Белковый гидролизат что это такое
Гидролизованный белок, что это?
Идеальное питание для ребенка – это материнское молоко. Но что делать, когда невозможно грудное вскармливание, а на полках магазина так много детских смесей с непонятными ингредиентами?
Сегодня мы поговорим об особенностях белкового компонента: о цельном, о частично гидролизованном и о глубоком гидролизате белка. Речь пойдет об основном белке детских молочных смесей – белке коровьего молока (БКМ), который может вызывать аллергию у ребенка.
Белок – это сложное органическое вещество, состоящее из аминокислот. Каждый белок имеют определенную последовательность аминокислот. В желудочно-кишечном тракте белки расщепляются до аминокислот, и из них строятся собственные белки нашего организма.
Гидролиз – это процесс расщепления на части. Представьте, что вы берете грецкий орех и раскалываете его на мелкие кусочки.
При разных степенях гидролиза получаются детские смеси с частично гидролизованным белком или смеси с глубоким гидролизатом. Полезные свойства белка в процессе гидролиза не меняются.
Рекомендуется использовать смеси с гидролизованным белком тем детям, у которых по наследству есть склонность к аллергическим реакциям. Одно из главных правил в медицине – профилактика в вопросах аллергии имеет большую актуальность.
Белковый гидролизат что это такое
Проблема гидролиза белков и ее практическая реализация с давних пор привлекают внимание исследователей. На основе гидролиза белков получают различные препараты, широко применяемые в практике: как кровезаменители и для парентерального питания в медицине; для компенсации белкового дефицита, повышения резистентности и улучшения развития молодняка животных в ветеринарии; как источник аминокислот и пептидов для бактериальных и культуральных питательных сред в биотехнологии; в пищевой промышленности, парфюмерии. Качество и свойства белковых гидролизатов, предназначенных для различного применения, обусловлены исходным сырьем, способом гидролиза и последующей обработкой полученного продукта.
Варьирование способов получения белковых гидролизатов позволяет получать продукты с заданными свойствами. В зависимости от содержания аминокислот и наличия полипептидов в диапазоне соответствующей молекулярной массы может быть определена область наиболее эффективного использования гидролизатов. К белковым гидролизатам, получаемым для различных целей, предъявляются разные требования, зависящие в первую очередь от состава гидролизата. Так, в медицине желательно применение гидролизатов, содержащих 15. 20% свободных аминокислот; в ветеринарной практике для повышения естественной резистентности молодняка преимущественным является содержание в гидролизатах пептидов (70. 80%); для пищевых целей важными являются органолептические свойства получаемых продуктов. Но основным требованием при использовании белковых гидролизатов в различных областях является сбалансированность по аминокислотному составу.
При кислотном гидролизе достигается большая глубина расщепления белка и исключается возможность бактериального загрязнения гидролизата. Это особенно важно в медицине, где гидролизаты применяются, в основном, парентерально и необходимо исключить анафилактогенность, пирогенность и другие нежелательные последствия. В медицинской практике широко применяются кислотные гидролизаты: аминокровин, гидролизин Л-103, ЦОЛИПК, инфузамин, геммос и другие.
Недостатком кислотного гидролиза является полное разрушение триптофана, частичное оксиаминокислот (серина и треонина), дезаминирование амидных связей аспарагина и глутамина с образованием аммиачного азота, разрушение витаминов, а также образование гуминовых веществ, отделение которых затруднительно. Кроме того, при нейтрализации кислотных гидролизатов образуется большое количество солей: хлоридов или сульфатов. Последние являются особенно токсичными для организма. Поэтому кислотные гидролизаты нуждаются в последующей очистке, для чего в производстве обычно используется ионообменная хроматография.
Во избежание разрушения лабильных аминокислот в процессе получения кислотных гидролизатов, некоторые исследователи использовали мягкие режимы гидролиза в атмосфере инертного газа, а также добавляли к реакционной смеси антиоксиданты, тиоспирты или производные индола. Кислотный и щелочной гидролиз имеют, кроме указанных, еще существенные ограничения, связанные с реактивностью среды, что приводит к быстрой коррозии оборудования и вызывает необходимость соблюдения жестких требований техники безопасности для операторов. Таким образом, технология кислотного гидролиза достаточно трудоемка и требует использования сложной аппаратуры (ионообменные колонки, ультрамембраны и т.п.) и дополнительных этапов очистки получаемых препаратов.
