Սպիտակուցային հիդրոլիզատները օգտագործվում են բժշկական և սննդի արդյունաբերության մեջ, ինչպես նաև մանրէաբանության մեջ: Նրանց արտադրությունը հիմնված է օրգանական միացությունների քայքայման վրա։ Ստացված բաղադրությունն ավելի հեշտ է մարսվում մարդու և կենդանիների օրգանիզմի կողմից, ունի բարձր սննդային արժեք։ Այս միացությունները հատկապես կարևոր են մանկական հիպոալերգենային խառնուրդների արտադրության մեջ։
Նկարագրություն
Սպիտակուցային հիդրոլիզատները նյութեր են, որոնք ստացվում են ջրի հետ ռեակցիայի միջոցով սպիտակուցի քայքայման արդյունքում։ Պառակտումը տեղի է ունենում կատալիզատորների առկայության դեպքում՝ թթուներ, ալկալիներ կամ ֆերմենտներ: Արդյունքում, բարձր մոլեկուլային շղթայի պեպտիդային կապերը ոչնչացվում են, իսկ վերջնական արտադրանքը բարդ խառնուրդ է, որը բաղկացած է առանձին ամինաթթուներից, դրանց նատրիումի աղերից և պոլիպեպտիդային մնացորդներից։ Այս գործընթացը, օգտագործելով տրիպեպտիդի օրինակը, ներկայացված է ստորև նկարում:
Տարբեր տեսակի սպիտակուցների հիդրոլիզատները, որոնք ստացվում են դրանց ճեղքման նույն խորության վրա, ունեն միանման բաղադրություն։ Այս նյութերը արժեքավոր կենսաբանական ակտիվ միացություններ են, քանի որ ամինաթթուները սնուցման հիմնական աղբյուրն են հյուսվածքների ևդրանց «շինանյութը» և պեպտիդները ներգրավված են ամինաթթուների սինթեզում, միջնորդ դեր են խաղում նյութափոխանակության գործընթացներում և ծառայում են որպես իմունոմոդուլատորներ։
Սպիտակուցային հիդրոլիզատների հիմնական բաղադրիչները ներկայացված են ստորև նկարում:
Վերջնական արտադրանքը պարունակում է ամենամեծ քանակությամբ ամինաթթուներ, ինչպիսիք են՝
- գլուտամին;
- ասպարտիկ;
- պիրոլիդին-α-կարբոքսիլ (պրոլին);
- 2-amino-5-guanidinepentanoic (արգինին);
- 2-ամինոպրոպան (ալանին);
- 2-amino-4-methylpentanoic (լեյցին).
Հատկություններ և առանձնահատկություններ
Սպիտակուցային հիդրոլիզատներն ունեն հետևյալ կենսաբանական բնութագրերը.
- բարձր ֆիզիոլոգիա;
- լավ մարսողություն կիրառման տարբեր ուղիներով;
- ոչ թունավորություն, հակագենիկություն, ալերգիկ ռեակցիաներ;
- միացությունների ոչ հորմոնալ բնույթ.
Այս նյութերի օգտագործման հիմնական ֆիզիկական և քիմիական չափանիշներն են՝
- մածուցիկություն;
- ջրում լուծվելու ունակություն;
- էմուլգացիա;
- գել և փրփուր.
Այս պարամետրերը կախված են հումքի տեսակից, տրոհման եղանակից, օգտագործվող ռեակտիվներից, տեխնոլոգիական գործընթացի պայմաններից։ Հետևյալ հատկանիշները բնորոշ են հիդրոլիզատորների որոշ տեսակների համար.
