (alaniin);
- 2-amino-4-metüülpentaanhape (leutsiin).
Atribuudid ja funktsioonid
Valgu hüdrolüsaatidel on järgmised bioloogilised omadused:
- kõrge füsioloogia;
- hea seeduvus erinevate manustamisviisidega;
- toksilisus, antigeensus, allergilised reaktsioonid puuduvad;
- ühendite mittehormonaalne olemus.
Nende ainete kasutamise peamised füüsikalised ja keemilised kriteeriumid on järgmised:
- viskoossus;
- vees lahustumisvõime;
- emulgeerimine;
- geel ja vahutav.
Need parameetrid sõltuvad lähteaine tüübist, jagamismeetodist, kasutatud reaktiividest ja tehnoloogilise protsessi tingimustest. Järgmised omadused on tüüpilised teatud tüüpi hüdrolüsaatidele:
- soja hüdrolüüsi tooted lahustuvad halvasti pH=4-5,5 juures;
- vadak, kaseiin, lihahüdrolüsaatidel on hea termiline stabiilsus kahevalentsete metallisoolade juuresolekul, kui neid kuumutatakse temperatuurini 130 °C;
- kalajäätmetest saadud ühendid lahustuvad hästi isegi madalal lagunemiskiirusel;
- hüpoallergeensete preparaatide tootmiseks kasutatav sügav hüdrolüüs põhjustab emulgeerivate omaduste peaaegu täieliku kadumise (v.a kalavalgul põhinevad hüdrolüsaadid);
- neutraalsete leelismetallisoolade juuresolekul muutub valkainete lahustuvus (näiteks kaaliumiioonid põhjustavad selle suurenemist);
- hüdrolüsaatide viskoossus on võrreldes algsete valkudega palju madalam ja nende kuumutamisel geelstruktuuride teket ei toimu. See mõjutab soods alt kõrge väärtuslike lämmastikuühendite sisaldusega toiduainete tootmist.
Vaatused
Valgu hüdrolüsaadid klassifitseeritakse 2 peamise kriteeriumi järgi. Nimelt:
- Tooraine tüübi järgi – kala, soja, piimatooted, kaseiin, vadak, soja, liha, muna. Erinevate tööstusharude valgujäätmete hüdrolüüs on üks tõhusamaid viise nende taaskasutamiseks.
- Vastav alt töötlemismeetodile - sügav, keskmine (5-6 päeva) ja madal (5-72 tundi) lõhustamisaste (aminohapete sisaldus vastav alt vähem alt 50, 25 ja 15%).
Ensümaatilise seedimise teel saadud lehmapiimapõhiseid ühendeid (täisvalk, kalgendatud piim või vadak) kasutatakse kõige sagedamini kliinilise toitumise ja raviainete valmistamiseks. Kasutatakse loomsete valkude hüdrolüsaatemikrobioloogia, viroloogia, veterinaarmeditsiin. Sojatooted on ka hüpoallergeensed ja hüpokolesteroleemilised.
Vadakuvalgu hüdrolüsaatide aminohapete koostis on lähedane inimese lihaskoe omale ning asendamatute aminohapete arvu poolest ületavad nad kõiki teisi loomse ja taimse päritoluga tooraineid.
Võta vastu
Nende ühendite tootmiseks on kolm peamist viisi:
- Happeline hüdrolüüs, kasutades katalüsaatorina vesinikkloriid- või väävelhapet. Protsess toimub kuumutamisel temperatuurini 100-130 ° C ja rõhul 2-3 atmosfääri. See meetod on kõige levinum, kuna see saavutab sügava lõhenemise ja välistab bakteriaalse saastumise ohu. Reaktsiooni kestus on 3-24 tundi. Parim efektiivsus on fibrillaarsete valkude suhtes. Selle meetodi puuduseks on see, et paljud väärtuslikud aminohapped ja vitamiinid hävivad ning tekivad toksilised kõrvalsaadused, mis vajavad täiendavat puhastamist.
- Leeliseline hüdrolüüs. Seda meetodit kasutatakse harvemini (peamiselt karploomade ja kalade töötlemisel), kuna toimub soovimatu aminohapete muundamine, tekivad lantibiootikumid (bakteriaalse päritoluga antimikroobsed polüpeptiidid).
- Ensümaatiline hüdrolüüs. Ilma kahe eelmise tehnoloogia puudustest ja kõrge efektiivsusega. Protsess toimub madalal temperatuuril (25-50 °C), söötme happesus on neutraalsele lähedane jaatmosfääri rõhk. See võimaldab salvestada suurima arvu bioloogiliselt aktiivseid komponente.
Ensüümidena kasutatakse järgmisi aineid:
- seedetrakti pankreatiin, trüpsiin, kümotrüpsiin (eriti tõhus liha ja vere töötlemisel);
- taimsed ühendid: fitsiin, papaiin, bromelaiin;
- bakteriaalsed ensüümid: protosublitiin, rapidoos;
- seenekultuuride abil sünteesitud ained: protoorizanid, rimoproteiin, proteiniin ja teised.
Täielik valguhüdrolüsaat sisaldab täielikku aminohapete komplekti optimaalses vahekorras, mis on eriti oluline dieedi, meditsiini ja veterinaaria eesmärkidel. Sellist koostist saab saada tooraine sügavtöötlemisel, keetes lahust mitu tundi happeliste katalüsaatorite juuresolekul.
Rakendus
Valgu hüdrolüsaate kasutatakse järgmistes tööstusharudes:
- Meditsiin (ravimite tootmine, kliiniline toitumine valgupuuduse ennetamiseks, luu-lihaskonna ja sidekoe patoloogiate, ainevahetushäirete ravi).
- Toit (töödeldud liha, želatiini, veinide, söödavate kilede ja katete, kalakonservide, kastmete, pagaritoodete, kõrge kalorsusega toidulisandite tootmine sportlastele).
- Mikrobioloogiline (diagnostilise söötme tootmine).
- Segasööda tootmine.
Põllumajandus
Söödalisandina lihast pärit valguhüdrolüsaadid,kala, verd ja piima kasutatakse järgmistel juhtudel:
- mittespetsiifilise immuunsuse suurendamiseks nõrgestatud haigetel loomadel;
- suurema kaalutõusu saavutamiseks;
- adaptogeenina stressiolukordades ja riskitegurite olemasolul (kõrge haigestumus ja suremus lindude ja loomade seas);
- ainevahetushäirete ja arengupeetuse korral.
Lisaks võib rikastatud sööt parandada karusloomade karusnaha kvaliteeti.
Piimasegud: valguhüdrolüsaadid imikutoidus
Lehmapiim, mis on kunstliku rinnaga toitmise imiku piimasegu peamine tooraine, võib põhjustada allergilisi reaktsioone. Kõrgmolekulaarsed vadakuvalgud, alfa-laktoalbumiin, beeta-laktoglobuliin ja kaseiin on selles suhtes kõige aktiivsemad.
Praegu on kõige tõhusam viis piima allergeensuse vähendamiseks piimavalgu hüdrolüsaatide saamine ensüümide abil ja nende hilisem ultrafiltreerimine. Sellised segud sisaldavad madala molekulmassiga peptiide, mille molekulmass on alla 1500 D ja nende taluvus allergiliste laste seas on vähem alt 90%.
Piimatoote valmistamisel kasutatud valgu tüübi järgi jaotatakse segud kaseiiniks, vadakuks (kõige tavalisem), sojaks ja segatud. Neid on ette nähtud ka toitainete malabsorptsiooni korral soolestikus ja toiduallergiate ennetamiseks.
