SU856426A1 - Способ химической модификации пищевых белков - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ХИМИЧЕСКОЙ МОДИФИКАЦИИ ПИЩЕВЫХ БЕЛКОВ

I

Изобретение относитс  к способам химической модификации белков, выделенных . из природных источи и ков, действием ангидридов .алифатических дикарбоновых кислот и может найти примеиекие в пищевой промышлеикости ., j

Химическа  модификаци  белков проводитс  с целью улучшени  их фуикциоиальиых свойств (растворимость, пеиообраэование , эмульгирование и т. д.).

Известен способ химической модифнка: ,ции белков молока путем их обработки ук- П сусным ангидридом в водной среда  ри рН 5,0 1.

Несмотр  на то, что уксусный ангидрид  вл етс  дашевым и доступным реагентом, этот способ не нашел широкого прнмегсеии  дл  модификации пишевых бел1к в. о обусловлено иизкими функциоиальными свой ствами и низкой пищевой ценностью aaetifлнроваииых белков.

Более широкое применение дл  модификации белков иашли ангидриды алифати- j ческих дикарбоиовых.кислот (2.

Дл  получеии  белков, устойчивых в услови х термической обработки, известен

способ  ичкого белка аигидрндом 3 3-ди eмfлглyтapoвoй кислоты при рН 9,0; 25С в кюлыюм соотношении белокмодифйпирующмй реагент 1:60 |3|.

Неджтатком способа  вл етс  использованме до|)©гого и труднодоступного ангидрида 3,3-днметнлглутаровой кислоты.

Среди амгндридов алифатических дикарбоновых кислот наиболее широкое применение дл  химической модификации пищевых белков «ашел ангидрид  нтарнЫ кислоты . С помощью этого реагента были мод  фнцированы различные пищевые белки, вы деленные из природных источников, в частности , белковый нзол т сои и белковый нзол т дрожжей |4J.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ химической модификации белKOBOtx ) нзол та дрожжей  итариым ангидридом в водной среде при рН 7-8 и весовом соотиошенин белок- нтарный ангидрид 1:1 -Ю:1 15).

Этот способ позвол ет проводить процесс в м гких услови х и дает конечиый продукт с улучшенными по сравнению с исходным белком фуикциональными свойствами.

Недостатками способа  вл ютс  незначительное улучшение растворимости модифицированных белков по сравнению с исходными белками в физиологическом интервале трН (4-9) и как следствие трудность его дальнейшего использовани  (5, а также относительно высока  стоимость  нтарного ангидрида - 89,0 руб/кг (6|. Вследствие этого указанный способ  вл етс  малопригодным дл  крупнотоннажного промышленного производства модифицированных пищевых беЛков.

Цель изобретени  - удешевление способа химической модификации пищевых белков и улучшение функциоиальиых свойств модифицируемых белков. ,

Поставленна  цель достигаетс  способом химической модификации пищевых белков , согласно которому белок обрабатывают ангидридами N-ацетил- о-аминодикарбоновых кислот общей формулы

CHsCp-NH-СЯ-С ,

где п 1,2, , при весовом соотношении

белок - модифицирующий реагент :1 5:1.

Модификацию провод т в водной среде при рН 7-8 с последующим выделением модифицированного белка известными методами .

Ислользуемые в предлагаемом способе модифицирующие реагенты - ангидриды N-ацетил- о-амннодикарбоновых кислот могут быть легко получены с высоким выходом из уксусного ангидрида и природных о-аминодикарбоиовых кислот 7). Уксусный ангидрид  вл етс  дешевым и доступным реагентом, производимым в больших количествах химической промышленностью. о-аминодикарбоновые кислоты получают в насто щее врем  в больших количествах микробиологическим путем 8. Дл  срав-. нени , стоимость  нтарного ангидрйд а 89,0 руб/кг, а стоимость уксусного ангидрида 1,50 руб/кг, L-глутамнновой кислоты 40,0 руб/кг (61.

