Гороховый протеин — это пищевой продукт и белковая добавка, получаемая и извлекаемая из желтого и зеленого колотого гороха Pisum sativum . Его можно использовать в качестве пищевой добавки для увеличения потребления белка или других питательных веществ человеком или в качестве замены других пищевых продуктов (например, замена коровьего молока гороховым молоком ). В виде порошка он используется в качестве ингредиента в производстве продуктов питания , например, в качестве загустителя , пенообразователя или эмульгатора . [1] [2]
Его добывают в виде порошка, его можно обрабатывать и производить различными способами:
Гороховый белок является источником пищи благодаря своей доступности, низкой аллергенности и высокой пищевой ценности. [3] Это распространенный источник растительного пищевого белка. [4]
Гороховый белок критикуют за его влияние на пищеварение, вкус и высокое содержание натрия. [4] В зависимости от метода обработки гороховый белок может содержать определенные уровни ингибиторов трипсина , фитатов и лектинов , которые могут вызывать негативные побочные эффекты, такие как снижение усвоения питательных веществ и повреждение кишечника. [1]
Гороховый белок богат питательными веществами, такими как белок и углеводы. Гороховый белок также содержит витамины и минералы и содержит мало жира. [3] Хотя в целом он богат белком, фактическое содержание белка в горохе варьируется и зависит как от генетических факторов, так и от факторов окружающей среды (таких как почва и климат, в которых выращивается горох). [5] [6]
Обычно горох содержит 23,1–30,9% белка, 1,5–2,0% жира и второстепенные компоненты, такие как витамины , фитиновая кислота , сапонины , полифенолы , минералы и оксалаты . [7] Он также содержит несколько классов белков: глобулин , альбумин , проламин и глютелин . [7] Белки в основном представляют собой альбумины и глобулины, которые составляют 10–20% и 70–80% белка в семенах гороха соответственно. [3] Альбумины растворимы в воде и считаются метаболическими и ферментативными белками, в то время как глобулины растворимы в соли и действуют как запасные белки для семян. [8] Глобулины можно дополнительно классифицировать на легумин и вицилин , которые относятся к классам запасных белков семян 11S и 7S соответственно. [8] Легумин — это гексамерный белок, а белки вицилин — тримеры. [3] Гороховый белок считается почти полноценным белком , содержащим все незаменимые аминокислоты , за исключением небольшого количества цистеина и метионина . [9]
Семена гороха содержат 60-65% углеводов, в основном состоящих из олигосахаридов , моносахаридов , полисахаридов и дисахаридов. [10] Основная фракция углеводов в горохе — крахмал , который является основным запасным углеводом в семядолях . [10]
Горох также содержит большое количество пищевых волокон , которые состоят из целлюлозы , камедей, гемицеллюлозы , пектина , слизи , лигнина и резистентных крахмалов. [10] Сухой горох содержит 17-27% пищевых волокон в зависимости от сорта, окружающей среды и региона произрастания. [10]
Что касается сахаров, семена гороха содержат 5-6% сахарозы и раффинозы . [10] Содержание сахарозы колеблется от 2,2% до 2,6%, тогда как олигосахариды, такие как стахиоза, имеют диапазон 1,3-3,2%, вербаскоза 1,2-4,0% и раффиноза 0,2-1,0% в зависимости от сорта и окружающей среды. [10] Содержание жира в семенах гороха колеблется от 1,2% до 1,8% в зависимости от сорта, и около 25% жирных кислот состоят из олеиновой кислоты (18:1) и 50% из линолевой кислоты (18:2). [10]
Семена гороха также являются богатым источником минералов и витаминов, таких как фолиевая кислота , рибофлавин , пиридоксин и ниацин . [10]
Питательные качества, содержащиеся в гороховых белках, могут быть использованы для людей с определенными недостатками или людей, которые хотят обогатить свой рацион питательными веществами. Горох является прекрасным источником белков, углеводов, пищевых волокон, минералов, витаминов и фитохимических веществ . [10]
Гороховый белок может использоваться в качестве заменителя белка для тех, кто не может употреблять другие источники, поскольку он не получен из какой-либо из наиболее распространенных аллергенных продуктов (пшеница, арахис, яйца, соя, рыба, моллюски, орехи и молоко). [4] Его можно использовать в выпечке или других кулинарных изделиях для замены распространенных аллергенов. Его также перерабатывают в промышленных масштабах для формирования пищевых продуктов и альтернативных белков, таких как альтернативные мясные продукты и немолочные продукты. Производители альтернатив производят молочную альтернативу — гороховое молоко. Гороховый белок также используется в альтернативах мясу и яйцам.
