Меню

Главная
Случайная статья
Настройки
Соевый протеин
Материал из https://ru.wikipedia.org

Соевый протеин — белок, который получают из соевых бобов. Он производится из очищенного от кожуры и обезжиренного соевого шрота. Очищенные и обезжиренные соевые бобы перерабатываются в три вида высокобелковых коммерческих продуктов: соевую муку, концентраты и изолят, которые используются в пищевом и промышленном производстве.

Обычно считается, что соевый белок сконцентрирован в белковых телах, которые, по оценкам, содержат не менее 60—70 % от общего количества соевого белка.[1] После прорастания сои белок будет переварен, а высвобождённые аминокислоты будут доставлены к местам роста проростков.

Белки бобовых, такие как соя и бобовые бобы, относятся к семейству глобулиновых белков для хранения семян, называемых легуминами и вицилинами, или, в случае соевых бобов, глицинином и бета-конглицинином. Соевые бобы также содержат биологически активные или метаболические белки, такие как ферменты, ингибиторы трипсина, гемагглютинины и цистеиновые протеазы, подобные папаину. Белки для хранения семядолей сои, важные для питания человека, наиболее эффективно извлекаются водой, водой с добавлением разбавленной щелочи или водными растворами хлорида натрия из очищенных и обезжиренных соевых бобов, прошедших лишь минимальную термическую обработку, благодаря чему белок близок к натуральному или неденатурированному.

Содержание

История

Соевый белок доступен с 1936 года. В том же году химик-органик Перси Джулиан спроектировал первую в мире установку для выделения промышленного соевого белка под названием alpha protein.[2] Самым распространённым применением промышленного белка было и остаётся нанесение покрытий на бумагу, в которых он служит связующим пигментом. Однако завод Джулиана, должно быть, также был источником «изолята соевого белка», из которого сотрудники Ford Роберт Бойер и Фрэнк Калверт изготовили искусственный шёлк, из которого затем был сшит знаменитый костюм «шёлк — это соя», который Генри Форд надевал по особым случаям. Ежедневная производительность завода, составляющая 40 тонн изолята соевого белка, позволила подразделению соевых продуктов стать самым прибыльным подразделением Glidden.

В начале Второй мировой войны компания Glidden отправила образец выделенного Джулианом соевого белка (альфа) в компанию National Foam System Inc. (сегодня подразделение Kidde Fire Fighting), которая использовала его для разработки аэропены,[3][4] используемой военно-морским флотом США для пожаротушения и называется «фасолевый суп». Хотя это и не было детищем доктора Джулиана, именно тщательный подход к приготовлению соевого белка позволил получить пену для тушения пожаров. Когда гидролизат выделенного соевого белка вводили в поток воды, смесь превращалась в пену с помощью аэрирующей насадки. Пенопласт из соевого белка использовался для тушения нефтяных и бензиновых пожаров на кораблях и был особенно полезен на авианосцах. Он спас жизни тысячам моряков.[5]

В 1958 году компания Central Soya из Форт-Уэйна, штат Индиана, приобрела подразделение Julian’s Soy Products (химургия) компании Glidden Paint Company, Чикаго. Протеиновое подразделение Bunge компании Central Soya в январе 2003 года присоединилось к подразделению Solae, занимающемуся производством соевого белка, которое в 1997 году приобрело соевое подразделение Ralston Purina, Protein Technologies International (PTI) в Сент-Луисе. 1 мая 2012 года компания DuPont объявила о полном приобретении Solae у Bunge.[6][7]

Пищевой изолят соевого белка впервые появился в продаже 2 октября 1959 года, когда компания Central Soya открыла производство пищевого соевого изолята Promine D на промышленной площадке Glidden Company в Чикаго.[8]:227–28 Пищевой соевый изолят и пищевое прядильное соевое волокно также были доступны с 1960 года компанией Ralston Purina в Сент-Луисе, которая наняла Бойера и Калверта. В 1988 году PTI стала ведущим мировым производителем изолированного соевого белка.

