Способ химической модификации пищевых белков

ОЛ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соитз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М, Кл.А 23 1 3/00 С 07 б/00 ГФфударствеллмл квмлтвт СССР Опубликовано 23.08.81. Бюллетень3Дата опубликования описания 28.08,8вв делам лзввретеллл л втермтийОрдена Ленина институт элементооргани ЗаявителИКАЦИ мому яв.ии бел.ангиди весо- ангндИзобретение относится к способам химической модификации белков, выделенныхиз природных источников, действием ангидридов.алифатическнх днкарбоновых кислоти может найти применение в пищевой промышленности.%Химическая модификация белков п 1 товодится с целью улучшения их функциональных свойств (растворимость, пенообраэование, эмульгирование н т, д.).Известен способ химической модифика,ции белков молока путем их обработки ук- Юсусиым ангидридом в водной среде врирН 50 ,Несмотря на то, что уксусный ангидридявляется д(ешевым и доступным реагентом,этот способ не нашел широкого применения для модификации пищевых белков, Это тфобусловлено низкими функциональными свойствами и низкой пищевой цениостьто ацетилированных белков.Более широкое применение для модификации белков нашли ангидриды алифатнческих дикарбоновых.кислот 12),Для получения белков, устойчивых в условиях термической обработки, известен 2способ моднфнФаиии яичного белка ангидридом 3,3 диметнлглутаровойкислоты прн рН 9,0; 25 С и мольиом соотношении белокмодиФицирующмй реагент 1:60 31.Недостатком способа является использование дорогого н труднодоступного ангидрида 3,3-диметилглутаровой кислотц,Среди ангидридов алифатнческих дикарбоновых кислот наиболее широкое применение для химической модификации пиие.вых белков нашел ангндряд янтарной кислоты. С помощью этого реагента бцлн моди-. фицированы различные пищевые белки, выделенные из природных источников, в частности, белковый нзолят сои и белковый изолят дрожжей 141.Наиболее близким к предлагаеляется способ химической модифнкац кового изолята дрожжей янтарным ридом в водной среде при рН 7 - 8вом соотношении белок-янтарныйрид 1;1 - 10:1 5).Этот способ ттозволяет проводить процесс в мягких условиях и дает конечный продукт с улучшенными по сравнению с исходным белком функциональными свойствами, 856426Недостатками способа являются незначительное улучшение растворимости модифицированных белков по сравнению с исходными белками в физиологическом интервале рН (4 - 9) и как следствие трудность егодальнейшего использования 5, а такжеотносительно высокая стоимость янтарного.ангидрида - 89,0 руб/кг 6, Вследствиеэтого указанный способ является малопригодным для крупнотоннажного промышленного производства модифицированных пищевых белков.Цель изобретения - удешевление спосо.ба химической модификации пищевых белков и улучшение функциональных свойствмодифицируемых белков.Поставленная цель достигается способом химической модификации пищевых белков, согласно которому белок обрабатывают ангидридами Х-ацетил- а-аминодикарбоновых кислот общей формулысн,ср-йн-сн-с 0ЛЕсе-с,- 0где п 1,2 при весовом соотношениибелок - модифицирующий ре агент 1;-5:1,Модификацию проводят в водной средепри рН 7 - 8 с последующим выделением З.модифицированного белка известными, методами.Используемые в предлагаемом способемодифицирующие реагенты - ангидридыХ-ацетил- а-аминодикарбоновых кислот мо згут быть легко получены с высоким выходом из уксусного ангидрида и природныха.аминодикарбоновых кислот 7. Уксусный ангидрид является дешевым и доступ.