Сейчас после моего ответа, весь форум начнет говорить на французском языке.
Для тех, кто не любит кормить рыбу, читать этот пост дальше – просто опасно. Для избегания получения душевных травм, не читайте дальше этот пост, все нижесказанное написано для филантропов от карпфишинга.
Белки и белковые добавки в бойллы. Технологии их получения.
Растительные белки.
Растительные белки зерновых культур, например, пшеницы, представлены, в основном, четырьмя основными группами:
альбумины, растворимые в дистиллированной воде;
глобулины, растворимые в разбавленных солевых растворах;
проламины, растворимые в 70% водном растворе этилового спирта;
глютелины, растворимые в разбавленных растворах кислот и щелочей.
Для повышения питательной ценности белков наших смесей, мы применяем пищевые белковые добавки. Как правило это Концентрат, Изолят или Глютен, растительного происхождения.
Методы получения этих добавок очень похожи в своем начале и значительно отличаются по сути.
Вначале, зерновые размельчают и растворяют белки в растворителе. Растворитель может иметь любую природу, но чаще всего это вода и водные растворы спиртов и солей.
Затем растворитель выпаривают или отгоняют, отфильтровывая растворенные белки и получая концентрат белковой массы.
Далее обрабатывают концентрат белковой массы:
- либо обрабатывают концентрат химическими соединениями, например кислотой или щелочью, для осаждения белковой массы, затем отфильтровывают осажденный белок;
- либо концентрат фильтруют через мембраны, получая отфильтрованный белок.
Так получают изолят.
Если в результате приведенного выше процесса получают смесь преимущественно двух видов белка: глиадина (gliadin) и глютенина (glutenin), то полученный продукт носит название сухого глютена, либо сухой клейковины. Глютен
Изолят и клейковина отличаются друг от друга по свойствам, имея одинаковую питательную ценность.
Клейковина имеет свойства клея. Клейковина хорошо впитывает воду образуя клейкую жидкость, а после высыхания хорошо скрепляет/связывает обволакиваемые ею вещества и частицы.
Изолят, напротив, превращается в рыхлую рассыпчатую массу, практически не связывая обволакиваемых им веществ и частиц. Это объясняется тем, что в его составе относительно мало глиадина (gliadin) и глютенина (glutenin).
Действительно, можно получить изолят практически любого белка, например, рыбного или мясного. Но применяемый в производстве этого продукта метод фильтрации, достаточно полно очищает белок от ферментов, имеющих целью его ферментацию. Отсутсвие в продукте ферментов, затрудняет процесс гидролиза изолята и глютена живым организмом. Белковые концентраты, в значительной мере, менее подвержены такой проблеме и перевариваются организмом значительно лучше и быстрее.
С технологией использования и формулой расчета необходимого количества вносимой клейковины можно ознакомиться здесь: Глютен (пшеничная клейковина), последний параграф посвящен добавке клейковины в состав корма для рыб.
Животные белки.
В качестве белковых добавок, имеющих высокое содержание протеина и животное происхождение, наиболее распространен молочный Казеин.
Молоко.
Молоко имеет сложный состав, в нем насчитывается более ста различных компонентов. В среднем, коровье молоко имеет следующий процентный состав:
Вода: 87,5%;
Сухие вещества: 12,5%.
Сухие вещества молока представлены:
Молочные жиры: 3,8%;
Белки: 3,3% (казеин 2,7%; альбумин 0,5%; глобулин 0,1%
Молочный сахар: 4,7%;
Минеральные вещества: 0,7%.
Вода молока
Вода молока, присутствует в двух формах: свободной ( от 83% до 89% ) и связанной ( от 3,0% до 3,5% ). Свободная вода является растворителем органических и не органических соединений молока. Связанная вода, по своим свойствам, значительно отличается от свободной воды. Она не замерзает при температурах до -40грС; не удаляется из продукта при высушивании.
Белки молока.
Все белки молока можно разделить на две группы: простые (протеины) и сложные (протеиды).