Пищевое использование

Соевый белок используется в различных продуктах питания, таких как заправки для салатов, супы, аналоги мяса, порошки для напитков, сыры, немолочные сливки, замороженные десерты, взбитые сливки, детские смеси, хлеб, сухие завтраки, макаронные изделия и корма для домашних животных[англ.].[9]

Промышленное использование

Клей из соевой муки или обезжиренной соевой муки (50 % белка), который первоначально заменил более дорогой казеиновый клей для фанеры из пихты Дугласа, является распространённым выбором для замены токсичных карбамидоформальдегидных и фенолформальдегидных смол на соевый клей, не содержащий формальдегида.[10][11][12] Соевый белок используется для эмульгирования и придания текстуры. Конкретные области применения включают клеи, асфальт, смолы, чистящие средства, косметику, чернила, плиссировку, краски, покрытия для бумаги, пестициды и фунгициды, пластмассы, сложные полиэфиры и текстильные волокна.

Метод производства

Пищевой изолят соевого белка получают из обезжиренной соевой муки, которая обладает высокой растворимостью в воде, определяемой индексом растворимости азота (NSI). Водную экстракцию проводят при pH ниже 9. Экстракт осветляют для удаления нерастворимых веществ, а надосадочную жидкость подкисляют до pH в диапазоне 4—5. Осаждённый белок-творог собирают и отделяют от сыворотки с помощью центрифуги. Перед сушкой творог обычно нейтрализуют щелочью с образованием натриевой соли-протеината.

Концентрат соевого белка получают путём иммобилизации белков соевого глобулина при одновременном вымывании растворимых углеводов, белков соевой сыворотки и солей из обезжиренных хлопьев или муки. Белок сохраняется в результате одной или нескольких обработок: выщелачивания 20—80 % водным спиртом/растворителем, выщелачивания водными кислотами в изоэлектрической зоне минимальной растворимости белка, pH 4—5; выщелачивания охлаждённой водой (которая может содержать катионы кальция или магния) и выщелачивания горячей водой термообработанного обезжиренного соевого шрота/муки.

В результате всех этих процессов получается продукт, содержащий 70 % белка, 20 % углеводов (от 2,7 до 5 % сырой клетчатки), 6 % золы и около 1 % масла, но растворимость может отличаться. Из одной тонны обезжиренных соевых хлопьев получается около 750 кг концентрата соевого белка.

Типы продуктов

Обработанный соевый белок содержится в пищевых продуктах в основном в трёх формах: соевая мука, изоляты соевого белка и концентраты соевого белка.[13][14]

Изолят

Изолят соевого белка — это высокоочищенная форма соевого белка с содержанием белка не менее 90 %, не содержащая влаги. Его готовят из обезжиренной соевой муки, из которой удалено большинство небелковых компонентов, жиров и углеводов. Благодаря этому она имеет нейтральный вкус и вызывает меньше метеоризм, чем соевая мука.[13]:11

Соевые изоляты в основном используются для улучшения текстуры мясных продуктов, но также используются для увеличения содержания белка, для лучшего удержания влаги и в качестве эмульгатора.[13][14]

Чистый изолят соевого белка используется в основном в пищевой промышленности. Иногда его можно приобрести в магазинах здорового питания, маркетплейсах или в аптечном отделе супермаркета. Обычно его можно найти в сочетании с другими пищевыми ингредиентами.

Концентрат

Концентрат соевого белка содержит около 70 % соевого белка и представляет собой, по сути, обезжиренную соевую муку без водорастворимых углеводов. Его получают путём удаления части углеводов (растворимых сахаров) из очищенных и обезжиренных соевых бобов.[13][14]

Концентрат соевого белка сохраняет большую часть клетчатки, присущей исходной сое. Он широко используется в качестве функционального или питательного ингредиента в самых разнообразных продуктах питания, в основном в выпечке, сухих завтраках и некоторых мясных продуктах. Концентрат соевого белка используется в мясных и птицеводческих продуктах для увеличения удержания воды и жира, а также для повышения питательной ценности (больше белка, меньше жира).