ным реагентом, производимым в большихколичествах химической промышленностью. 33а аминодикарбоновые кислоты получаютв настоящее время в больших количествахмикробиологическим путем 8. Для срав-,нения, стоимость янтарного ангидрида89,0 руб/кг, а стоимость уксусного ангидрида1,50 руб/кг, Е-глутвминовой кислоты40,0 руб/кг 6.Таким образом, предлагаемые модифи.цирующне реагенты являются более дешевыми и доступными по сравнению с янтарным ангидридом, что особенно важно при Фкрупнотоннажном производстве,Кроме того, на синтетических пептидных моделях недавно было показано, чтосвязь ф -(-глутамил)-лизин легко подвергается расщеплению под действием ферментов желудочно-кишечного тракта 9. Так зкак в способе модификации образуется восновном именно этот тип связи, то, повидимому, при такой модификации не происходит снижения пищевой ценности белкаПример 1. 3,00 г белкового изолята дрож-жей растворяют в 0,1 н. растворе едкогонатра, К полученному раствору прибавляют порциями при перемешивании1,50 ангидрида М.-ацетил:глутамнновой кислоты, поддерживая рН среды в интервале в8. Реакционную смесь перемешивают 1 чв этом интервале рН до полного растворения модифицирующего реагента. Затемосаждают при рН 3,5 добавлением солянойкислоты, отделяют центрифугированием,промывают водой, растворяют в воде прнрН 7,5 и выделяют из раствора с помощьюлиофильной сушки. В итоге получают 3,0 гмодифицированного белка с влажностью8 о/о, содержанием азота 13,72 о/о, золы 6,25 о/ои растворимостью при рН 9,0 6,88 о/о, прнрН 7,00 - 6,22 о/о и при рН 5 - 5,35/о,Пример 2. Аналогично примеру 1 с темотличием, что в качестве модифицирующегореагента используют ангидрид М-ацетил 1:аспарагиновой кислоты, В итоге получа.ют белок с влажностью 10 о/о, содержаниемазота 13,28 о/о, золы 7,00 о/о и растворимостьюпри рН 9,0 6,78%, при рН 7,0 - 6,18%.Пример 3 7,0 г белкового изолята соирастворяют в 0,1 н. растворе едкого натраи к полученному раствору прибавляют порциями при перемешивании 3,5 г ангидридаИ-ацетил-глутаминовой кислоты, поддерживая рН в интервале 7 - 8, Затем реакционную смесь перемешивают 1 ч прн рН 7,5 .и обрабатывают аналогично примеру .В итоге получают ,О г модифицированного белка с влажностью 7,5 о/ содержанием азота 3,60 о/о, золы 7,19/о н растворимостью при рН 9,0 7,10 о/о, нрн рН 7,0 -6,48 о/о.Пример 4.7,0 г белкового изолята крилярастворяют в О, н растворе едкого натра.К полученному раствору порциями при перемешиваиии добавляют 3,4 г ангидрида Хацетилглутамииовой кислоты при рИ 7,5,Затем реакционную смесь перемешивают 1 чпри рН 7,5 и обрабатывают аналогично примеру . В итоге получают 6,0 г модифи.цированиоге белка с влажностью 7,2%, со.держанием азота 13,90 о/о, золы 5,94 о/о и растворимостъю при рН 10 13,0, прн рН7,0 - 5,5 о/о, при рН 6,0 - 5,26 о/оБыли исследованы следующие функциональные свойства модифицированных белков:а) растворимость белков в интервалерН 4 - 1,б) эмульгирующая способность.Методика определения растворимостибелков,1 г белка суспеидируют в 50 мл дистиллированной воды и к полученной суспензии добавляют при перемешиванни 5 н,раствора едкого иатра до рН 2,0, выдерживают 0,5 чпри перемешивании. Затем добавлением 0,2 и. раствора соляной кислотыдоводят рНдо 11,0 и отбирают аликвоту.Аналогично отбирают аликвоты растворапри рН 97; 60; 50; 45; 35; 30; 20.