.jpg/1280px-Soybean_Pod_(48754451708).jpg)
Соевый белок — это белок , который выделяют из сои . Он производится из соевой муки , которая была очищена и обезжирена . Очищенные и обезжиренные соевые бобы перерабатываются в три вида высокобелковых коммерческих продуктов: соевую муку , концентраты и изоляты. Изолят соевого белка используется с 1959 года в пищевых продуктах из-за его функциональных свойств.
Соевый белок обычно рассматривается как сконцентрированный в белковых телах, которые, как оценивается, содержат не менее 60–70% от общего количества соевого белка. [1] После прорастания сои белок будет переварен, а высвобождаемые аминокислоты будут транспортироваться к местам роста проростков. Соевые бобы содержат небольшой, но недавно очень важный запасной белок 2S альбумин . [2] [3] Бобовые белки, такие как соя и бобовые , относятся к семейству глобулинов запасных белков 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 , очень похожие на папаин . Запасные белки семядолей сои , важные для питания человека, наиболее эффективно извлекаются водой, водой с разбавленной щелочью ( pH 7–9) или водными растворами хлорида натрия (0,5–2 М ≈ 30–120 г/л) из очищенных и обезжиренных соевых бобов, которые подверглись лишь минимальной термической обработке, поэтому белок близок к нативному или неденатурированному.
Соевый белок был доступен с 1936 года благодаря своим функциональным свойствам. В том году химик-органик Перси Лавон Джулиан спроектировал первую в мире установку для выделения промышленного соевого белка, называемого альфа-белком. [4] Наибольшее применение промышленного белка было и остается для бумажных покрытий, в которых он служит связующим пигментом. Однако завод Джулиана, должно быть, также был источником «изолята соевого белка», который Роберт Бойер и Фрэнк Калверт из Ford пряли в искусственный шелк, который затем был сшит в тот знаменитый костюм «шелк — это соя», который Генри Форд носил по особым случаям. Окончательный ежедневный выпуск завода в размере 40 тонн изолята соевого белка сделал подразделение соевых продуктов самым прибыльным подразделением Glidden .
В начале Второй мировой войны Глидден отправил образец выделенного соевого (альфа) белка Джулиана в National Foam System Inc. (сегодня подразделение Kidde Fire Fighting ), которая использовала его для разработки Aero-Foam, [5] [6] используемого ВМС США для пожаротушения и называемого «бобовым супом». Хотя это и не совсем детище доктора Джулиана, именно тщательная подготовка соевого белка сделала возможным создание огнетушащей пены . Когда гидролизат выделенного соевого белка подавался в поток воды, смесь превращалась в пену с помощью аэрирующего сопла. Пена из соевого белка использовалась для тушения пожаров нефти и бензина на борту кораблей и была особенно полезна на авианосцах. Она спасла жизни тысяч моряков. [7]
В 1958 году Central Soya из Форт-Уэйна, штат Индиана , приобрела подразделение соевых продуктов Julian's Soy Products Division (Chemurgy) компании Glidden Paint Company, Чикаго. В январе 2003 года подразделение белков Bunge компании Central Soya объединилось/слилось с соевым белковым бизнесом компании DuPont Solae , которая в 1997 году приобрела соевое подразделение компании Ralston Purina , Protein Technologies International (PTI) в Сент-Луисе. 1 мая 2012 года компания DuPont объявила о полном приобретении Solae у Bunge. [8] [9]
Пищевой соевый белковый изолят впервые стал доступен 2 октября 1959 года с открытием производственного объекта Central Soya по производству съедобного соевого изолята Promine D на промышленной площадке Glidden Company в Чикаго. [10] : 227–28 Съедобный соевый изолят и съедобное пряденое соевое волокно также были доступны с 1960 года от компании Ralston Purina Company в Сент-Луисе, которая наняла Бойера и Калверта. В 1988 году PTI стала ведущим мировым производителем изолированного соевого белка.