Концентраты соевого белка выпускаются в различных формах: в гранулах, в муке и в сушеном виде. Поскольку они хорошо усваиваются организмом, они хорошо подходят для детей, беременных и кормящих женщин, а также пожилых людей. Они также используются в кормах для домашних животных, заменителях молока для младенцев (людей и домашнего скота) и даже в некоторых непродовольственных продуктах.

Мука

Соевую муку получают путём измельчения (обычно варёных) соевых бобов в мелкий порошок. Она бывает трёх видов: цельная или обезжиренная (содержит натуральные масла); обезжиренная (без масла, приготовленная из жмыха) с содержанием белка 50 % и высокой или низкой растворимостью в воде; и лецитинированная (лецитин добавляют в обезжиренную муку). Опубликована история соевой муки и крупы.[15] Поскольку соевая мука не содержит глютена, хлеб на дрожжах, приготовленный из соевой муки, получается плотным по текстуре.[13][14]

Соевая крупа похожа на соевую муку, за исключением того, что соевые бобы были поджарены и измельчены на крупные кусочки.

Кинако — это обжаренная цельная соевая мука, используемая в японской кухне. Самое раннее известное упоминание о кинако датируется 1540 годом нашей эры. Была опубликована история кинако.[16]

Пищевая ценность

Соевый белок является полноценным белком[англ.], поскольку он содержит все незаменимые аминокислоты для питания человека.[17][18] Соевый белок по существу идентичен белку, содержащемуся в других бобовых (белки бобовых, как правило, состоят из запасных белков 7S и 11S), и является одним из наименее дорогих источников пищевого белка.[19] По этой причине вегетарианцы и веганы употребляют в пищу соевый белок.

Соевая мука содержит 50 % белка.[20]

Усвояемость некоторых соевых продуктов следующая: приготовленные на пару соевые бобы — 65,3 %, тофу — 92,7 %, соевое молоко — 92,6 % и изолят соевого белка — 93—97 %.[21][22] Некоторые исследования на крысах показали, что биологическая ценность изолятов соевого белка сопоставима с белками животного происхождения, такими как казеин, если они обогащены серосодержащей аминокислотой метионином.[23]

При измерении питательной ценности белка наиболее широко использовался оригинальный метод определения соотношения полезности белка[англ.] (PER), впервые предложенный Томасом Берром Осборном и Лафайетом Менделем в 1917 году, который использовался до 1990 года. Было установлено, что этот метод не подходит для биологической оценки качества белка, поскольку молодые крысы, использованные в исследовании, имели более высокие относительные потребности в серосодержащих аминокислотах, чем люди. Таким образом, аналитическим методом, общепризнанными ФАО/ВОЗ (1990), а также Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, Министерством сельского хозяйства США, Университетом ООН и Национальной академией наук США при оценке качества белка, является оценка аминокислот с поправкой на усвояемость белка, поскольку считается, что он точно определяет правильное соотношение пищевая ценность животных и растительных источников белка в рационе.[24][25] На основе этого метода считается, что соевый белок по качеству не уступает белкам животного происхождения. Яичный белок имеет оценку 1,00, соевый концентрат — 0,99, говядина — 0,92 и изолированный соевый белок — 0,92. В 1990 году на совещании ФАО/ВОЗ было решено, что показатели белков, превышающие 1,0, будут округляться или «выравниваться в меньшую сторону» до 1,0, поскольку значения, превышающие 1,0, указывают на то, что белок содержит незаменимые аминокислоты в количестве, превышающем потребности человека.[26]

Биологическая ценность

Ещё одним показателем использования белка в питании является шкала биологической ценности[англ.], которая была разработана в 1911 году; она основана на удержании азота в качестве показателя качества белка.

