โปรตีนไฮโดรไลเสตใช้ในอุตสาหกรรมการแพทย์และอาหาร เช่นเดียวกับในจุลชีววิทยา การผลิตของพวกเขาขึ้นอยู่กับการสลายตัวของสารประกอบอินทรีย์ องค์ประกอบที่ได้นั้นง่ายต่อการย่อยโดยร่างกายมนุษย์และสัตว์มีคุณค่าทางโภชนาการสูง สารประกอบเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการผลิตสูตรสำหรับทารกที่แพ้ง่าย
รายละเอียด
โปรตีนไฮโดรไลเสตคือสารที่ได้จากการสลายตัวของโปรตีนโดยทำปฏิกิริยากับน้ำ ความแตกแยกเกิดขึ้นในที่ที่มีตัวเร่งปฏิกิริยา: กรด ด่างหรือเอนไซม์ เป็นผลให้พันธะเปปไทด์ของสายโมเลกุลสูงถูกทำลาย และผลิตภัณฑ์สุดท้ายเป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยกรดอะมิโนแต่ละตัว เกลือโซเดียม และพอลิเปปไทด์เรซิดิว กระบวนการนี้โดยใช้ตัวอย่างของไตรเปปไทด์ดังแสดงในภาพด้านล่าง
ไฮโดรไลเสตของโปรตีนประเภทต่างๆ ที่ได้รับที่ความลึกเท่ากันของรอยแยกนั้นมีองค์ประกอบเหมือนกัน สารเหล่านี้เป็นสารประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีคุณค่า เนื่องจากกรดอะมิโนเป็นแหล่งอาหารหลักของเนื้อเยื่อและ"วัสดุก่อสร้าง" และเปปไทด์มีส่วนร่วมในการสังเคราะห์กรดอะมิโน มีบทบาทสำคัญในกระบวนการเผาผลาญและทำหน้าที่เป็นสารกระตุ้นภูมิคุ้มกัน
ส่วนประกอบหลักของโปรตีนไฮโดรไลเสตแสดงในภาพประกอบด้านล่าง
ผลิตภัณฑ์สุดท้ายมีกรดอะมิโนจำนวนมากที่สุด เช่น:
- กลูตามีน;
- แอสปาร์ติก;
- pyrrolidine-α-carboxylic (โพรลีน);
- 2-amino-5-guanidinepentanoic (อาร์จินีน);
- 2-อะมิโนโพรเพน (อะลานีน);
- 2-amino-4-methylpentanoic (ลิวซีน).
คุณสมบัติและคุณสมบัติ
โปรตีนไฮโดรไลเสตมีลักษณะทางชีวภาพดังต่อไปนี้:
- สรีรวิทยาสูง
- ย่อยได้ดีกับการบริหารที่หลากหลาย;
- ไม่มีพิษ, แอนติเจน, ปฏิกิริยาการแพ้;
- ลักษณะที่ไม่ใช่ฮอร์โมนของสารประกอบ
เกณฑ์ทางกายภาพและเคมีหลักสำหรับการใช้สารเหล่านี้คือ:
- ความหนืด;
- ความสามารถในการละลายในน้ำ
- อิมัลชัน;
- เจลและฟอง
พารามิเตอร์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับชนิดของวัตถุดิบ วิธีการแยก รีเอเจนต์ที่ใช้ เงื่อนไขของกระบวนการทางเทคโนโลยี คุณสมบัติต่อไปนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับไฮโดรไลเสตบางประเภท:
- ผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิสจากถั่วเหลืองละลายได้ไม่ดีที่ pH=4-5.5;
- เวย์ เคซีน เนื้อไฮโดรไลเสตมีความคงตัวทางความร้อนที่ดีเมื่อมีเกลือของโลหะเป็นคู่เมื่อถูกความร้อนถึง 130 °C
- สารประกอบที่ได้จากเศษปลาสามารถละลายได้สูงแม้ในอัตราการสลายตัวที่ต่ำ
- การไฮโดรไลซิสแบบลึกที่ใช้ในการผลิตสูตรที่ไม่ก่อให้เกิดภูมิแพ้ส่งผลให้สูญเสียคุณสมบัติในการทำให้เป็นอิมัลชันเกือบทั้งหมด (ยกเว้นไฮโดรไลเสตที่มีโปรตีนจากปลา)