Проведены исследования по разработке электрохимической ферментативной технологии получения гидролизатов. Использование этой технологии позволяет исключить из процесса применение кислот и щелочей, т. к. рН среды обеспечивается в результате электролиза обрабатываемой среды, содержащей незначительное количество соли. Это, в свою очередь, позволяет автоматизировать процесс и обеспечить более тонкий и оперативный контроль технологических параметров.
Таким образом, по сравнению с химическими технологиями ферментативный способ получения гидролизатов обладает существенными достоинствами, главными из которых являются: доступность и простота проведения, незначительная энергозатратность и экологическая безопасность.
Что такое гидролизат? Часть 1
Гидролизат — это продукт, который получается в процессе гидролиза. «Гидролиз» в буквальном переводе с древнегреческого — это процесс раздробления какого-нибудь вещества при помощи воды. «Гидро» — вода, «лизис» — разрушение.
У современной промышленности есть много способов расщепления белка (протеина) – с помощью кислоты, щелочи или ферментов. Такие способы переработки применяют для того, чтобы переработать сырье в легкодоступные для усвоения организмом человека белки и аминокислоты.
Белковый гидролизат (гидролизат протеина) — это частично расщепленный белок, который представляет собой фрагменты из нескольких связанных аминокислот.
При расщеплении растительного или животного белка получают аминокислотные гидролизаты, в состав которых входят кислоты, пептиды и другие компоненты.
Белки подвергают гидролизу, чтобы они лучше усваивались.
Белки необходимы организму человека, они участвуют во многих обменных процессах. После того, как белки поступают с пищей в организм, крупные белковые молекулы расщепляются с помощью комплекса пищеварительных и внутриклеточных ферментов.
В желудке и кишечнике человека есть специальные пищеварительные железы, которые выделяют ферменты, необходимые для расщепления сложных белков до аминокислот.
Однако пищеварительная система не всегда справляется с расщеплением белков или делает это недостаточно эффективно. При некоторых физиологических состояниях не полностью осуществляется пищеварительный цикл. Это происходит как в норме, так и при патологии (недостаточная функция пищеварительных желез, механические повреждения органов пищеварения).
Белковые молекулы, которые мы можем получить из пищевых продуктов, бывают очень разными. Например, глобулины и альбумины легко расщепляются ферментами и усваиваются организмом практически полностью. Белки соединительной ткани, такие как эластин и коллаген, расщепляются гораздо труднее. Для того чтобы организм человека мог усвоить ценные компоненты этих белков, необходимо изменить их структуру с помощью частичного или полного раздробления белков специальными ферментами.
Например, белок коллаген, который есть во многих пищевых продуктах, где присутствует желатин, очень плохо усваивается организмом человека. Однако коллаген очень важен: это основной белок, который обеспечивает прочность и эластичность хрящей, сосудистой стенки, соединительной и мышечной тканей. Если подвергнуть коллаген предварительному гидролизу, то мы сможем получить из него все эти необходимые аминокислоты в том виде, в котором организм может легко их усвоить.
В процессе гидролиза белков цепочки белковых молекул дробятся на части.
Получаемые фрагменты называются пептидами.
Пептиды (от греч. «пептос»-питательный) — это вещества, молекулы которых построены из двух и более остатков аминокислот, соединённых в цепь пептидными (амидными) связями.
Пептиды, которые состоят из 10-20 аминокислотных остатков, называют олигопептиды, более длинные пептиды носят название полипептиды. Полипептиды, которые содержат не менее 50 аминокислотных остатков – это уже белки.
История изучения пептидов
Гипотезу о том, что пептиды составлены из цепочки аминокислот, выдвинул немецкий химик-органик Герман Эмиль Фишер в 1900 году. С этого времени ученые начали изучать аминокислоты и способы их выделения из структуры белка. Герман Эмиль Фишер в 1902 оду стал лауреатом Нобелевской премии, его избрали своим членом многие научные общества и академии. В 1899 году Герман Эмиль Фишер был избран иностранным членом-корреспондентом Петербургской Академии наук. В 1912 году Немецкое химическое общество учредило медаль Эмиля Фишера. Этой награды удостаиваются химики за выдающиеся достижения в области органической химии.