Биологическая ценность изолята соевого белка составляет 74 %.[27] Биологическая ценность цельной сои составляет 96 %, а соевого молока — 91 %.[28]

Воздействие на здоровье

Мета-анализ показал, что соевый белок коррелирует со значительным снижением уровня холестерина в сыворотке крови, холестерина липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и триглицеридов.[29] Уровень холестерина липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) не изменился. Хотя существуют только доклинические данные о возможном механизме, в отчёте о метаанализе говорится, что фитоэстрогены сои: изофлавоны, генистеин и даидзеин — могут быть вовлечены в снижение уровня холестерина в сыворотке крови.[29]

В 1999 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) удовлетворило требование о маркировке пищевых продуктов, содержащих сою: «25 граммов соевого белка в день, как часть рациона с низким содержанием насыщенных жиров и холестерина, могут снизить риск сердечных заболеваний».[30] В 2019 году FDA пересмотрело и поддержало заявление о вреде для здоровья от 1999 года, проанализировав данные 46 рандомизированных контролируемых исследований.[31]

В 2006 году обзор преимуществ соевого белка, проведённый Американской кардиологической ассоциацией, показал лишь слабое подтверждение заявления о снижении уровня холестерина в соевом белке.[32] Группа экспертов также обнаружила, что изофлавоны сои не уменьшают «приливы жара» у женщин в постменопаузе и не снижают риск развития рака молочной железы, матки или предстательной железы.[32] Среди выводов авторов было указано: «Напротив, соевые продукты, такие как тофу, соевое масло, соевые орехи или некоторые соевые бургеры, должны быть полезны для сердечно-сосудистой системы и здоровья в целом из-за высокого содержания в них полиненасыщенных жиров, клетчатки, витаминов, а также минералы и низкое содержание насыщенных жиров. Использование этих и других соевых продуктов вместо продуктов с высоким содержанием животного белка, содержащих насыщенные жиры и холестерин, может принести пользу сердечно-сосудистой системе».[32]

В 2012 году Европейское агентство по безопасности продуктов питания (EFSA) опубликовало научное заключение о выделенных соевых белках и снижении концентрации холестерина ЛПНП в крови.[33] EFSA пришла к выводу, что причинно-следственная связь между потреблением соевого белка и снижением концентрации холестерина ЛПНП в крови установлена не была. В 2010 году EFSA уже отклоняла заявления о вреде для здоровья, которые связывали потребление соевого белка с поддержанием или достижением нормальной массы тела, снижением концентрации холестерина в крови или защитой ДНК, белков и липидов от окислительного повреждения.[34]

Роль в росте растения сои

Соевый белок обычно рассматривается как запасённый белок, содержащийся в отдельных частицах, называемых «белковыми тельцами», которые, по оценкам, содержат по меньшей мере от 60 % до 70 % общего количества белка в семенах сои. Этот белок важен для роста новых растений сои, и когда семена сои прорастают, белок переваривается, а высвобожденные аминокислоты транспортируются к местам роста проростков. Белки бобовых, такие как соя и бобовые, относятся к семейству глобулиновых белков для хранения семян, называемых легуминами (фракция 11S-глобулина) и вицилинами (7S-глобулин), или, в случае соевых бобов, глицинином и бета-конглицинином.[35][36] Зерновые содержат третий тип запасного белка, называемый глютеном или «проламинами». Эдестин, запасной белок класса бобовых, содержащийся в семенах конопли, состоит из шести идентичных субъединиц. В ромбоэдрической элементарной ячейке содержится один гексамерный белок[37].

Соевые бобы также содержат биологически активные или метаболические белки, такие как ферменты, ингибиторы трипсина, гемагглютинины и цистеиновые протеазы, очень похожие на папаин. Белки для хранения семядолей сои, важные для питания человека, могут быть наиболее эффективно извлечены водой, водой с добавлением разбавленной щелочи (рН 7—9) или водными растворами хлорида натрия (0,5—2 мл) из очищенных и обезжиренных соевых бобов, прошедших лишь минимальную термическую обработку, благодаря чему белок близок к натуральному или неденатурированному.[38] Из соевых бобов получают три вида современных продуктов, богатых белком: соевая мука, соевый концентрат и соевый изолят.

Чтобы белок 11S, глицинин, правильно сворачивался в свою шестиугольную форму (содержащий шесть субъединиц, гексамер), он должен подвергнуться очень ограниченному протеолизу[39][40][41] способом, аналогичным расщеплению пептида из проинсулина для получения активного инсулина.