Таким образом, предлагаемые модифицирующие реагенты  вл ютс  более дешевыми и доступными по сравнению с  нтарным ангидридом, что особенно важно при крупнотоннажном производстве.

Кроме того, и а синтетических пептидных модел х иедавно было показано, что св зь |.-(if-глутамил)-лизин легко подвергаетс  рчс;реплению под действием ферментов желудочно-кишечного тракта (9J. Так как в способе модификации образуетс  в основном именно этот тип св зи, то, повидимому , при такой моднфикации не происходит снижени  пищевой ценности белка

Пример I. 3,00 г белкового изол та дрожжей раствор ют в 0,1 н. растворе едкого натра. К полученному раствору прибавл ют порци ми при перемешивании 1,50 t

ангидрида N-aцeтил-L-глyтaминoвoй кислоты , поддержива  рН среды в интервале 7- 8. Реакционную смесь перемешивают 1 ч в этом интервале рН до полного pactBopeни  модифицирующего реагента. Затем осаждают при рН 3,5 добавлением сол ной кислоты, отдел ют центрифугированием, промывают водой, раствор ют в воде при рН 7,5 и выдел ют из раствора с помощью лиофильной сушки. В итоге получают 3,0 г модифицированного белка с влажностью 8%, содержанием азота 13,, золы 6,25% и растворимостью при рН 9,0 6,88%, при рН 7,(Ю - 6,220/0 и при рН 5 - 5,35%.

Пример 2. Аналогично примеру I с тем отличием, что в качестве модифицирующего реагента используют ангидрид N-ацетилL-аспарагнновой кислоты. В итоге получают белок с влажностью 10%, содержанием азота 13,28%, золы 7,00% и растворимостью при рН 9,0 6,78%, при рН 7,0 - 6,18%.

Пример 3 7,0 г белкового изол та сои раствор ют в 0,1 R растворе едкого натра и к полученному раствору прибавл ют порци ми при перемешивании 3,5 г ангидрида N-ацетил-глутамииовой кислоты, поддержива  рН в интервале 7-8. Затем реакционную смесь перемешивают I ч при рН 7,5 ц обрабатывают аналогично примеру I.

В итоге получают 7,0 г модифицированного белка с влажностью 7,5%, содержанием аадта 13,, золы 7.19% и растворимостью при рН 9,0 7,10%, при рН 7,0- 6,48%.

Пример 4. 17,0 г белкового изол та крил  раствор ют в 0,Гн растворе едкого натра. К полученному раствору порци ми при перемешивании добавл ют 3,4 г ангидрида Nацетнлглутаминовой кислоты при рН 7,5. Затем реакционную смесь перемешивают I ч при рН 7,5 и обрабатывают аналогично прИ: меру 1. В итоге получают 16,0 г модифицнрованного белка с влажностью 7,2%, со держанием азота 13,90%, золы 5,94% и растворимостью при рН 10 13,0%%, при рН 7,0 - 5,57%, при рН 6,0 - 5,26%.

Были исследованы следующие функциональные см)йсТва модифицированных белков:

а)растворимость белков в интервале рН 4-11,

б)эмульгирующа  способность. Методика определени  растворимости

белков.

I г белка суспендируют в 50 мл дистиллированной воды н к полученной суспензии добавл ют прн перемешивании 5 н.раствора едкого натра до рН 12,0, выдерживают 0,5 чпрн перемешивании. Затем добавлением 0,2 н. раствора сол ной кислоты довод т П,0 н отбирают алнквоту. Аналогично отбирают аликвоты раствора при рН 9,7; 6,0; 5,0; 4,5; 3,5; 3,0; 2,0. Отобранные алнквоты центрифугируют при

S8564266

15000 об/мин в течение 40 мин при 25°С,. метрически иа пр боре при длине волны Концентрацию белка в супериатантах опре- 540 им. Полученные результаты приведены дел ют по биуретовой реакции спектрофото- в табл. I.