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. [11]
Соевый мука или обезжиренный соевый клей (50% белка), который изначально заменил более дорогой казеиновый клей для фанеры из пихты Дугласа, снова становится предпочтительным клеем для замены токсичных клеев на основе формальдегида и фенолформальдегидной смолы на соевый клей без формальдегида . [12] [13] [14] [15] [16] [17] Соевый белок используется для эмульгирования и текстурирования. Конкретные области применения включают клеи , асфальты , смолы , чистящие средства, косметику , чернила , кожзаменитель , краски , бумажные покрытия, пестициды / фунгициды , пластик , полиэфиры и текстильные волокна .
Пищевой соевый белковый «изолят» получают из обезжиренной соевой муки с высокой растворимостью в воде, что измеряется индексом растворимости азота (NSI). Водная экстракция проводится при pH ниже 9. Экстракт осветляется для удаления нерастворимого материала, а надосадочная жидкость подкисляется до pH в диапазоне 4-5. Осажденный белковый творог собирают и отделяют от сыворотки с помощью центрифуги . Творог обычно нейтрализуют щелочью для образования соли протеината натрия перед сушкой.
Концентрат соевого белка получают путем иммобилизации соевых глобулиновых белков , при этом растворимые углеводы , соевые сывороточные белки и соли выщелачиваются из обезжиренных хлопьев или муки . Белок удерживается одним или несколькими способами обработки: выщелачивание 20-80% водным спиртом / растворителем , выщелачивание водными кислотами в изоэлектрической зоне минимальной растворимости белка, pH 4-5; выщелачивание охлажденной водой (которая может включать катионы кальция или магния) и выщелачивание горячей водой из термически обработанной обезжиренной соевой муки/шрота.
Все эти процессы приводят к продукту, который состоит из 70% белка , 20% углеводов (от 2,7 до 5% сырой клетчатки ), 6% золы и около 1% масла, но растворимость может отличаться. Одна тонна обезжиренных соевых хлопьев даст около 750 кг концентрата соевого белка.
Обработанный соевый белок встречается в пищевых продуктах в основном в трех формах: соевая мука, изоляты соевого белка и концентраты соевого белка. [18] [19]
Изолят соевого белка — это высокоочищенная или очищенная форма соевого белка с минимальным содержанием белка 90% на безводной основе. Он производится из обезжиренной соевой муки , из которой удалены большинство небелковых компонентов, жиров и углеводов. Благодаря этому он имеет нейтральный вкус и вызывает меньше метеоризма, чем соевая мука. [18] : 11
Соевые изоляты в основном используются для улучшения текстуры мясных продуктов, но также используются для увеличения содержания белка, для улучшения удержания влаги и в качестве эмульгатора . [18] [19]
Чистый изолят соевого белка используется в основном в пищевой промышленности . Иногда его можно найти в магазинах здорового питания или в аптеках супермаркетов . Обычно его можно найти в сочетании с другими пищевыми ингредиентами .
Концентрат соевого белка содержит около 70% соевого белка и в основном представляет собой обезжиренную соевую муку без водорастворимых углеводов. Он производится путем удаления части углеводов (растворимых сахаров) из очищенных и обезжиренных соевых бобов. [18] [19]
Концентрат соевого белка сохраняет большую часть волокон исходной сои. Он широко используется в качестве функционального или питательного ингредиента в самых разных пищевых продуктах, в основном в выпечке, хлопьях для завтрака и в некоторых мясных продуктах. Концентрат соевого белка используется в мясных и птицеводческих продуктах для увеличения удержания воды и жира и улучшения пищевой ценности (больше белка, меньше жира).
Концентраты соевого белка доступны в различных формах: гранулы, мука и высушенные распылением. Поскольку они очень легко усваиваются, 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 (человеческих и для скота ) и даже используются для некоторых непищевых целей.
Соевая мука производится путем измельчения соевых бобов в мелкий порошок. Она бывает трех видов: цельная или жирная (содержит натуральные масла ); обезжиренная (масла удалены) с 50% содержанием белка и с высокой или низкой растворимостью в воде; и лецитинированная ( с добавлением лецитина ). Была опубликована история соевой муки и крупы. [20] Поскольку соевая мука не содержит глютена , дрожжевой хлеб, приготовленный из соевой муки, имеет плотную текстуру. [18] [19]
Соевая крупа похожа на соевую муку, за исключением того, что соевые бобы поджарены и измельчены на крупные кусочки.