Расщепление белка в организме человека
В молекуле белка аминокислоты расположены не хаотично, а в определенной ДНК-последовательности. Для метаболизма человека эта последовательность не важна. Организму нужны только отдельные аминокислоты, которые должна извлечь из цельного белка пищеварительная система. В процессе пищеварения организм измельчает белки до отдельных аминокислот, затем эти аминокислоты попадают в кровь. К сожалению, пищеварительная система не всегда справляется с расщеплением белка. Исходя из того, насколько хорошо продукт усваивается в процессе пищеварения, оценивают его пищевую ценность. Гидролиз многократно повышает пищевую ценность белков.
Полезные свойства пептидов
Пептиды, полученные при расщеплении белка, обладают рядом полезных свойств. Главное из преимуществ пептидов – намного более быстрое усвоение по сравнению с исходной белковой молекулой.
Идеальный гидролиз белка – это расщепление молекулы белка до исходных аминокислот. Однако далеко не всегда необходимо расщеплять белок на отдельные аминокислоты. Для того чтобы повысить усваивание белка, достаточно провести частичный гидролиз белка.
При частичном гидролизе белка исходная молекула дробится на короткие цепочки из нескольких аминокислот, которые называются дипептиды и трипептиды.
Такой же процесс дробления белковых молекул протекает в нашем пищеварительном тракте, поэтому готовые белковые гидролизаты почти не требуют времени на переваривание и начинают усваиваться сразу после поступления. Сложная технология производства белковых гидролизатов значительно повышает их пищевую ценность по сравнению с обычными пищевыми белками и белковыми концентратами.
Отзывы об ИммуноСтимуле вы можете прочитать в разделе доктор море отзывы нашего сайта.
Что такое смесь на основе гидролизата белка и как правильно ввести ее в рацион ребенка?
Любой белок может восприниматься иммунной системой как антиген (аллерген). Для того, чтобы уменьшить аллергенность белка, при производстве детских лечебных смесей его обрабатывают специальными ферментами, которые расщепляют длинную молекулу белка на короткие «кусочки». При производстве частично гидролизованного белка, в продукте остаются довольно длинные фрагменты белковых молекул, и иммунная система «узнает» их. Поэтому смеси на основе частично гидролизованного молочного белка (смеси с аббревиатурой ГА) используются только для профилактики аллергии.
А вот для лечения уже имеющейся аллергии на белки коровьего молока такие смеси не подходят. Тут нужен более глубокий гидролиз, такой, чтобы в смеси не оставалось «узнаваемых» иммунной системой фрагментов белковой молекулы. Это дает возможность иммунной системе «забыть аллерген», провести «перезагрузку» и сформировать толерантность к молочному белку. Соответственно, глубокий гидролизат предназначен уже для лечения аллергии на молочные белки.
Смесь на основе гидролизата белка в любом случае содержит не только сам гидролизат, но и все другие компоненты детской смеси – жиры, углеводы, минеральные вещества и витамины, как и обычная смесь. Поэтому она является полноценным питанием для ребенка первого года жизни в тех случаях, когда грудного молока нет или недостаточно.
Лечебную смесь должен назначить врач. Но, чтобы правильно ввести в питание ребенка смеси на основе гидролизата белка, важно знать их особенности и следовать некоторым правилам.
Ферментативные гидролизаты белков
универсальные биотехнологии производства
Чем масштабнее кризис в России, тем быстрее и лучше у всех нас получается создавать и осваивать прорывное идеи, технологии и продукты
Производство костных бульонов. Применение протеаз при производстве костных бульонов позволяет повысить эффективность технологического процесса и потребительских свойств бульонов
Ферментативный гидролизат (экстракт) рыбного белка. Улучшают вкус, аромат и цвет, увеличивают выход рыбных продуктов
Бульоны и экстракты. Биотехнологии позволяют экстрагировать в бульон в 3–3,5 раза больше белка(либо производить в 3–3,5 раза больше классического бульона), чем при традиционной варке
Биотехнологии Симбио и технологические линии для производства ферментативных гидролизатов белка универсальны и позволяют производить широкую гамму гидролизатов с заданными свойствами из различных видов сырья, в частности :
Биологические свойства гидролизатов белка по важнейшим показателям превосходят свойства белков в нативной форме и, более того, во многих применениях
ГИДРОЛИЗАТЫ НЕЗАМЕНИМЫ!
