Os hidrolisados de proteínas são usados nas indústrias médica e alimentícia, bem como na microbiologia. Sua produção é baseada na quebra de compostos orgânicos. A composição resultante é mais fácil de digerir pelo corpo humano e animal, possui um alto valor nutricional. Esses compostos são especialmente importantes na fabricação de fórmulas infantis hipoalergênicas.
Descrição
Os hidrolisados de proteínas são substâncias obtidas como resultado da decomposição de proteínas por reação com água. A clivagem ocorre na presença de catalisadores: ácidos, álcalis ou enzimas. Como resultado, as ligações peptídicas da cadeia altamente molecular são destruídas e o produto final é uma mistura complexa que consiste em aminoácidos individuais, seus sais de sódio e resíduos polipeptídicos. Este processo, usando o exemplo de um tripeptídeo, é mostrado na figura abaixo.
Hidrolisados de diferentes tipos de proteínas, obtidos na mesma profundidade de sua clivagem, possuem composição idêntica. Estas substâncias são compostos biologicamente ativos valiosos, uma vez que os aminoácidos são a principal fonte de nutrição para os tecidos eseu "material de construção", e os peptídeos estão envolvidos na síntese de aminoácidos, desempenham um papel intermediário nos processos metabólicos e servem como imunomoduladores.
Os principais componentes dos hidrolisados de proteínas são mostrados na ilustração abaixo.
O produto final contém a maior quantidade de aminoácidos como:
- glutamina;
- aspártico;
- pirrolidina-α-carboxílico (prolina);
- 2-amino-5-guanidinapentanóico (arginina);
- 2-aminopropano (alanina);
- 2-amino-4-metilpentanoico (leucina).
Propriedades e recursos
Os hidrolisados de proteínas têm as seguintes características biológicas:
- alta fisiologia;
- boa digestibilidade com várias vias de administração;
- sem toxicidade, antigenicidade, reações alérgicas;
- natureza não hormonal dos compostos.
Os principais critérios físicos e químicos para o uso dessas substâncias são:
- viscosidade;
- a capacidade de se dissolver em água;
- emulsificação;
- gel e espuma.
Estes parâmetros dependem do tipo de matéria-prima, do método de separação, dos reagentes utilizados, das condições do processo tecnológico. As seguintes características são típicas para certos tipos de hidrolisados:
- produtos de hidrólise de soja são pouco solúveis em pH=4-5,5;
- whey, caseína, carnehidrolisados exibem boa estabilidade térmica na presença de sais metálicos bivalentes quando aquecidos a 130°C;
- compostos derivados de resíduos de peixe são altamente solúveis mesmo em baixas taxas de degradação;
- hidrólise profunda usada para produzir formulações hipoalergênicas resulta em uma perda quase completa das propriedades emulsificantes (exceto para hidrolisados à base de proteína de peixe);
- na presença de sais de metais alcalinos neutros, a solubilidade das substâncias proteicas muda (por exemplo, íons de potássio levam ao seu aumento);
- viscosidade dos hidrolisados é muito menor em relação às proteínas originais e, quando aquecidos, não ocorre a formação de estruturas de gel. Isso afeta favoravelmente a criação de produtos alimentícios com alto teor de compostos nitrogenados valiosos.
Visualizações
Os hidrolisados de proteínas são classificados de acordo com 2 critérios principais. A saber:
- Por tipo de matéria-prima - peixe, soja, laticínios, caseína, soro de leite, soja, carne, ovo. A hidrólise de resíduos de proteínas de várias indústrias é uma das formas mais eficazes de reciclá-los.
- De acordo com o método de processamento - grau de clivagem profundo, médio (5-6 dias) e baixo (5-72 horas) (teor de aminoácidos de pelo menos 50, 25 e 15%, respectivamente).
Os compostos à base de leite de vaca (proteína integral, leite coalhado ou soro de leite) obtidos por digestão enzimática são mais frequentemente utilizados para a fabricação de nutrição clínica e agentes terapêuticos. Os hidrolisados de proteína animal são usados emmicrobiologia, virologia, medicina veterinária. Os produtos de soja também são hipoalergênicos e hipocolesterolêmicos.