- เมื่อมีเกลือของโลหะอัลคาไลเป็นกลาง ความสามารถในการละลายของสารโปรตีนจะเปลี่ยนไป (เช่น โพแทสเซียมไอออนนำไปสู่การเพิ่มขึ้น)
- ความหนืดของไฮโดรไลเสตต่ำกว่าโปรตีนดั้งเดิมมาก และเมื่อถูกความร้อน โครงสร้างเจลจะไม่เกิดขึ้น สิ่งนี้ส่งผลดีต่อการสร้างผลิตภัณฑ์อาหารที่มีสารประกอบไนโตรเจนที่มีคุณค่าในปริมาณสูง
ดู
โปรตีนไฮโดรไลเสต จำแนกตามเกณฑ์หลัก 2 ประการ กล่าวคือ:
- แยกตามประเภทของวัตถุดิบ - ปลา ถั่วเหลือง นม เคซีน เวย์ ถั่วเหลือง เนื้อสัตว์ ไข่ ไฮโดรไลซิสของเสียโปรตีนจากอุตสาหกรรมต่างๆ เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดวิธีหนึ่งในการรีไซเคิล
- ตามวิธีการประมวลผล - ระดับความแตกแยกที่ลึก กลาง (5-6 วัน) และต่ำ (5-72 ชั่วโมง) (ปริมาณกรดอะมิโนอย่างน้อย 50, 25 และ 15% ตามลำดับ)
นมวัวผสม (โปรตีนทั้งหมด นมข้นหรือหางนม) ที่ได้จากการย่อยด้วยเอนไซม์มักใช้สำหรับการผลิตโภชนาการทางคลินิกและยารักษาโรค ไฮโดรไลเสตโปรตีนจากสัตว์ถูกนำมาใช้ในจุลชีววิทยา ไวรัสวิทยา สัตวแพทยศาสตร์ ผลิตภัณฑ์จากถั่วเหลืองยังมีสารก่อภูมิแพ้และไขมันในเลือดต่ำ
เวย์โปรตีนไฮโดรไลเสตมีองค์ประกอบของกรดอะมิโนที่ใกล้เคียงกับเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อของมนุษย์ และในแง่ของจำนวนกรดอะมิโนที่จำเป็น พวกมันเหนือกว่าวัตถุดิบประเภทอื่นๆ ที่มาจากสัตว์และพืช
รับ
มี 3 วิธีหลักในการผลิตสารประกอบเหล่านี้:
- การย่อยด้วยกรดโดยใช้กรดไฮโดรคลอริกหรือกรดซัลฟิวริกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา กระบวนการนี้เกิดขึ้นเมื่อถูกความร้อนถึง 100-130 ° C และความดัน 2-3 บรรยากาศ วิธีนี้เป็นวิธีที่ใช้บ่อยที่สุด เนื่องจากมีการแยกตัวในระดับลึกและช่วยลดความเสี่ยงของการปนเปื้อนของแบคทีเรีย ระยะเวลาของปฏิกิริยาคือ 3-24 ชั่วโมง ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดคือสัมพันธ์กับโปรตีนไฟบริล ข้อเสียของวิธีนี้คือกรดอะมิโนและวิตามินที่มีค่าจำนวนมากถูกทำลายและเกิดผลพลอยได้ที่เป็นพิษซึ่งต้องการการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติม
- ไฮโดรไลซิสอัลคาไลน์. วิธีนี้ใช้ไม่บ่อยนัก (ส่วนใหญ่ใช้ในการแปรรูปหอยและปลา) เนื่องจากมีการเปลี่ยนกรดอะมิโนที่ไม่ต้องการ จึงเกิด lantibiotics (โพลีเปปไทด์ต้านจุลชีพที่มีต้นกำเนิดจากแบคทีเรีย)
- เอนไซม์ไฮโดรไลซิส. ปราศจากข้อเสียของสองเทคโนโลยีก่อนหน้านี้และมีประสิทธิภาพสูง กระบวนการเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำ (25-50 ° C) ความเป็นกรดของตัวกลางใกล้เคียงกับความเป็นกลางและความกดอากาศ วิธีนี้ช่วยให้คุณบันทึกส่วนประกอบทางชีวภาพได้มากที่สุด