Основные преимущества процесса ферментативного гидролиза белка относительно других способов гидролиза
Белоксодержащее сырье животного и растительного происхождения
Состав и биологические свойства ферментативных гидролизатов белка (HP)
Физико-химические параметры ферментативных гидролизатов
Индустриальные применения ферментативных гидролизатов белка (HP)
Основные виды гидролизатов белка (HP), которые присутствуют на глобальном рынке
Наибольшие распространение и применения пока что получили Гидролизаты животных белков — молочных и мясных/рыбных. Однако в последние годы и Гидролизаты белков растительного происхождения находят все большее своё применение в различных индустриях в связи с развитием рынка вегетарианских и веганских продуктов и напитков, а также из-за расширения ограничений, связанными с этическими нормами применения животных белков для производства отдельных видов продукции.
Индустриальные применения ферментативных гидролизатов БЕЛКА (HP)
Питательные среды для микробиологический индустрии
Гидролизаты белка (HP) используются в качестве источника аминного азота в составе различных питательных сред, в том числе и для культивирования микроорганизмов, требовательных к составу питательных сред. В настоящее время наибольшее применения HP находят в производстве : Пробиотиков для пищевой, фармацевтической и кормовой индустрий; Микробиологических удобрений; Стартовых культур для молочной и мясной индустрий; Ферментов и Вакцин; Биопродуктов для очистки индустриальных и бытовых сточных вод.
Использование HP в качестве ростовых факторов (азотсодержащих компонентов) питательных сред для культивирования микроорганизмов позволяет повысить на 10-15% эффективность процесса
Индустриальные применения ферментативных гидролизатов белка (HP)
Производство продуктов питания
HP необходимы для производства функционального, спортивного, диетического и лечебно-профилактического питания, а также используются для улучшения потребительских свойств и повышения биологической ценности привычных продуктов.
Выбор конкретных HP для производства продуктов питания зависит от задач, решаемых предприятием. СИМБИО вместе с партнерами в индивидуальном порядке консультирует производителей, для многих применений есть готовые решения и рекомендации, рецепты и др.
Хлебопечение
HP оказывает благотворное влияние на реологические свойства теста (упругость, пластичность, эластичность, вязкость). Добавление 1–2% гидролизатов белка уменьшает время замеса теста и увеличивает объем выпекаемого хлеба столь же эффективно, как и использование цистеина и аскорбиновой кислоты, обычно употребляемых для получения больших объемов хлеба.
Корма и лакомства для домашних питомцев
HP используются при производстве Влажных кормов, снэков, лакомств, гипоаллергенных и лечебных диет, напитков и др.
HP необходимы для :
Кормовые добавки, премиксы для с/х животных, птицы и рыб
Включение ферментативных гидролизатов белка, от 3 до 15%, в стартовый корм и заменители молока у поросят и телят позволяет добиться показателей роста после отъема, аналогичных стандартным кормам, в то время как стоимость прироста массы тела значительно снижается. Поскольку эти натуральные Гидролизаты белка хорошо усваиваются, лишены антипищевой активности и позволяют поддерживать здоровье кишечника.
Производство функциональных напитков
Протеиновые гипоаллергенные напитки из зерновых культур
Новая технология производства заключается в использовании комплекса протеаз для ферментативного гидролиза растительного белка одновременно с процессами разжижения и осахаривания крахмала при производстве зерновых напитков. Благодаря такой обработке сырья, конечный напиток будет содержать дополнительный гидролизованный белок в гипоаллергенной и полностью усвояемой форме.
В частности, новая технология позволяет производить зерновые напитки из пшеницы и других более доступных видов сырья, поскольку решает проблему высокой аллергенности и непереносимости глютена.
Гипоаллергенные протеиновые питательные напитки на основе соков и HP. Примеры.
Стакан томатного сока или любого овощного сока (200 гр.) с чайной ложкой HP (около 4 гр.) имеет тот же вкус, что и без белка. Белковая ценность такого напитка соответствует тарелке наваристого борща с мясом (в этом стакане находятся «белки 35-40 гр мяса»).
Для людей, испытывающих высокие физические и эмоциональными нагрузки (сейчас для всех), людей старшего поколения и др. нужны напитки с увеличенной в 1.5-2 раза дозировкой HP.
Для производства косметической (космецевтической) продукции