Os hidrolisados de proteína de soro de leite possuem uma composição de aminoácidos próxima à do tecido muscular humano, e em número de aminoácidos essenciais superam todos os outros tipos de matérias-primas de origem animal e vegetal.
Receber
Existem 3 maneiras principais de produzir esses compostos:
- Hidrólise ácida usando ácido clorídrico ou sulfúrico como catalisador. O processo ocorre quando aquecido a 100-130 ° C e uma pressão de 2-3 atmosferas. Este método é o mais comum, pois atinge um grau profundo de divisão e elimina o risco de contaminação bacteriana. A duração da reação é de 3 a 24 horas, sendo a melhor eficiência em relação às proteínas fibrilares. A desvantagem deste método é que muitos aminoácidos e vitaminas valiosos são destruídos e são formados subprodutos tóxicos que requerem purificação adicional.
- Hidrólise alcalina. Este método é usado com menos frequência (principalmente no processamento de mariscos e peixes), pois há uma conversão indesejável de aminoácidos, formando-se lantibióticos (polipeptídeos antimicrobianos de origem bacteriana).
- Hidrólise enzimática. Privado das desvantagens das duas tecnologias anteriores e tem alta eficiência. O processo ocorre a baixa temperatura (25-50 ° C), a acidez do meio é próxima do neutro epressão atmosférica. Isso permite que você salve o maior número de componentes biologicamente ativos.
As seguintes substâncias são usadas como enzimas:
- pancreatina digestiva, tripsina, quimotripsina (especialmente eficaz no processamento de carne e sangue);
- compostos vegetais: ficina, papaína, bromelina;
- enzimas bacterianas: protosublitina, rapidose;
- substâncias sintetizadas a partir de culturas de fungos: protoorizans, rimoproteína, proteinina e outros.
O hidrolisado proteico completo contém um conjunto completo de aminoácidos em uma proporção ideal, o que é especialmente importante para fins dietéticos, médicos e veterinários. Tal composição pode ser obtida por processamento profundo de matérias-primas, fervendo a solução por muitas horas na presença de catalisadores ácidos.
Aplicativo
Os hidrolisados de proteínas são usados em indústrias como:
- Medical (fabricação de medicamentos, nutrição clínica para prevenção de deficiência de proteínas, terapia para patologias do tecido musculoesquelético e conjuntivo, distúrbios metabólicos).
- Alimentação (produção de carnes processadas, gelatina, vinhos, filmes e coberturas comestíveis, conservas de peixe, molhos, produtos de panificação, suplementos hipercalóricos para atletas).
- Microbiológico (produção de meios de cultura para diagnóstico).
- Produção de ração mista.
Agricultura
Como aditivo alimentar, hidrolisados de proteína de carne,peixe, sangue e leite são aplicados nos seguintes casos:
- para aumentar a imunidade inespecífica em animais enfraquecidos e doentes;
- para ganhar mais peso;
- como adaptógeno em situações estressantes e na presença de fatores de risco (alta morbidade e mortalidade entre aves e animais);
- para distúrbios metabólicos e atrasos no desenvolvimento.
Além disso, as rações fortificadas podem melhorar a qualidade do pelo dos animais peludos.
Fórmulas lácteas: hidrolisados proteicos em alimentos para bebês
O leite de vaca, principal matéria-prima da fórmula infantil para aleitamento artificial, pode causar reações alérgicas. Proteínas de soro de alto peso molecular, alfa-lactoalbumina, beta-lactoglobulina e caseína, são mais ativas nesse sentido.
A maneira mais eficaz de reduzir a alergenicidade do leite atualmente é obter hidrolisados de proteínas do leite usando enzimas e sua subsequente ultrafiltração. Essas misturas contêm peptídeos de baixo peso molecular com peso molecular inferior a 1500 D e sua tolerância entre crianças com alergias é de pelo menos 90%.
De acordo com o tipo de proteína utilizada para fazer o produto lácteo, as misturas são divididas em caseína, soro de leite (o mais comum), soja e mista. Eles também são prescritos para má absorção de nutrientes no intestino e para a prevenção de alergias alimentares.
