PL192679B1 - Sposób modyfikacji białek roślin strączkowych, zwłaszcza łubinu - Google Patents

Abstract

Sposób modyfikacji białek roślin strączkowych, zwłaszcza łubinu, w drodze przekształcenia ich w plasteinę, polegający na wyekstrahowaniu roztworu białek z zawiesiny odtłuszczonej mąki łubinowej w wodzie, poddanej uprzednio wstępnej obróbce cieplnej, poddaniu wyekstrahowanego roztworu białek, po uprzednim spasteryzowaniu, hydrolizie przy użyciu pepsyny, a następnie na plasteinowaniu zatężonego i spasteryzowanego hydrolizatu w obecności pepsyny jako katalizatora oraz wyodrębnieniu powstałej plasteiny ze środowiska reakcji, znamienny tym, że zawiesinę odtłuszczonej mąki w wodzie poddaje się obróbce wstępnej mikrofalami, proces hydrolizy białek prowadzi się przy użyciu pepsyny stosowanej w ilości 1% wagowy w stosunku do masy białek zawartych w ekstrakcie, przy pH = 1,6 w temperaturze 35°C w czasie 48 godzin, procesowi plasteinowania poddaje się hydrolizat o stężeniu około 20% s.m., przy pH = 5,5 w temperaturze 40°C w czasie 6 godzin przy stosunku wagowym pepsyny do białka zawartego w hydrolizacie równym 1:100, zaś otrzymaną w wyniku plasteinowania plasteinę wytrąca się ze środowiska reakcji za pomocą etanolu dodanego w objętości równej objętości plasteinowanej próby.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób modyfikacji białek roślin strączkowych, zwłaszcza łubinu, w drodze przekształcenia ich w plasteinę, w celu polepszenia ich składu ilościowego oraz obniżenia zawartości substancji antyżywieniowych.

Podstawowy sposób modyfikacji właściwości białek roślin strączkowych jest procesem dwuetapowym, którego pierwszy etap polega na częściowej hydrolizie wiązań peptydowych białek przy użyciu proteinaz, takich jak pepsyna, papaina, α-chymotrypsyna. W drugim etapie otrzymany uprzednio hydrolizat, po zatężeniu, poddaje się reakcji plasteinowania, czyli resyntezy wiązań peptydowych katalizowanej przez enzymy, takie same bądź inne niż stosowane w procesie hydrolizy przy pH innym niż w procesie hydrolizy, w wyniku czego otrzymuje się plasteinę charakteryzująca się, w porównaniu z białkiem wyjściowym, lepszym składem ilościowym oraz obniżoną zawartością substancji antyżywieniowych.

Znany z czasopisma Przemysł Spożywczy, 45 (4): 104 6 sposób modyfikacji białka łubinu polega na tym, że procesowi plasteinowania poddaje się hydrolizat łubinu o stężeniu około 30% w obecności złożonego preparatu enzymatycznego - Proteopolu jakokatalizatora przy pH równym 5 w czasie 24 godzin, zaś powstałą w wyniku tego procesu plasteinę pozostawia się do samoistnego strącenia.

Wydłużenie procesu plasteinowania do 24 godzin przy pH = 5 stwarza niebezpieczeństwo zakażeń mikrobiologicznych. Pozostawienie plasteiny do samorzutnego wytrącenia się także znacznie wydłuża cały procesu modyfikacji, zaś użycie hydrolizatu o stężeniu 30% wymaga znacznych nakładów energetycznych. Nadto stosunkowo niska jest (poniżej 30%) wydajność procesu.

Sposób modyfikacji białek roślin strączkowych, zwłaszcza łubinu, według wynalazku polega na tym, że zawiesinę odtłuszczonej mąki łubinowej w wodzie poddaje się obróbce wstępnej mikrofalami, po czym ekstrahuje się z niej roztwór białek, który, po spasteryzowaniu, poddaje się hydrolizie za pomocą pepsyny stosowanej w ilości 1% wagowy w stosunku do masy białek zawartych w ekstrakcie, przy pH = 1,6 w temperaturze 35°C w czasie 48 godzin. Powstały hydrolizat zatęża się do około 20% s.m., pasteryzuje i poddaje się plasteinowaniu katalizowanemu pepsyną, przy pH = 5,5 w temperaturze 40°C w czasie 6 godzin przy stosunku wagowym pepsyny do białka zawartego w hydrolizacie równym 1: 100. Wytworzoną plasteinę wytrąca się za pomocą etanolu dodanego w objętości równej objętości plasteinowanej próby.

Sposobem według wynalazku otrzymuje się, z wydajnością powyżej 50%, plasteinę, która wykazuje bardzo korzystne zmiany ilościowe w składzie aminokwasów oraz obniżoną zawartość substancji antyżywieniowych w porównaniu z wyjściowym białkiem. W wyniku modyfikacji sposobem według wynalazku zawartość niektórych aminokwasów egzogennych i ograniczających białek wzrasta oponad 30%, zaś zawartość substancji antyżywieniowych maleje 2-6-krotnie. Sposób według wynalazku charakteryzuje się, w porównaniu ze znanym sposobem, 4-krotnie krótszym czasem realizacji oraz znacznie niższym zużyciem energii.

Sposób według wynalazku ilustrują bliżej podane niżej przykłady nie ograniczając jego zakresu.