Использование

Соевый текстурат

Текстурированный соевый протеин (Textured soy protein, TSP) получают путем замеса теста из высокорастворимой (с высоким содержанием NSI) обезжиренной соевой муки с добавлением воды в шнековом экструдере и нагревания с паром или без него. Тесто выдавливается через пресс-форму в различные формы: гранулы, хлопья, кусочки, гуляш, стейки (шницель) и т. д., и высушивается в печи. Чайная ложка, приготовленная из соевой муки, содержит 50 % соевого белка и перед употреблением должна быть разбавлена водой в соотношении 1 чайная ложка на 2. Однако чайная ложка, приготовленная из соевого концентрата, содержит 70 % белка и может быть разбавлена водой в соотношении 1:3. Его можно использовать как заменитель мяса или как пищевую добавку. Технология экструзии изменяет структуру соевого белка, в результате чего получается волокнистая, губчатая масса, похожая по текстуре на мясо.

Хотя срок годности ТСП при хранении в сухом виде при комнатной температуре составляет более года, его следует использовать сразу же или хранить в холодильнике не более трёх дней после повторного увлажнения. Обычно его повторно увлажняют холодной или горячей водой, но для ускорения процесса можно добавить немного уксуса или лимонного сока.

Продукты из соевого белка, такие как ТСП, используются в качестве недорогих заменителей мяса и птицы.[42][43] Такие «расширенные» продукты регулярно используются в сфере общественного питания, розничной торговли и в учреждениях (в первую очередь, в школьных обеденных залах и исправительных учреждениях). Увеличение объёма может привести к ухудшению вкуса, но при этом снизится содержание жира и холестерина. Витаминная и минеральная добавка может быть использована для того, чтобы сделать соевые продукты по питательности эквивалентными животному белку; качество белка и так примерно такое же. Текстурированный растительный белок-заменитель мяса на основе сои уже более 50 лет используется для недорогого и безопасного увеличения содержания говяжьего фарша в гамбургерах до 30 % без снижения его питательной ценности.[44][45][46]