- սոյայի հիդրոլիզի արտադրանքը վատ է լուծվում pH=4-5,5;
- շիճուկ, կազեին, միսհիդրոլիզատները լավ ջերմային կայունություն են ցուցաբերում երկվալենտ մետաղների աղերի առկայության դեպքում, երբ տաքացվում են մինչև 130 °C;
- միացությունները շատ լուծելի են նույնիսկ ցածր քայքայման արագության դեպքում;
- խորը հիդրոլիզը, որն օգտագործվում է հիպոալերգենային ձևակերպումներ ստանալու համար, հանգեցնում է էմուլգացնող հատկությունների գրեթե ամբողջական կորստի (բացառությամբ ձկան սպիտակուցի հիման վրա հիդրոլիզատների);
- չեզոք ալկալի մետաղների աղերի առկայության դեպքում փոխվում է սպիտակուցային նյութերի լուծելիությունը (օրինակ՝ կալիումի իոնները հանգեցնում են դրա ավելացմանը);
- մածուցիկությունը շատ ավելի ցածր է սկզբնական սպիտակուցների համեմատ, և երբ դրանք տաքացվում են, գելային կառուցվածքներ չեն առաջանում: Սա բարենպաստորեն ազդում է արժեքավոր ազոտային միացությունների բարձր պարունակությամբ սննդամթերքի ստեղծման վրա։
Ձկան թափոններից ստացված
Հիդրոլիզատների
Դիտումներ
Սպիտակուցային հիդրոլիզատները դասակարգվում են ըստ 2 հիմնական չափանիշների. Այսինքն՝
- Ըստ հումքի տեսակի՝ ձուկ, սոյա, կաթնամթերք, կազեին, շիճուկ, սոյա, միս, ձու: Արդյունաբերության տարբեր ճյուղերի սպիտակուցի թափոնների հիդրոլիզը դրանց վերամշակման ամենաարդյունավետ միջոցներից մեկն է:
- Ըստ մշակման մեթոդի՝ խորը, միջին (5-6 օր) և ցածր (5-72 ժամ) աստիճանի տրոհման (ամինաթթուների պարունակությունը համապատասխանաբար առնվազն 50, 25 և 15%)։
Կովի կաթի վրա հիմնված միացությունները (ամբողջական սպիտակուց, կաթնաշոռ կամ շիճուկ) ստացված ֆերմենտային մարսողության արդյունքում առավել հաճախ օգտագործվում են կլինիկական սնուցման և թերապևտիկ նյութերի արտադրության համար: Կենդանական սպիտակուցի հիդրոլիզատները օգտագործվում ենմանրէաբանություն, վիրուսաբանություն, անասնաբուժություն։ Սոյայի արտադրանքը նաև հիպոալերգեն է և հիպոխոլեստերին:
Շիճուկի սպիտակուցի հիդրոլիզատներն ունեն ամինաթթուների բաղադրություն, որը մոտ է մարդու մկանային հյուսվածքին, և էական ամինաթթուների քանակով դրանք գերազանցում են կենդանական և բուսական ծագման հումքի բոլոր այլ տեսակներին:
Ստանալ
Այս միացությունները արտադրելու 3 հիմնական եղանակ կա.
- Թթվային հիդրոլիզ՝ որպես կատալիզատոր օգտագործելով հիդրոքլորային կամ ծծմբաթթու: Գործընթացը տեղի է ունենում, երբ տաքացվում է մինչև 100-130 ° C և 2-3 մթնոլորտ ճնշում: Այս մեթոդը ամենատարածվածն է, քանի որ այն հասնում է պառակտման խորը աստիճանի և վերացնում է բակտերիալ վարակի վտանգը: Ռեակցիայի տևողությունը 3-24 ժամ է, լավագույն արդյունավետությունը ֆիբրիլային սպիտակուցների նկատմամբ է։ Այս մեթոդի թերությունն այն է, որ շատ արժեքավոր ամինաթթուներ և վիտամիններ ոչնչացվում են, և առաջանում են թունավոր կողմնակի արտադրանքներ, որոնք պահանջում են լրացուցիչ մաքրում:
- Ալկալային հիդրոլիզ. Այս մեթոդը ավելի քիչ է օգտագործվում (հիմնականում խեցեմորթների և ձկների վերամշակման ժամանակ), քանի որ տեղի է ունենում ամինաթթուների անցանկալի փոխակերպում, ձևավորվում են լանտիբիոտիկներ (բակտերիալ ծագման հակամանրէային պոլիպեպտիդներ):
- Ֆերմենտային հիդրոլիզ. Զրկված է նախորդ երկու տեխնոլոգիաների թերություններից և ունի բարձր արդյունավետություն։ Գործընթացը տեղի է ունենում ցածր ջերմաստիճանում (25-50 ° C), միջավայրի թթվայնությունը մոտ է չեզոքին, ևմթնոլորտային ճնշում. Սա թույլ է տալիս պահպանել կենսաբանական ակտիվ բաղադրիչների ամենամեծ քանակությունը:
Հետևյալ նյութերը օգտագործվում են որպես ֆերմենտներ.
