Functional properties of protein products from grain legumines and their modification under the influence of various factors. Part 2
Authors: Куликов Д.С. , Королёв А.А. 
Published: August 2024

Во второй части статьи приводятся и анализируются сравнительные данные о влиянии различных методов получения, сушки и модификации белковых продуктов из зернобобовых культур (соя, горох, нут, чечевица, фасоль, люпин, конские бобы и др.) на их функционально-технологические свойства. «Сухой» способ извлечения белков воздушной классификацией не позволяет получать белковые продукты с высокой массовой долей белка (50–60 %), но сохраняет его первоначальную структуру. Использование щелочной обработки сырья негативно отражается на структуре и составе белковых фракций, но значительно увеличивается выход белков – до 95 %. Экстракция солями, ультрафильтрация, ультразвуковая обработка сырья требуют внедрения дополнительных процессов и компонентов (диализ, замена фильтров, ультразвуковое оборудование и т.д.). Биотехнологические процессы с применением ферментных препаратов позволяют сохранить структуру, состав, свойства, высокий выход белков со снижением количества антипитательных веществ бобовых культур и являются перспективными для получения белковых продуктов при условии использования недорогих ферментных препаратов с целью внедрения их на производстве. Распылительная сушка белков применяется в промышленных масштабах из-за высокой производительности и экономической эффективности. Вакуумная сушка и кондуктивная сушка позволяют получить белковые продукты при температурах, позволяющих избежать денатурации белка, но готовый продукт обладает низкой прочностью геля и низкой степенью растворимости. Сушка сублимационным способом позволяет сохранить структуру белка и получать высококачественный продукт, но является трудоемкой и энергозатратной. Модификация функциональных свойств готовых белковых продуктов достигается различными методами: физико-химическими (микрофлюидизация, текстурирование, ультразвуковая, микроволновая, термическая обработка), химическими (ацетилирование, сукцинилирование, фосфорилирование, дезамидирование, катионизация, гликозилирование), биотехнологическими (ограниченный протеолиз, пластеиновый синтез, ферментация микроорганизмами). Преимуществом пользуется модификация ограниченным протеолизом с применением ферментных препаратов микробного происхождения, которые обеспечивают увеличение функциональных и антиоксидантных свойств белковых продуктов за счет сравнительно мягких условий обработки, низкой себестоимости и широкой специфичности действия.

The second part of the article presents and analyzes comparative data on the influence of various methods of obtaining, drying and modifying protein products from leguminous crops (soybeans, peas, chickpeas, lentils, beans, lupine, fava beans, etc.) on their functional and technological properties. The «dry» method of extracting proteins by air classification does not allow obtaining protein products with a high mass fraction of protein (50–60 %), but retains its original structure. The use of alkaline processing of raw materials has a negative impact on the structure and composition of protein fractions, but the protein yield significantly increases to 95 %. Salt treatment, ultrafiltration, ultrasonic processing of raw materials requires the introduction of additional processes and components (dialysis, filter replacement, ultrasonic equipment, etc.). Biotechnological processes using enzyme preparations make it possible to preserve the structure, composition, properties, high yield of proteins with a decrease in the amount of antinutrients in legumes and are promising for the production of protein products, provided that inexpensive enzyme preparations are used for the purpose of introducing them into production. Spray drying of proteins is used on an industrial scale due to its high productivity and cost-effectiveness. Vacuum drying and conduction drying produce protein products at temperatures that avoid protein denaturation, but the finished product has low gel strength and low solubility. Freeze drying allows you to preserve the protein structure and obtain a high-quality product, but it is labor-intensive and energy-consuming. Modification of the functional properties of finished protein products is achieved by various methods: physicochemical (microfluidization, texturing, ultrasonic, microwave, heat treatment), chemical (acetylation, succinylation, phosphorylation, deamidation, cationization, glycosylation), biotechnological (limited proteolysis, plastein synthesis, fermentation microorganisms). Advantage is given to modification by limited proteolysis using enzyme preparations of microbial origin, which provide an increase in the functional and antioxidant properties of protein products due to relatively mild processing conditions, low cost and broad specificity of action.