Гороховый белок также используется как недорогой функциональный ингредиент в производстве продуктов питания для улучшения пищевой ценности и текстуры продуктов питания. [1] Они также могут оптимизировать вязкость, эмульгирование, гелеобразование, стабильность или жиросвязывающие свойства продуктов питания. Например, способность горохового белка образовывать стабильную пену является свойством тортов, суфле, взбитых начинок и помадок. [7]
Процесс производства концентратов и изолятов горохового белка состоит из экстракции белка, очистки и сушки. [10] Промышленное производство горохового белка начинается с этапов очистки и разделения урожая гороха, а затем его дальнейшей обработки.
Процесс очистки: Очистка использует оборудование, такое как индентные очистители, которые используются для удаления загрязнений. Этот процесс гарантирует, что любые аллергены, такие как пшеница, ячмень и другие семена, будут удалены, так как эти продукты содержат глютен. [10] Если их не удалить, это повлияет на его классификацию как безглютенового продукта. [10]
Процесс расщепления: После очистки горох раскалывается и «шелушится» с помощью шелушилки. [10] Шелушилки — это устройства, которые раскалывают семена гороха и извлекают часть целого семени, которая является шелухой. [10]
Дальнейшая обработка: После процесса расщепления колотый горох далее перерабатывается в крахмальные, белковые и мучные фракции. [10]
Гороховый белок можно производить двумя способами:
Метод мокрого фракционирования используется для получения изолятов горохового белка. Изоляты горохового белка обычно содержат более высокую концентрацию белка, чем концентраты горохового белка. Он включает в себя экстракцию белка при щелочном pH. [5] Щелочной pH обычно находится в диапазоне pH 9,5-10,5. [10] Во время экстракции белок диспергируется в воде, так что другие компоненты гороха, такие как углеводы, также экстрагируются с помощью ультрафильтрации или изоэлектрического осаждения. [5] Изоэлектрическое осаждение - это когда растворенные белки осаждаются из водной фазы и разделяются в декантере. [11] Эта стадия происходит при pH 4,0-5,0. [10] Белок отделяется от побочных продуктов в гидроклоне. [12] Осажденный белок (творог) отделяется от супернатанта (сыворотки) путем фильтрации или центрифугирования. Творог необходимо промыть, чтобы удалить остатки растворимых веществ сыворотки. [5] Затем pH нейтрализуют и доводят до 7, и получают сухой белковый изолят с помощью заключительного этапа механической сушки, называемого распылительной сушкой. [12]
Метод сухого фракционирования используется для производства концентратов горохового белка. Он включает технологию сухого помола; традиционный механический процесс, используемый для уменьшения размера частиц колотого или целого гороха в грубую или мелкую муку. [10] Сначала наружная оболочка гороха очищается, а затем измельчается с помощью ударной или струйной мельницы для получения муки. [12] Этот процесс основан на различном размере частиц и плотности в измельченной муке. [12] После измельчения используется воздушная классификация для отделения более мелких фрагментов, богатых белком, от более крупных гранул, богатых крахмалом, или частиц, богатых волокнами. [12] Во время этого процесса поток воздуха псевдоожижает измельченную муку в разделительной камере. [12] Колесо классификатора, погруженное в слой, выбирает мелкие частицы и позволяет им образовывать мелкую фракцию. [12] Более крупные частицы отбрасываются колесом классификатора, покидают камеру на дне и составляют грубую фракцию. [12] Сухое фракционирование является более устойчивым методом обработки, поскольку не требует использования воды и энергии для сушки белка. [12]