- մարսողական պանկրեատին, տրիփսին, քիմոտրիպսին (հատկապես արդյունավետ մսի և արյան վերամշակման համար);
- բուսական միացություններ՝ ficin, papain, bromelain;
- բակտերիալ ֆերմենտներ՝ պրոտոսուբլիտին, ռապիդոզ;
- նյութեր, որոնք սինթեզված են սնկային կուլտուրաների միջոցով՝ պրոտոորիզաններ, ռիմոպրոտեիններ, պրոտեինին և այլն:
Լրիվ սպիտակուցային հիդրոլիզատը պարունակում է ամինաթթուների ամբողջական փաթեթ՝ օպտիմալ հարաբերակցությամբ, ինչը հատկապես կարևոր է դիետիկ, բժշկական և անասնաբուժական նպատակներով: Նման բաղադրություն կարելի է ստանալ հումքի խորը վերամշակմամբ, լուծույթը թթվային կատալիզատորների առկայությամբ երկար ժամեր եռացնելով։
Դիմում
Սպիտակուցային հիդրոլիզատները օգտագործվում են այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են՝
- Բժշկական (դեղորայքի արտադրություն, կլինիկական սնուցում սպիտակուցային անբավարարության կանխարգելման համար, թերապիա հենաշարժական և շարակցական հյուսվածքի պաթոլոգիաների, նյութափոխանակության խանգարումների համար):
- Սննդամթերք (մշակված մսի, ժելատինի, գինիների, ուտելի թաղանթների և ծածկույթների, պահածոյացված ձկան, սոուսների, հացաբուլկեղենի, բարձր կալորիականությամբ հավելումներ մարզիկների համար արտադրություն):
- Մանրէաբանական (ախտորոշիչ մշակութային միջավայրի արտադրություն).
- Խառը կերերի արտադրություն։
Գյուղատնտեսություն
Որպես կերային հավելում, սպիտակուցը հիդրոլիզացված է մսից,ձուկը, արյունը և կաթը կիրառվում են հետևյալ դեպքերում՝
- բարձրացնել ոչ սպեցիֆիկ իմունիտետը թուլացած, հիվանդ կենդանիների մոտ;
- ավելի շատ քաշ ստանալու համար;
- որպես ադապտոգեն սթրեսային իրավիճակներում և ռիսկի գործոնների առկայության դեպքում (թռչունների և կենդանիների շրջանում բարձր հիվանդացություն և մահացություն);
- նյութափոխանակության խանգարումների և զարգացման հետաձգման համար:
Բացի այդ, հարստացված կերերը կարող են բարելավել մորթու որակը մորթատու կենդանիների մոտ:
Կաթի խառնուրդներ. սպիտակուցային հիդրոլիզատներ մանկական սննդի մեջ
Կովի կաթը, որը մանկական կաթնախառնուրդի հիմնական հումքն է արհեստական կրծքով կերակրելու համար, կարող է առաջացնել ալերգիկ ռեակցիաներ։ Բարձր մոլեկուլային շիճուկի սպիտակուցները՝ ալֆա-լակտոալբումինը, բետա-լակտոգլոբուլինը և կազեինը, այս առումով ամենաակտիվն են:
Կաթի ալերգիկությունը նվազեցնելու ամենաարդյունավետ միջոցը ներկայումս կաթի սպիտակուցի հիդրոլիզատների ստացումն է ֆերմենտների միջոցով և դրանց հետագա ուլտրաֆիլտրացիան: Նման խառնուրդները պարունակում են ցածր մոլեկուլային քաշի պեպտիդներ, որոնց մոլեկուլային քաշը 1500 Դ-ից պակաս է, և դրանց հանդուրժողականությունը ալերգիկ երեխաների մոտ առնվազն 90% է։
:
Կախված կաթնամթերքի պատրաստման համար օգտագործվող սպիտակուցի տեսակից՝ խառնուրդները բաժանվում են կազեինի, շիճուկի (ամենատարածված), սոյայի և խառը։ Դրանք նաև նշանակվում են աղիներում սննդանյութերի վատ կլանման և սննդային ալերգիայի կանխարգելման համար։