См. также

Примечания
  1. Info. www.plantcell.org.
  2. The Gliden Company. www.soyinfocenter.com.
  3. NMS 120. www.sosrubberintl.com. Дата обращения: 22 июня 2011. Архивировано 9 марта 2003 года.
  4. Mariner's Annual: U.S. Coast Guard Approved Fire Fighting Foam Concentrates. Дата обращения: 22 июня 2011. Архивировано из оригинала 3 октября 2011 года.
  5. PRODUCTION: Navy Bean Soup. Time. 6 декабря 1943. Архивировано из оригинала 14 декабря 2008. Дата обращения: 23 мая 2010.
  6. DuPont Acquires Full Ownership of Solae. Дата обращения: 1 мая 2012. Архивировано из оригинала 9 мая 2012 года.
  7. Food ingredient solutions for the food industry - DuPont - Danisco. www.solae.com.
  8. William Shurtleff, Akiko Aoyagi History of Cooperative Soybean Processing in the United States: Extensively Annotated Bibliography and Sourcebook Soyinfo Center, 2008
  9. Soy Protein Applications - Soy proteins for animal feed - Nutrition & Biosciences (амер. англ.). www.dupontnutritionandbiosciences.com. Дата обращения: 11 июня 2021.
  10. Tofu ingredient yields formaldehyde-free glue for plywood and other wood products - American Chemical Society. American Chemical Society.
  11. Old-new glue for plywood, composites (26 августа 2010). Архивировано из оригинала 2 сентября 2010 года.
  12. Sticking power from soya beans. Дата обращения: 17 сентября 2018. Архивировано из оригинала 14 мая 2017 года.
  13. 1 2 3 4 5 E.S. Sipos. Edible Uses of Soybean Protein Архивировано 3 апреля 2013 года.
  14. 1 2 3 4
  15. Shurtleff, W.; Aoyagi. A.. 2013. «History of Soy Flour, Grits and Flakes (510 CE to 2013).» Lafayette, California: Soyinfo Center. 2,053 pp. (6,616 references; 202 photographs and illustrations, Free online).
  16. Shurtleff, W.; Aoyagi. A.. 2012. «History of Roasted Whole Soy Flour (Kinako), Soy Coffee… (1540—2012).» Lafayette, California: Soyinfo Center. 709 pp. (1,420 references; 76 photographs and illustrations, Free online).
  17. National Soybean Research Laboratory. Nsrl.uiuc.edu. Дата обращения: 29 сентября 2011. Архивировано из оригинала 4 марта 2012 года.
  18. Soy: Health Claims for Soy Protein, Questions About Other Components. Food and Drug Administration. Архивировано из оригинала 10 мая 2000 года.
  19. Derbyshire, E. et al.1976. Review: Legumin and vicilin, storage proteins of legume seeds" Phytochemistry 15:3.
  20. Lim, 2012, p. 637.
  21. Liu, KeShun. Soybeans : Chemistry, Technology, and Utilization. — Springer, 1997-05-01. — P. 532. — «Citation on p.391 from Watanabe, et al., 1971 (in Japanese)». — ISBN 978-0-8342-1299-2.
  22. «Nutritional Value of Food Protein Products», I.E. Liener; In Smith and Circle, editors; «Soybeans: Chemistry and Technology.» Published by The AVI Publishing Co. 1972. Westport, Connecticut.
  23. Hajos, G., et al., Effects of Proteolytic Modification and Methionine Enrichment On the Nutritional Value of Soya Albumins For Rats. Nutri. Biochem. 7:481-487, 1996.
  24. FAO/WHO (1991) Protein Quality Evaluation Report of Joint FAO/WHO Expert Consultation, Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO Food and Nutrition Paper No. 51, Rome.
  25. Schaafsma, G. (2000) 'The protein digestibility-corrected amino acid score. Journal of Nutrition 130, 1865S-1867S
  26. FAO/WHO [1990]. Expert consultation on protein quality evaluation. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome.
  27. Protein Quality-Report of Joint FAO’/WHO Expert Consultation, Food and Agriculture Organisation, Rome, FAO Food and Nutrition Paper 51, 1991.
  28. Smith, A.K. and Circle, S.J.1972. Soybeans: Chemistry and Technology.Table7.7 page 219. AVI publishing.
  29. 1 2
  30. Soy Protein and Risk of Coronary Heart Disease (21 CFR 101.82); Guidance for Industry: A Food Labeling Guide (11. Appendix C: Health Claims). US Food and Drug Administration (январь 2013). Дата обращения: 20 января 2017. Архивировано из оригинала 26 марта 2013 года.
  32. 1 2 3
  35. Archived copy. Дата обращения: 17 марта 2010. Архивировано из оригинала 27 февраля 2012 года.
  36. Damodaran, Srinivasan. Food proteins and their applications - Srinivasan Damodaran, Alain Paraf - Google Books. — CRC Press, 2001-06-15. — ISBN 978-0-8247-9820-8.
  42. Hoogenkamp, Henk W. Soy protein and formulated meat products. — Wallingford, Oxon, UK : CABI Pub, 2005. — ISBN 978-0-85199-864-0.
  43. Joseph G. Endres. Soy Protein Products. — AOCS Publishing, 2001. — ISBN 978-1-893997-27-1.
  44. Circle, Sidney Joseph. Soybeans: chemistry and technology / Circle, Sidney Joseph, Smith, Allan H.. — Westport, Conn : Avi Pub. Co, 1972. — ISBN 978-0-87055-111-6.
  45. Liu, KeShun. Soybeans : Chemistry, Technology, and Utilization. — Gaithersburg, Md : Aspen Publishers, 1997. — ISBN 978-0-8342-1299-2.
  46. Riaz, Mian N. Soy applications in food - Mian N. Riaz - Google Books. — CRC Press, 2006. — ISBN 978-0-8493-2981-4.


Литература
Downgrade Counter