Кинако — это жареная цельная соевая мука, используемая в японской кухне . Самое раннее известное упоминание о кинако датируется 1540 годом н. э. История кинако была опубликована. [21]
Соевый белок является полноценным белком, поскольку он обеспечивает все незаменимые аминокислоты для питания человека. [22] [23] Соевый белок по сути идентичен белку других бобовых ( то есть, бобовые белки в целом состоят из запасных белков 7S и 11S ) и является одним из наименее дорогих источников пищевого белка. [24] По этой причине соя важна для многих вегетарианцев и веганов .
Соевая мука содержит 50% белка. [25]
Усвояемость некоторых соевых продуктов следующая: пропаренные соевые бобы 65,3%, тофу 92,7%, соевое молоко 92,6% и изолят соевого белка 93–97%. [26] [27] Некоторые исследования на крысах показали, что биологическая ценность изолятов соевого белка сопоставима с животными белками, такими как казеин , если они обогащены серосодержащей аминокислотой метионином. [28]
При измерении пищевой ценности белка оригинальный метод коэффициента эффективности белка (PER), впервые предложенный Томасом Берром Осборном и Лафайетом Менделем в 1917 году, был наиболее широко используемым методом до 1990 года. Было обнаружено, 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, общепризнанным ФАО/ВОЗ (1990), а также FDA, USDA , Университетом ООН и Национальной академией наук при оценке качества белка, является аминокислотный балл, скорректированный на усвояемость белка , поскольку он рассматривается как точно измеряющий правильную относительную пищевую ценность животных и растительных источников белка в рационе. [29] [30] На основании этого метода соевый белок считается имеющим аналогичный эквивалент по качеству белка животным белкам. Яичный белок имеет оценку 1,00, соевый концентрат 0,99, говядина 0,92 и изолированный соевый белок 0,92. В 1990 году на встрече ФАО/ВОЗ было решено, что белки, имеющие значения выше 1,0, будут округлены или «уровнены» до 1,0, поскольку оценки выше 1,0 считаются указанием на то, что белок содержит незаменимые аминокислоты в количестве, превышающем потребности человека. [31]
Еще одним показателем использования белка в питании является шкала биологической ценности , которая восходит к 1911 году; она основана на удержании азота как измерении качества белка. Изолят соевого белка имеет биологическую ценность 74. [32] Цельная соя имеет биологическую ценность 96, а соевое молоко 91. [33]
Метаанализ пришел к выводу, что соевый белок коррелирует со значительным снижением уровня холестерина в сыворотке , холестерина липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и концентрации триглицеридов . [34] Уровень холестерина липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) не изменился. Хотя имеются только доклинические доказательства возможного механизма, в отчете метаанализа указано, что фитоэстрогены сои — изофлавоны , генистеин и даидзеин — могут участвовать в снижении уровня холестерина в сыворотке. [34]
В 1999 году FDA США одобрило заявление о пользе для здоровья для маркировки готовых пищевых продуктов, содержащих сою: «25 граммов соевого белка в день в составе диеты с низким содержанием насыщенных жиров и холестерина могут снизить риск сердечных заболеваний». [35] В 2019 году FDA пересмотрело и поддержало заявление о пользе для здоровья 1999 года, рассмотрев данные 46 рандомизированных контролируемых исследований. [36]
В 2006 году обзор Американской кардиологической ассоциации преимуществ соевого белка показал лишь слабое подтверждение заявлений о том, что соевый белок снижает уровень холестерина. [37] Группа также обнаружила, что изофлавоны сои не уменьшают постменопаузальные «приливы» у женщин, а также не снижают риск рака груди, матки или простаты. [37] Среди выводов авторы заявили: «Напротив, соевые продукты, такие как тофу, соевое масло, соевые орехи или некоторые соевые бургеры, должны быть полезны для сердечно-сосудистой системы и общего здоровья из-за высокого содержания в них полиненасыщенных жиров, клетчатки, витаминов и минералов и низкого содержания насыщенных жиров. Использование этих и других соевых продуктов для замены продуктов с высоким содержанием животного белка, которые содержат насыщенные жиры и холестерин, может принести пользу для здоровья сердечно-сосудистой системы». [37]