Таблица 1

Методика определени  эмульгирующей способности белка.

100 мг белка помещают в 50 мл  йцевидную колбу, добавл ют 10 мл дистиллированной воды и перемешивают при рН 7- 7,5 до получени  раствора или однородной суспензии. Затем добавл ют 10 мл рафинированного подсолнечного масла и перемешивают в течение 1 мин при 16000 об/мни. Полученную эмульсию помещают в 10 мл центрифужную пробирку и центрифугируют в течение 5 мин при 1300 об/мин.

36,4

26,5

21,0 Таким образом, предлагаемый (июсоб хи-55 мнческой модификации пищевых белков позвол ет получать белковые препараты с высокой степенью растворимости в физиологическом интервале рН, что особенно важЭмульгирующую способность белков рассчитывают по формуле

Э.С. -5:. 1000/0

D

где Э. С. - эмульгирующа  способность белка - /о; А - высота водного сло  в пробнрК€ I М М f

В - полна  высота эмульгируемой

смеси в пробирке, мм. Полученные результаты приведены в табл. 2.

Таблица 2

52,7

7,25

53,4 во дл  их Дальиейщей технологической переработки. формула изобретени  Способ химической модификации пцЩевых белков путем обработки белков ангидридами алифатических дикарбоиовых кислот в водиой среде в интервале рН 7-8 при весовом соотиошении белок - аигидрид алифатической дикарбоновой кислоты 1:1-5:1, отличающийс , тем, что, с целью улучшений функциональных свойств белка , в качестве ангидридов алифатических дикарбоновых кислот используют ангидриды Naцeтил-4-aминoдикapбoн6выx кислот общей формулы л

c«,-co-NH-ctJ|-ctQ

где п 1,2. )rf 0

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент Англии № 1294664, кл. С 3 Н, С 07 G 7/00; 1972.

2.BelliKov W. М., Kharatyan S. G., BesruKov М. G., Wolnowa А. J. Untersuchung des Nahwertes von Selective Acyliertem Casein. -«Die Nahrung, 1975, B. 19, H. t, S. 65-67.

3 Gandhi S. K., Schultz J. R., Bouhey F. W Forsythe R. H. Chemical modification of egg

wTiite with 3,3-dimethY:|glutaric anhvdride.«Fbod Sci, 1968, V. 33, Ns 2, p. 163-169.

4.Franzen K. L, Kinsella J. E. Functional properties of succintlated and acetylated soy proteins,- «Agric. Ibod Chem., 1976, V. 24, p. 788.

5.Vananuvant P., Kinseila J. E. Preparation of succinllated yeast protein: composition and soiueility. - «Biotech. Bioenglner 1978, V. 20, p. 1329-1343 (прототип).

6.Прейскурант № 05-11-45. Оптовые цены на химреактивы и препараты, М., 1971,4.1.

7.Butas А., Egnell С, Preparation and racemisation anhydiide -N-acetylglutamigue .- «Ann. Chim. 1965, V. 10, p. 313.

8.Сэдовникова M. C. и Беликов В. М. Применёйие аминокислот в промышленности и фармаКолог ПГ Обзор. М., 1972, сери  1У, с. 62.

9.WaiBel Р. Е., Carpenter К. J Mechanisms of Heat Damage in Proteins. 3. Studies with -(v-t-glutami)-L-lysine.- «Br. J. Nutrii 1972, V. 27. p. 509-515.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ химической модификации пищевых белков путем обработки белков ан7 гидридами алифатических дикарбоновых кислот в водной среде в интервале pH 7—8 при весовом соотношении белок — ангидрид алифатической дикарбоновой кислоты 1:1—5:1, отличающийся, тем, что, с целью улучшений функциональных свойств белка, в качестве ангидридов алифатических дикарбоновых кислот используют ангидриды 1Ч-ацетил-4-аминодикарбон0вых кислот общей формулы ' а

   CH_?-CO-NH-C^~Ct_O где η = 1,2.