Los hidrolizados de proteínas se utilizan en las industrias médica y alimentaria, así como en microbiología. Su producción se basa en la descomposición de compuestos orgánicos. La composición resultante es más fácil de digerir por el cuerpo humano y animal, tiene un alto valor nutricional. Estos compuestos son especialmente importantes en la fabricación de fórmulas infantiles hipoalergénicas.
Descripción
Los hidrolizados de proteínas son sustancias que se obtienen como resultado de la descomposición de las proteínas por reacción con el agua. La escisión se produce en presencia de catalizadores: ácidos, álcalis o enzimas. Como resultado, los enlaces peptídicos de la cadena de alto peso molecular se destruyen y el producto final es una mezcla compleja que consta de aminoácidos individuales, sus sales de sodio y residuos polipeptídicos. Este proceso, utilizando el ejemplo de un tripéptido, se muestra en la siguiente imagen.
Los hidrolizados de diferentes tipos de proteínas, obtenidos a la misma profundidad de su escisión, tienen una composición idéntica. Estas sustancias son valiosos compuestos biológicamente activos, ya que los aminoácidos son la principal fuente de nutrición para los tejidos ysu "material de construcción" y los péptidos participan en la síntesis de aminoácidos, desempeñan un papel intermediario en los procesos metabólicos y sirven como inmunomoduladores.
Los componentes principales de los hidrolizados de proteínas se muestran en la siguiente ilustración.
El producto final contiene la mayor cantidad de aminoácidos como:
- glutamina;
- aspártico;
- pirrolidina-α-carboxílico (prolina);
- 2-amino-5-guanidinopentanoico (arginina);
- 2-aminopropano (alanina);
- 2-amino-4-metilpentanoico (leucina).
Propiedades y características
Los hidrolizados de proteínas tienen las siguientes características biológicas:
- alta fisiología;
- buena digestibilidad con varias vías de administración;
- sin toxicidad, antigenicidad, reacciones alérgicas;
- naturaleza no hormonal de los compuestos.
Los principales criterios físicos y químicos para el uso de estas sustancias son:
- viscosidad;
- la capacidad de disolverse en agua;
- emulsión;
- gel y espuma.
Estos parámetros dependen del tipo de materia prima, el método de división, los reactivos utilizados, las condiciones del proceso tecnológico. Las siguientes características son típicas de ciertos tipos de hidrolizados:
- los productos de hidrólisis de soja son poco solubles a pH=4-5,5;
- suero, caseína, carnelos hidrolizados muestran una buena estabilidad térmica en presencia de sales de metales divalentes cuando se calientan a 130 °C;
- los compuestos derivados de los desechos de pescado son altamente solubles incluso a bajas tasas de degradación;
- la hidrólisis profunda utilizada para producir formulaciones hipoalergénicas provoca una pérdida casi total de las propiedades emulsionantes (excepto los hidrolizados a base de proteína de pescado);
- en presencia de sales de metales alcalinos neutros, la solubilidad de las sustancias proteicas cambia (por ejemplo, los iones de potasio conducen a su aumento);
- La viscosidad de los hidrolizados es mucho más baja en comparación con las proteínas originales, y cuando se calientan, no se produce la formación de estructuras de gel. Esto afecta favorablemente la creación de productos alimenticios con un alto contenido de valiosos compuestos nitrogenados.
Vistas
Los hidrolizados de proteínas se clasifican según 2 criterios principales. A saber:
- Por tipo de materias primas: pescado, soja, lácteos, caseína, suero, soja, carne, huevo. La hidrólisis de los residuos de proteínas de diversas industrias es una de las formas más eficaces de reciclarlos.
- Según el método de procesamiento: grado de división profundo, medio (5 a 6 días) y bajo (5 a 72 horas) (contenido de aminoácidos de al menos 50, 25 y 15 %, respectivamente).
Los compuestos a base de leche de vaca (proteínas enteras, leche cuajada o suero) obtenidos por digestión enzimática se utilizan con mayor frecuencia para la fabricación de agentes nutricionales y terapéuticos clínicos. Los hidrolizados de proteína animal se utilizan enmicrobiología, virología, medicina veterinaria. Los productos de soya también son hipoalergénicos e hipocolesterolémicos.
