پایان نامه تحقیقی بر روی پروتئینهای گیاهی هیدرولیز شده (HVP) با هدف تولید و پوشش برای ساخت آن

چکیده

اين پروژه ، تحقيقي برروي پروتئينهاي گياهي هيدروليز شده (hvp) با هدف توليد و كوشش براي فصل آن مي باشد .

در فصل اول كه به تعريف ساختار و ويژگيهاي hvp  اختصاص دارد چگونگي فرآيند ايجاد رنگ و طعم بيان شده است .

فصل دوم اشاره اي دارد به محصولات و صنايعي كه در آن از HVP بعنوان يك طعم دهنده يا تقويت كننده طعم استفاده شده است .

در فصل سوم كه بخش اصلي پروژه مي باشد چگونگي ساخت HVP  در ازمايشگاه بيان شده است در اين فصل دو روش مجزا براي توليد آزمايشگاهي HVP  ارائه و تفسير شده است .

در فصل چهارم با نظر به اهميت فرآيند رنگبري در توليد HVP به بررسي اصول كلي اين فرايند پرداخته ايم .

در فصل پنجم ابتدا به بيان چگونگي توليد و بررسي فرآيند صنعتي توليد HVP پرداخته و سپس كاربرد و وضعيت HVP  در ايران را ارزيابي كرده ايم

فصل ششم شامل تعدادي Patent كه با موضوع بحث مرتبط بوده مي باشد و براي استفاده علاقمندان در آخر پايان نامه آورده شده است .

فصل اول

شناخت خواص و ويژگيهاي

پروتئين هاي گياهي هيدروليز شده

• مقدمه

صدها سال است كه منابع پروتئني در توليد مواد طعم دهنده غذايي هيدروليزشده

استفاده شده است . طعم هاي خوشمزه از هيدروليزپروتئينها سالانه در حدود صدها و ميليونها كيلوگرم در جهان عرضه مي شود .

استفاده از اين پروتئينهاي هيدروليزشده بعنوان غذا يا اجزاء تركيبي مواد غذايي ويا براي تهيه طعم غذاها در شرق دور و آسياي غرب در كشورهايي مثل ژاپن ، چين ، اندونزي ، جائيكه براي قرنهاي متمادي به منظور حفظ و يا تغيير دادن طعم محتواي پروتئين غذاهايي از قبيل ماهي و گوشت از فرآيندهاي تخميري استفاده شده بود نشات گرفت.

توجه صنعتي به پروتئين هاي گياهي هيدروليزشده بعد از كشف گلوتامات منوسديم (MSG)  توسط IKEDA  بعنوان تركيب دهنده اصلي در پروتئين گياهي هيدروليزه سريعاً افزايش يافت . توليد پروتئين گياهي هيدروليزه اشل صنعتي ابتدا در اروپا شروع شد ه بود .

اولين محصول تجارتي كه ماده اصلي آن پروتئين گياهي هيدروليزه بود بعنوان يك جايگزين براي عصاره گوشت مصرف مي شد. امروزه بوسيله بهينه سازي و فرمولاسيون فرآيند كارخانجات توليد كننده مي توانند انواعي از پروتئين  هاي گياهي هيدروليزه را كه مورد نياز براي توليد يك غذاي اختصاصي مي باشدتوليد كنند.

(2-1) ساختار و ويژگيهاي پروتئين هاي گياهي هيدروليزه

پروتئين ها بيش از 30آمينو اسيد را شامل مي شوند كه به وسيله پيوند هاي زنجيري پپتدي براي تشكيل يك ساختار سه بعدي به همديگر متصل شده اند . توالي صحيح آمينو اسيد براي هر پروتئين خاص متفاوت خواهد بود و هنگاميكه در معرض هيدروليزشدن قرار داده مي شوند ، اتصالات زنجيري پپتيدي مورد حمله واقع شده و پروتئين ها به واحد هاي اصلي سازنده آنها يعني آمينو اسيد ها شكسته مي شوند و اجزاء زير مي توانند در طول هيدروليزبوجود آيند :

آمینواسیدها       پپتیدی های ساده      پیتونها       پرتئوزهای ثانویه        پرتئوزهای اولیه        پروتئین

باانتخاب صحيح مواد خام و فرايند ،توليد هيدروليز شده اي  باطعم خوشايند كه طعم گوشتي را به غذا خواهد داد فزاش مي يابد  . مخلوط پيچيده شيميايي كه بدست مي آيد محصولات واكنش maillard amodori و تجزيه strecker  است . محصول نهايي معمولا يك سس ، خمير يا جامد قهوهاي رنگ است كه شامل بخشهاي فعال طعمي فرار يا غير فرار يا بهبود دهنده طعم كه در  خيلي از رژيم هاي غذايي در سراسر جهان  مورد پسند است مي باشد .

manley در مقاله خود ، پروتئين هيدروليز شده رابه سه دسته تقسيم كرده است:

هيدروليز شدههاي اسيدي –عصارههاي مخمري اتوليزه شده  (AYE) و سس سويا،

پروسه ها ميتوانند  به دو دسته  هيدروليز كاتاليز شده اسيد يا آنزيم تقسيم شوند.

در مورد پروتئين گياهي هيدروليزشده (HVP ) يك حجم نمك در حدود 40% ماده خشك حضور دار ، زيرا پروسه شامل اضافه كردن اسيد هيدروليك و سپس خنثي سازي بوسيله هيدروكسيد سديم يا كربنات سديم است . در مورد سس سويا نمك بعنوان يك جزء تركيبي به منظور توليد محصولي با نمك بيشتر استفاده مي شود .

پروتئين گياهي هيدروليزه شامل آمينو اسيدهاي آزاد با مقادير كوچك پپتيدها

مي باشند كه اين نشانه هيروليز كاملتر با اسيدها مي باشد .

(3-1) خواص ارگا نو لپتيكي :

(1-3-1) رنگ :

رنگ پروتئين هيدروليزشده عمدتاً قهوهاي است . گاهي اوقات در پروتئين هيدروليزشده رنگ بطور جزئي بوسيله فيلتراسيون كم شده، و اغلب ذغال چوب براي توليد رنگي روشنتر استفاده مي شود . در مورد توليد پروتئين هاي هيدروليزشده بوسيله هيدروليزاسيدي رنگها واكنش هاي قهوه اي شدن غير آنزيمي هستند كه واكنش هاي Maillard ، كارمليز شدن و غيره را در بر مي گيرند . رنگدانه هاي قهوه اي به هر وسيله اي كه توليد شوند اغلب Melanoidins نسبت داده مي شوند .

 (2-3-1) مزه :

قسمت قابل ملاحظه اي از محتواي پروتئين ماده خام به آمينو اسيدهاي آزاد تبديل مي شود .

Glotamicacid آمينو اسيدي است كه معمولاً به ميزان زياد در هيدروليزه شده ها حضور دارد و خود طعم قابل توجهي ندارد ولي طعم غذا ها را بيرون مي اورد در نتيجه وظيفه اصلي آن بهبود دهندگي طعم است و غالباً بصورت يك جزء تركيبي بصورت نمك سديم (Sodium-glutanateor MSG) كه يك طعم نمكي شيزين يا گوشتي دارد ، اشتباه ميشود . آمينو اسيدهاي ديگر از نظر تقويت كردن طعم خيلي كم اثر تر ظاهرمي شوند .

گيليسين و آدنين يك مزه كمي شيرين قابل مقايسه  با شكر دارد و برخي آمينو اسيدها تلخ هستند .

نوكلئوتيدها همراه بااسيد گلوتاميك ، اجزاء اصلي مواد غذايي از نقطه نظرطعم ميباشند .

(4-1) تركيبات معطر :

صدها تركيب فرار در طي توليد  پروتئين هيدروليز شده تشكيل ميشوند كه برخي در طي فرايند از دست مي روند ولي بسياري از آنها در محصول باقي مي مانند و در طعم نهايي شركت مي كنند .

محصولات فرار شامل تركيبات نيتروژني ، تركيبات اكسيژن و تركيبات سولفور مي باشند.

(5-1) ويژگيهاي پروتئين هاي گياهي هيدروليزه :

مزايا :  با صرفه بودن –پايداري دما –حلاليت در آب – مدت نگهداري مفيد – انعطاف پذيري تغذ يه اي .

معايب: عدم قابليت انحلال در روغنها و چربيها و حلالهاي معمولي ديگر به جز آب.

تمايل زياد به جذب رطوبت در انواع پودر شده.

فقدان طعمها ي اختصاصي ويژه ، مثل جگر و ماهي .

پايداري دما: پروتئينهاي هيدروليز شده مي توانند تحت فرايند كنسرو كردن تقريبا بدون هيچ خرابي يا فاسد يا كاهش در طعم  يا رنگ قرار گيرند . بعلاوه حتي پس از فريز كردن طولاني   تغييرات طعم نا محسوس است.

حلاليت درآب :

پروتئينهاي هيدروليزشده خالص كاملا در آب حل ميشوند .مدت نگهداري مفيد : پروتئينهاي هيدروليزشده به همان شكلي كه فروخته ميشوند  يك مدت نگهداري مفيد و عملا نامحدود برطبق استاندارد هاي معمول مواد غذايي دارند . ولي نكات زير وجود دارند:

• طعم يك هيدرو ليز شده در اثر كهنگي تكميل خواهد شد و تندي را از دست مي دهد
• در HVP خميري شكل يك فيلم نازك رطوبت ممكن است روي سطح تشكيل شود
• قسمتهاي پودري بسيار رطوبت گير هستند و بايد در مقابل رطوبت محافظت شوند
• ته نشيني مختصري از آمينو اسيدها ممكن است در قسمتهايي از محلول اتفاق بيفتد

از لحاظ استاندارد و ايمني مصرف نيز از آنجا كه آنها محصولات شكستن ساده پروتئين هايي هستند كه تا اندازه اي سيستم هاضمه خود بدن را شبيه سازي مي كند ايمني شان عملاً تضمين شده است .

عدم قابليت انحلال در روغنهاي و چربيها :از آنجا كه هيدروليزشده ها به مقدار زيادي قطبي هستند ، آنها قابليت انحلال در روغنها و چربيها انتظار نمي رود . اگر چه با بكار گيري تكنيكهاي ويژه اي ،امو لسيون پايداري بوجود مي آيد .

رطو بت گيري : اين مورد بدون شك يك مشكل اساسي در توليد اين محصول است و

هيچ روش قابل قبول موثري براي غلبه براين مساله وجود ندارد . شايد يك روش براي جلو گيري از نفوذ رطو بت استفاد ه از روغن با شد

(1-6-1) خواص عملكردي پروتئين هاي گياهي هيدروليزه:

HVP ها در آبگوشتها ، سوپها ، سس سويا و چاشني هاي مشابه كاربردهاي زيادي پيدا كرده اند . آنها بواسطه طعم گوشتي يا خوش طعمي و يا خواص بهبود دهنده طعمشان استفاده مي شوند بنا به دلايل مذكور همچنين در سسها ، آبگوشتها و خوراكها ، گوشتهاي فرآوري شده ،‌ماهي و محصولات مرغ و خواركهاي سبك و تنقلاتي استفاده مي شوند.

با توجه به اينكه مهمترين دليل استفاده از HVP ها در غذا ،‌خواص طعم دهندگي آنها مي باشد ، بيشتر به علت داشتن طعمي شبيه گوشت مقايسه تركيبات طعم دهنده گوشت و HVP و توجه به شبا هتها و تفاوتها مي تواند مهم باشد.

يك برش گوشت تازه در ابتدا به يك عمل آوري مناسب نياز دارد كه در طي آن فرآيندهاي آنزيمي پيش سازهاي طعم را آزاد كرده تا از آن در طول پخت يا سرخ كرد بعدي گوشت تركيبات طعم دهنده تشكيل شوند .

از طرف ديگر آماده سازي HVP ، يا بوسيله هيدروليزآنزيمي ، يا بوسيله هيدروليزه اسيدي ،‌پروتئين ها به پپتيدها و امينو اسيدها تبديل مي شوند ، در صورتيكه كربوهيدراتهاي بزرگ ملكول به قندها تبديل مي شوند كه عمدتاً به محصولاتي شبيه

پایان نامه تحقیقی بر روی پروتئینهای گیاهی هیدرولیز شده (HVP)