Отобранные аликвоты центрифугнруют при15000 об/мнн в течение 0 мнн прн 25 С, метрически на приборе при длине волнЫ Концентрацию белка в супернатантах опре нм. Полученные результаты приведены деляют по биуретовой реакции спектрофото- в табл, 1. Таблица 1 Значе- Белковый изолят сои, Белковый изолят криля, Белковый изолят дрожжейние рН мг/мл мг/мл мг/мл исходный модифиц.,00 Эмульгирующую способность белков рассчитывают по формде Э.С. = - Яд 100% 8где Э, С. - эмульгнруюаая способность белка у" /ОфА - высота водного слоя в пробирке, мм;В - полная высота эмульгируемойсмеси в пробирке, мм.Полученные результаты приведены в табл. 2. 4 о Таблица 2 Белковый изолят кпиля 7. Белковый изолят дрожжейД Белковый изолят соих Е исходный модифиц. исходный модифиц. исходный модифиц. 52,7 7,25 53,4 36,4 26,5 21,0 но для их дальнейшей технологической переработки.Формула изобретенияСпособ химической модификации пищевых белков путем обработки белков анТаким образом, предлагаемый рюсоб хи И мической модификации пищевых белков поз воляет получать белковые препараты с высокой степенью растворимости в физиологическом интервале рН, что особенно важМетодика определения эмульгирукнцей способности белка.100 мг белка помещают в 50 мл яйцевидную колбу, добавляют 0 мл дистиллированной воды и перемешивают прн рН 7 - 7,5 до получения раствора или однородной суспензия. Затем добавляют 10 мл рафинированного подсолнечного масла и неремешивают в течение 1 мин при б 000 об/мин, Полученную эмульсию помещают в 0 мл центрифужную пробирку и центрифугируют в течение 5 мин при 300 об/мнн. 52,60 55,70 54,80 59,20 27,40 53,50 60,50 62,20 68,80 70,10856426 Составитель Г, Желтухана Реаактор В. Данко Текреа А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко Занан 7026/2 Тирва ИИ Подннсвое ВНИИПИ Государственного коиитета СССР ио делам изобретений и открытий 1 ИОЗЗ, Москва, Ж - 35, Раувская иаб д. 4/З Филиал ППП Патетта, г. Ужгород, ул. Проектная, 4гидридами алнфатических дикарбоновых кислот в водной среде в интервале рН 7 - 8 при весовом соотношении белок - ангид- рид алифатической дикарбоновой кислоты 1:1 - 5:1, отличающийся, тем, что, с целью улучйення функциональных свойств белка, в качестве ангидридов алифатических дикарбоновых кислот используют ангидриды Х-ацетиламинодикарбоновых кислот бцей форму . ОСйт СО ИН СН 6 ,Огде п 1,2. "дп фОИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Англии1294664, кл. С 3 Н, С 07 б 7/00, 972.2. ВеИ кои %. М., КЬага 1 уап Я. б., Везгцкоч М. б Юо нова А. 1. .1 п 1 егзцсЬцпд дез 1 чаЬжег 1 ез акоп Зе 1 есЬе Асу 1 ег 1 ев Сазе 1 п. - .Ое ХаЬгцпд, 1975, В. 19, Н. 1, Я. 65 - 67.3, бапдЬ 1. К ЬсЬцИх Л, й., ВоцЬеу Е% огзу 1 Ье й, Н. СЬев 1 са водсалоп о 1 едд эЬНе юИЬ 3,3-д 1 вейу)флагс апЬудг 1 де." Роод Зс, 1968, Ч. 33,2, р. 163 - 169.4, Ргапгеп К. 1, КпзеИа 1. Е. РЬпсбопа 1ргорег 1 ез о зцсс 1 п 4 аед апд асеевуа 1 ед зоу рго 1 е 1 пз, - Ар к. Вюд СЬев., 1976,Ч,24, р,788.5. Чапапцчап 1 РК 1 пзеИа 3. Е, РгерагаОоп о 1 зцссп 11 аед уеаз 1 рго 1 е 1 п: соврозй 1 оп апд зо 1 цвИИу. - В 1 оФесЬ. В 1 оепрпег 978, Ч. 20, р. 1329 в 13 (прототип).6. Прейскурант М 05 - 11 - 45. Оптовыеценына хнмреактивы и препараты, М., 1971, М.Е.7, Враз А., ЕдпеИ С, Ргсрагабоп апдгасевзабоп деР апЬудгЫе -М-асеевудцащ 1 рм. - Апп. СЬв, 1965, Ч. О, р. 313,8. Садовникова М, С. и Беликов В. М.Применение аминокислот в промышленности н фармакологи Обзор, М., 1972, серия 1 У, с, 62.9, Фаве Р. Е., Сагреп 1 ег К. 1. МесЬап 1 звз о 1 Нева 0 аваде 1 и Рго 1 епз, 3, Яцд 1 ез мПЬ-(у.Ьдц 1 авИ) -1-1 уз 1 пе. -