P r z y k ł a d I

Sporządzono zawiesinę 100 g odtłuszczonej mąki łubinowej o zawartości białka 38,7% w 100 ml wody destylowanej. Zawiesinę tę poddano obróbce wstępnej mikrofalami o częstotliwości 2450 MHz wczasie 1minuty, po czym roztworzono w 300 ml wody destylowanej i po doprowadzeniu pH zawiesiny do 9 za pomocą 1n NaOH, prowadzono ekstrakcję białka w temperaturze 30°C w czasie 1godziny. Po zakończeniu ekstrakcji odwirowano osad, zaś roztwór białek pasteryzowano w temperaturze 65°C w czasie 30 minut i następnie poddano hydrolizie. Hydrolizę prowadzono za pomocą pepsyny użytej w ilości 1% wagowy w stosunku do zawartości białka w ekstrakcie przy pH = 1,6 w temperaturze 35°C w czasie 48 godzin. Proces hydrolizy zahamowano zmieniając pH na = 7 przez dodanie 6n NaOH. Otrzymany hydrolizat po zatężeniu do 17,7% s.m. zawierał 11,8% wagowych białka. 10 ml tego hydralizatu, uprzednio pasteryzowanego w temperaturze 65°C w czasie 30 minut, poddano plasteinowaniu przy użyciu pepsyny stosowanej w ilości 1część wagowa na 100 części wagowych białka hydrolizatu, przy pH = 5,5 w temperaturze 40°C w czasie 6 godzin. Powstałą plasteinę wytrąconoetanolem dodanym w objętości równej objętości plasteinowanej próby.

Otrzymano 0,8 g plasteiny, co stanowiło 67,9% wydajności teoretycznej, przy czym zawartość plasteiny oznaczono metodą turbidymetryczną i na tej podstawie obliczonowydajność reakcji.

Skład aminokwasowy plasteiny (jak również wyjściowego ekstraktu białkowego) oznaczonoza pomocą automatycznego analizatora aminokwasów, natomiast zawartość niektórych substancji antyPL 162 679 B1 żywieniowych, zarówno w wyjściowym ekstrakcie i w otrzymanej plastelinie oznaczono: inhibitor proteinaz - metodą Kakade opublikowaną w czasopiśmie Cereal Chemistry, 51, 376-382; fenoli ogółem - metodą Folina-Ciocalten opublikowaną w czasopiśmie American Journal of Enology and Viticulture, 22, 55-60.

Na podstawie wyników tych oznaczeń stwierdzono, że otrzymana plasteina zawierała aminokwasy:

metioninę w ilości 1,9%, tj. o 37% więcej niż wyjściowy ekstrakt białka, cystynę w ilości 3,9%, tj. o 31% więcej niż wyjściowy ekstrakt białka, lizynę w ilości 5,2%, tj. o 32% więcej niż wyjściowy ekstrakt białka, substancje antyżywieniowe:

inhibitor trypsyny w ilości 0,11 mg/g, tj. o 40% mniej niż wyjściowy ekstrakt białka, fenole w ilości 0,05%, tj. 6-krotnie mniej niż wyjściowy ekstrakt białka.

Pr zy kł a d II

Z zawiesiny odtłuszczonej mąki łubinowej w wodzie sporządzonej jak w przykładzie I, po obróbce wstępnej jak w przykładzie I ekstrahowano białka i poddano je hydrolizie w warunkach jak w przykładzie I. Otrzymany hydrolizat zatężono do 14,2% s.m. i poddano plasteinowaniu w warunkach jak w przykładzie I. Otrzymaną plasteinę wytrącono postępując jak w przykładzie I.

Otrzymano 0,5 g plasteiny, co stanowiło 52,3% wydajności teoretycznej. Zawartości aminokwasów oraz substancji antyżywieniowych w otrzymanej plasteinie, oznaczone jak w przykładzie I, były analogiczne jak w plasteinie otrzymanej w przykładzie I.

Claims (1)

1. Sposób modyfikacji białek roślin strączkowych, zwłaszcza łubinu, w drodze przekształcenia ich w plasteinę, polegający na wyekstrahowaniu roztworu białek z zawiesiny odtłuszczonej mąki łubinowej w wodzie, poddanej uprzednio wstępnej obróbce cieplnej, poddaniu wyekstrahowanego roztworu białek, po uprzednim spasteryzowaniu, hydrolizie przy użyciu pepsyny, a następnie na plasteinowaniu zatężonego i spasteryzowanego hydrolizatu w obecności pepsyny jako katalizatora oraz wyodrębnieniu powstałej plasteiny ze środowiska reakcji, znamienny tym, że zawiesinę odtłuszczonej mąki w wodzie poddaje się obróbce wstępnej mikrofalami, proces hydrolizy białek prowadzi się przy użyciu pepsyny stosowanej w ilości 1% wagowy w stosunku do masy białek zawartych w ekstrakcie, przy pH = 1,6 w temperaturze 35°C w czasie 48 godzin, procesowi plasteinowania poddaje się hydrolizat o stężeniu około 20% s.m., przy pH = 5,5 w temperaturze 40°C w czasie 6 godzin przy stosunku wagowym pepsyny do białka zawartego w hydrolizacie równym 1:100, zaś otrzymaną w wyniku plasteinowania plasteinę wytrąca się ze środowiska reakcji za pomocą etanolu dodanego w objętości równej objętości plasteinowanej próby.