Молекулы белка имеют четыре структуры:
- первичная структура: последовательность аминокислотных остатков в полипептидной цепи;
- вторичная структура: закрученная в спирали, витки которой скреплены водородными связями, первичная структура белка;
-третичная структура: пространственное расположение вторичной структуры белка;
-четвертичная структура: характеризует расположение в пространстве отдельных полипептидных ветвей белковой молекулы.
В зависимости от пространственного расположения молекулы белка различают фибриллярные белки (от латинского слова "Нить") и глобулярные белки (от латинского слова "Шарик").
В состав белков молока входят три группы белков:
- казеин;
- сывороточные белки;
- белки оболочек жировых шариков.
Казеин
Казеин является основным белком молока. Различают три вида казеина: альфа-казеин; бета-казеин; гамма-казеин.
В зависимости от осаждающего агента казеин бывает кислотным, кальциевым и сычужным.
Содержание остатков серинфосфата в полипептидных цепях белка, определяет его чувствительность к ионам кальция (Са). Наиболее чувствительными к ионам кальция являются альфа-казеин и бета-казеин. Напротив, гамма-казеин не осаждается ионами кальция, однако он имеет чувствительную к сычужному ферменту пептидную связь, образованную остатками аминокислот фенилаланин и метионин.
Под действием сычужного фермента, молекула гамма-казеина, распадается на две части: гидрофобный пара-гамма-казеин и гидрофильный макропептид. Некоторые компоненты гамма-казеина являются гликофосфопротеидами, под действием сычужного фермента они отщепляются от гамма-казеина и также выходят в сыворотку.
Полярные группы, находящиеся на поверхности и внутри казеиновых мицелл, связывают значительное количество воды: до 3,7г воды на 1г белка.
Казеин, подобно всем белкам, обладает амфотерными свойствами, то есть способен проявлять как кислые, так и щелочные свойства. При щелочной реакции раствора, казеин заряжается отрицательно, в следствие чего способен реагировать с кислотами. В кислом растворе казеин заряжается положительно, в следствие чего способен реагировать с щелочами.
Сывороточные белки
После осаждения белков молока, в сыворотке остается от 15% до 22% всех белков молока, которые называют сывороточными. Основные из них: бета-лактоглобулин, альфа-лактоальбумин, альбумин сыворотки крови, иммуноглобулины и компоненты протеозо-пептонной фракции.
Молочные жиры.
К молочным жирам относятся: нейтральные жиры, фосфолипиды, гликолипиды, стерины (стеролы) и другие неомыляемые липиды. В составе молочного жира обнаружено более 100 жирных кислот, процентное содержание 14 из которых превышает 1%.
Методы обработки молока.
Для обеспечения наиболее полного использования белков молока применяют мембранные методы фильтрации молока, которые можно разделить на следующие методы:
- Обратный осмос;
- Нанофильтрация;
- Ультрафильтрация;
- Микрофильтрация.
Обратный осмос
Обратный осмос (ОО) характеризуется отсечкой по молекулярной массе (ОММ) ниже 200 Дальтон. ОО мембраны задерживают все растворенные вещества сыворотки. Пермеатом является вода и некоторые органические кислоты с такой же тетраэдральной структурой, как у воды.
Нанофильтрация
Нанофильтрация (НФ) характеризуется отсечкой по молекулярной массе (ОММ) от 100 до 1000 Дальтон. НФ мембраны задерживают все растворенные вещества сыворотки, кроме одновалентных ионов. Пермеатом является вода, одновалентные соли и некоторые органические кислоты, с такой же тетраэдральной структурой, как у воды.
Ультрафильтрация
Ультрафильтрация характеризуется отсечкой по молекулярной массе (ОММ) от 3000 до 100000 Дальтон. В молочной промышленности обычно применяется отсечка 10000 Дальтон. Это традиционный порог отделения сывороточных белков от лактозы, применяемый для производства концентратов сывороточного белка с уровнем белка 35-85 %.
Микрофильтрация
Микрофильтрация характеризуется отсечкой по молекулярной массе (ОММ) от 50000 до 500000 Дальтон. Среди всех методов мембранной фильтрации микрофильтрация выделяется самым большим размером пор.
Более подробно с технологиями фильтрации можно ознакомиться здесь: Мембранная фильтрация