Польза для здоровья, получаемая от горохового белка, в основном обусловлена концентрацией и свойствами крахмала, белка, клетчатки, витаминов, минералов и фитохимических веществ в горохе. [13] [ необходима цитата ]
Гороховый белок богат клетчаткой, которая помогает опосредовать гликемический ответ, [13] и может помочь предотвратить сердечно-сосудистые заболевания и снизить артериальное давление за счет снижения уровня холестерина и постбрендиальных триглицеридов у людей. [14] Благодаря высокому содержанию клетчатки гороховый белок имеет 94%-ную степень усвояемости, что сводит к минимуму проблемы с желудком и желудочно-кишечным пищеварением, такие как метеоризм и дискомфорт от вздутия живота. [12] Содержание в нем крахмала также способствует усвояемости, поскольку это объясняется недоступностью для амилаз гранул крахмала, заключенных в неповрежденные структуры клеточной стенки, наличием антипитательных веществ, таких как ингибиторы амилазы, фитаты и фенолы. [13]
Гороховые белки также содержат большое количество фолиевой кислоты. [ требуется ссылка ] Это может помочь повысить уровень фолиевой кислоты в рационе, что полезно для людей с анемией и дефектами нервной трубки. [13]
Гороховый протеин может использоваться в качестве белковой добавки для увеличения мышечной массы. Увеличение потребления белка создает положительный острый постпрандиальный ответ синтеза мышечного белка и может создать положительное долгосрочное улучшение сухой массы. [15] Гороховый протеин также содержит аминокислоты с разветвленной цепью (BCAA) лейцин, изолейцин и валин, которые способствуют росту мышц. [16]
Подавляющее аппетит действие гороха может быть связано с высоким содержанием белка и пищевых волокон, которые могут задерживать опорожнение желудка, ослаблять всасывание и концентрацию глюкозы и стимулировать высвобождение гормонов, регулирующих аппетит. [10]
По сравнению с извлечением других белков, таких как сыворотка и соя, производство горохового белка использует меньше ресурсов, которые могут повлиять на окружающую среду, таких как использование воды и удобрений. [4] Гороховые белки требуют меньше воды в процессе производства и извлечения, что делает гороховые белки более экологически устойчивым источником пищи, чем его аналоги. Одно исследование показало, что один килограмм животного белка можно получить, только потребив шесть килограммов растительного белка. [12] Другое исследование показало, что водный след на грамм белка для яиц, куриного мяса и молока в 1,5 раза больше, чем для гороха. В случае говядины водный след на грамм белка в шесть раз больше, чем для гороха. [10]
Гороховые белки также подвергались критике за свой вкус, поскольку они содержат соединение, называемое сапонинами , которое может придавать горький и металлический привкус. [5]
В зависимости от способа обработки гороховый белок может иметь зернистую текстуру. [17]
В зависимости от метода обработки некоторые гороховые белки могут содержать высокие уровни антипитательных свойств, таких как фитаты , лектины и ингибиторы трипсина , которые имеют отрицательные побочные эффекты. [1] Ингибиторы трипсина ухудшают переваривание белка. [1] Лектины могут препятствовать усвоению глюкозы, уменьшать транспорт питательных веществ и вызывать повреждение слизистой оболочки кишечника, связываясь с молекулами углеводов. [1] Фитаты влияют на биодоступность и усвояемость белка, образуя комплексы с необходимыми диетическими минералами, такими как железо, цинк и кальций, влияя на их усвоение. [1]