สารต่อไปนี้ถูกใช้เป็นเอนไซม์:
- ตับอ่อนย่อยอาหาร ทริปซิน ไคโมทริปซิน (มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะในการแปรรูปเนื้อสัตว์และเลือด);
- สารประกอบพืช: ฟิน ปาเปน โบรมีเลน
- เอ็นไซม์แบคทีเรีย: โปรโตซับลิติน, เรปโปส;
- สารสังเคราะห์โดยใช้เชื้อรา: โปรทูริซาน ริโมโปรตีน โปรตีน และอื่นๆ
โปรตีนไฮโดรไลเสตที่สมบูรณ์ประกอบด้วยกรดอะมิโนครบชุดในอัตราส่วนที่เหมาะสม ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับวัตถุประสงค์ด้านอาหาร การแพทย์ และสัตวแพทย์ องค์ประกอบดังกล่าวสามารถได้มาจากการแปรรูปวัตถุดิบอย่างล้ำลึก โดยการต้มสารละลายเป็นเวลาหลายชั่วโมงต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรด
แอปพลิเคชัน
โปรตีนไฮโดรไลเสตใช้ในอุตสาหกรรมเช่น:
- การแพทย์ (การผลิตยา, โภชนาการทางคลินิกเพื่อป้องกันการขาดโปรตีน, การบำบัดโรคของกล้ามเนื้อและกระดูกและเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน, ความผิดปกติของการเผาผลาญ)
- อาหาร (การผลิตเนื้อสัตว์แปรรูป เจลาติน ไวน์ ฟิล์มและสารเคลือบที่รับประทานได้ ปลากระป๋อง ซอส เบเกอรี่ ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารแคลอรีสูงสำหรับนักกีฬา)
- จุลชีววิทยา (การผลิตสื่อวัฒนธรรมการวินิจฉัย)
- การผลิตอาหารสัตว์ผสม
เกษตรกรรม
โปรตีนไฮโดรไลเสตจากเนื้อสัตว์เป็นอาหารเสริมปลา เลือด และนม ใช้ในกรณีต่อไปนี้:
- เพื่อเพิ่มภูมิคุ้มกันที่ไม่เฉพาะเจาะจงในสัตว์ที่อ่อนแอและป่วย
- เพื่อให้น้ำหนักเพิ่มขึ้น
- เป็นตัวดัดแปลงในสถานการณ์ที่ตึงเครียดและในที่ที่มีปัจจัยเสี่ยง (การเจ็บป่วยและการตายสูงในนกและสัตว์);
- สำหรับความผิดปกติของการเผาผลาญและพัฒนาการล่าช้า
นอกจากนี้ อาหารเสริมสามารถปรับปรุงคุณภาพของขนในสัตว์มีขนได้
สูตรนม: โปรตีนไฮโดรไลเสตในอาหารเด็ก
นมวัวซึ่งเป็นวัตถุดิบหลักสำหรับสูตรทารกสำหรับการเลี้ยงลูกด้วยนมแม่เทียม อาจทำให้เกิดอาการแพ้ได้ เวย์โปรตีนโมเลกุลสูง อัลฟา-แลคโตอัลบูมิน เบตา-แลคโตโกลบูลิน และเคซีน มีบทบาทมากที่สุดในแง่นี้
วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการลดอาการแพ้นมในปัจจุบันคือการได้รับโปรตีนจากนมไฮโดรไลเสตโดยใช้เอ็นไซม์และการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันที่ตามมา สารผสมดังกล่าวประกอบด้วยเปปไทด์น้ำหนักโมเลกุลต่ำที่มีน้ำหนักโมเลกุลน้อยกว่า 1500 D และความทนทานต่อสารดังกล่าวในเด็กที่เป็นโรคภูมิแพ้อย่างน้อย 90%
ตามประเภทของโปรตีนที่ใช้ทำผลิตภัณฑ์นม ของผสมจะแบ่งออกเป็นเคซีน เวย์ (ส่วนใหญ่) ถั่วเหลือง และผสม พวกเขายังถูกกำหนดสำหรับการดูดซึมสารอาหารในลำไส้ไม่ดีและเพื่อป้องกันการแพ้อาหาร