Los hidrolizados de proteína de suero tienen una composición de aminoácidos cercana a la del tejido muscular humano y, en cuanto al número de aminoácidos esenciales, superan a todos los demás tipos de materias primas de origen animal y vegetal.
Recibir
Hay 3 formas principales de producir estos compuestos:
- Hidrólisis ácida utilizando ácido clorhídrico o sulfúrico como catalizador. El proceso ocurre cuando se calienta a 100-130 ° C y una presión de 2-3 atmósferas. Este método es el más común, ya que logra un grado profundo de división y elimina el riesgo de contaminación bacteriana. La duración de la reacción es de 3-24 horas, la mejor eficacia es en relación a las proteínas fibrilares. La desventaja de este método es que se destruyen muchos aminoácidos y vitaminas valiosos y se forman subproductos tóxicos que requieren una purificación adicional.
- Hidrólisis alcalina. Este método se usa con menos frecuencia (principalmente en el procesamiento de mariscos y pescados), porque hay una conversión indeseable de aminoácidos, se forman lantibióticos (polipéptidos antimicrobianos de origen bacteriano).
- Hidrólisis enzimática. Privado de las desventajas de las dos tecnologías anteriores y tiene una alta eficiencia. El proceso se lleva a cabo a baja temperatura (25-50 ° C), la acidez del medio es casi neutra ypresión atmosférica. Esto le permite guardar la mayor cantidad de componentes biológicamente activos.
Las siguientes sustancias se utilizan como enzimas:
- pancreatina digestiva, tripsina, quimotripsina (especialmente eficaz en el procesamiento de carne y sangre);
- compuestos vegetales: ficina, papaína, bromelina;
- enzimas bacterianas: protosublitina, rapidosa;
- sustancias sintetizadas a partir de cultivos fúngicos: protoorizans, rimoproteína, proteinina y otras.
La proteína hidrolizada completa contiene un conjunto completo de aminoácidos en una proporción óptima, lo que es especialmente importante para fines dietéticos, médicos y veterinarios. Tal composición se puede obtener mediante un procesamiento profundo de las materias primas, hirviendo la solución durante muchas horas en presencia de catalizadores ácidos.
Solicitud
Los hidrolizados de proteínas se utilizan en industrias como:
- Médico (fabricación de medicamentos, nutrición clínica para la prevención de carencias proteicas, terapia de patologías del aparato locomotor y del tejido conjuntivo, trastornos metabólicos).
- Alimentación (producción de carnes procesadas, gelatina, vinos, películas y recubrimientos comestibles, conservas de pescado, salsas, productos de panadería, suplementos hipercalóricos para deportistas).
- Microbiológico (producción de medios de cultivo de diagnóstico).
- Producción de pienso mixto.
Agricultura
Como aditivo para piensos, hidrolizados de proteínas de la carne,pescado, sangre y leche se aplican en los siguientes casos:
- para aumentar la inmunidad inespecífica en animales debilitados y enfermos;
- para ganar más peso;
- como adaptógeno en situaciones de estrés y en presencia de factores de riesgo (alta morbilidad y mortalidad entre aves y animales);
- para trastornos metabólicos y retrasos en el desarrollo.
Además, los alimentos enriquecidos pueden mejorar la calidad del pelaje de los animales de peletería.
Fórmulas lácteas: hidrolizados de proteínas en alimentos infantiles
La leche de vaca, que es la principal materia prima de las fórmulas infantiles para la lactancia artificial, puede provocar reacciones alérgicas. Las proteínas de suero de alto peso molecular, la alfa-lactoalbúmina, la beta-lactoglobulina y la caseína son las más activas a este respecto.
La forma más eficaz de reducir la alergenicidad de la leche en la actualidad es la obtención de hidrolizados de proteína láctea mediante enzimas y su posterior ultrafiltración. Estas mezclas contienen péptidos de bajo peso molecular con un peso molecular inferior a 1500 D, y su tolerancia entre los niños con alergias es de al menos el 90 %.
Según el tipo de proteína utilizada para elaborar el producto lácteo, las mezclas se dividen en caseína, suero de leche (la más común), soya y mixta. También se prescriben para la malabsorción de nutrientes en los intestinos y para la prevención de alergias alimentarias.