В 2012 году Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) опубликовало научное заключение об изолированных соевых белках и снижении концентрации холестерина ЛПНП в крови. [38] EFSA пришло к выводу, что причинно-следственная связь между потреблением соевого белка и снижением концентрации холестерина ЛПНП в крови не установлена. В 2010 году EFSA уже отвергло заявления о влиянии на здоровье , 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. [39]
Соевый белок обычно рассматривается как хранимый белок, удерживаемый в дискретных частицах, называемых «белковыми телами», которые, по оценкам, содержат не менее 60–70 % от общего белка в семенах сои. Этот белок важен для роста новых растений сои, и когда семена сои прорастают , белок будет переварен, а высвобожденные аминокислоты будут транспортированы в места роста рассады. Бобовые белки, такие как соя и бобовые , относятся к семейству глобулинов запасных белков семян, называемых легуминами (фракция глобулина 11S) и вицилинами (глобулин 7S), или, в случае соевых бобов, глицинином и бета-конглицинином. [40] [41] Зерна содержат третий тип запасного белка, называемый глютеном или «проламинами». Эдестин , запасной белок класса легуминов из семян конопли , имеет шесть идентичных субъединиц. В ромбоэдрической элементарной ячейке есть один гексамерный белок. [42]
Соевые бобы также содержат биологически активные или метаболические белки, такие как ферменты, ингибиторы трипсина , гемагглютинины и цистеиновые протеазы, очень похожие на папаин . Белки запаса семядолей сои , важные для питания человека, могут быть наиболее эффективно извлечены водой, водой с разбавленной щелочью (pH 7–9) или водными растворами хлорида натрия (0,5–2 М) из очищенных и обезжиренных соевых бобов, которые подверглись лишь минимальной термической обработке, поэтому белок близок к нативному или неденатурированному. [43] Соевые бобы перерабатываются в три вида современных продуктов, богатых белком: соевую муку, соевый концентрат и соевый изолят.
Для того чтобы белок 11S, глицинин, правильно свернулся в свою гексагональную форму (содержащую шесть субъединиц, гексамер ), он должен подвергнуться очень ограниченному протеолизу [44] [45] [46] способом, аналогичным расщеплению пептида от проинсулина для получения активного инсулина .
Текстурированный соевый белок (TSP) производится путем формирования теста из высокорастворимой (с высоким NSI) обезжиренной соевой муки с водой в шнековом экструдере и нагревания с паром или без него. Тесто экструдируется через фильеру в различные возможные формы: гранулы , хлопья, куски, гуляш , стейки ( шницель ) и т. д., и высушивается в печи. TSP, изготовленный из соевой муки, содержит 50% соевого белка и должен быть регидратирован перед использованием в весовом соотношении 1 TSP:2 воды. Однако TSP, изготовленный из соевого концентрата, содержит 70% белка и может быть регидратирован в соотношении 1:3. Его можно использовать в качестве замены мяса или добавки . Технология экструзии изменяет структуру соевого белка, в результате чего получается волокнистая, губчатая матрица, похожая по текстуре на мясо.
Хотя TSP имеет срок годности более года при хранении в сухом виде при комнатной температуре , его следует использовать сразу или хранить не более трех дней в холодильнике после регидратации. Обычно его регидратируют холодной или горячей водой, но для ускорения процесса можно добавить немного уксуса или лимонного сока .
Соевые белковые продукты, такие как TSP, используются в качестве недорогих заменителей в мясных и птицеводческих продуктах. [47] [48] Общественное питание, розничная торговля и учреждения (в первую очередь школьные обеды и исправительные учреждения) регулярно используют такие «расширенные» продукты. Расширение может привести к ухудшению вкуса, но жир и холестерин снижаются. Витаминное и минеральное обогащение может использоваться для того, чтобы сделать соевые продукты эквивалентными по питательной ценности животному белку; качество белка уже примерно эквивалентно. Заменитель мяса на основе сои, текстурированный растительный белок, используется уже более 50 лет как способ недорогого и безопасного расширения говяжьего фарша до 30% для гамбургеров , без снижения его пищевой ценности. [49] [50] [51]
Цитата на стр. 391 из Watanabe, et al., 1971 (на японском языке)
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )