RU2224444C2 - Method for obtaining protein programmed by essential amino acids out of three-component plant raw material - Google Patents
Method for obtaining protein programmed by essential amino acids out of three-component plant raw material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2224444C2 RU2224444C2 RU2000118395/12A RU2000118395A RU2224444C2 RU 2224444 C2 RU2224444 C2 RU 2224444C2 RU 2000118395/12 A RU2000118395/12 A RU 2000118395/12A RU 2000118395 A RU2000118395 A RU 2000118395A RU 2224444 C2 RU2224444 C2 RU 2224444C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- protein
- amino acids
- wheat
- raw material
- essential amino
- Prior art date
Links
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims abstract description 32
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- 235000020776 essential amino acid Nutrition 0.000 title abstract description 9
- 239000003797 essential amino acid Substances 0.000 title abstract description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- 241000209140 Triticum Species 0.000 claims abstract description 15
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims abstract description 7
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 claims abstract description 7
- 108010073771 Soybean Proteins Proteins 0.000 claims abstract description 6
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract 2
- 240000001592 Amaranthus caudatus Species 0.000 claims description 12
- 235000009328 Amaranthus caudatus Nutrition 0.000 claims description 12
- 235000012735 amaranth Nutrition 0.000 claims description 12
- 239000004178 amaranth Substances 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 229940001941 soy protein Drugs 0.000 claims description 5
- 108010082495 Dietary Plant Proteins Proteins 0.000 claims description 2
- 230000006920 protein precipitation Effects 0.000 claims 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 abstract description 29
- 108010064851 Plant Proteins Proteins 0.000 abstract description 4
- 235000021118 plant-derived protein Nutrition 0.000 abstract description 4
- 241000219318 Amaranthus Species 0.000 abstract 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract 1
- 235000019710 soybean protein Nutrition 0.000 abstract 1
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 9
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 9
- 108010068370 Glutens Proteins 0.000 description 2
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 2
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 235000021312 gluten Nutrition 0.000 description 2
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 description 2
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N L-threonine Chemical compound C[C@@H](O)[C@H](N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N 0.000 description 1
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N Leucine Natural products CC(C)CC(N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N Threonine Natural products CC(O)C(N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 description 1
- KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N Valine Natural products CC(C)C(N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 235000021245 dietary protein Nutrition 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 235000015927 pasta Nutrition 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000000069 prophylactic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N tyrosine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004474 valine Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для получения пищевых белковых продуктов с заранее заданными свойствами. The invention relates to the food industry and can be used to obtain food protein products with predetermined properties.
Целью изобретения является создание комплексного белкового продукта на основе трехкомпонентного растительного сырья: семян амаранта, пшеницы и сои с максимально близким по содержанию незаменимых аминокислот к стандартному белку FAO/BОЗ. The aim of the invention is the creation of a complex protein product based on a three-component plant material: amaranth, wheat and soybean seeds with as close as possible the content of essential amino acids to the standard FAO / BOP protein.
Известно, что основным недостатком пищевых растительных белков является их несбалансированность по десяти незаменимым аминокислотам. Большинство растительных белков, кроме бобовых, бедны лизином [1]. В свою очередь, бобовые содержат мало серосодержащих аминокислот (метионина и цистеина). Белок амаранта максимально приближается по большинству аминокислот к идеальному. Его скор (score) равен 75, у сои - 74 и у пшеницы - 53 (табл. 1). Однако в нем недостаточно содержание лейцина. It is known that the main disadvantage of edible vegetable proteins is their imbalance in ten essential amino acids. Most plant proteins, except legumes, are poor in lysine [1]. In turn, legumes contain few sulfur-containing amino acids (methionine and cysteine). Amaranth protein is as close as possible in most amino acids to the ideal. Its score is 75, for soybeans - 74, and for wheat - 53 (Table 1). However, it does not contain enough leucine.
При малом содержании лизина пшеница имеет комплекс белков, входящих в клейковину с уникальными функциональными свойствами. With a low lysine content, wheat has a complex of proteins that are part of gluten with unique functional properties.
Известны способы получения белковых изолятов и концентратов из самого разнообразного растительного сырья, в том числе из сои, пшеницы и амаранта [2-5] . Общим недостатком белков, получаемых по этим способам из монокомпонентного растительного сырья, является их несбалансированность по незаменимым аминокислотам. Однако, как сказал Ф.Эйлворд, особую ценность могут представлять смеси, составленные из двух или более растительных белков. Known methods for producing protein isolates and concentrates from a wide variety of plant materials, including soy, wheat and amaranth [2-5]. A common disadvantage of proteins obtained by these methods from monocomponent plant materials is their imbalance in essential amino acids. However, as F. Aylward said, mixtures composed of two or more plant proteins can be of particular value.
Задачей работы являлось получение белка с оптимизированным на ЭВМ составом на базе трехкомпонентного растительного сырья: семян амаранта, пшеницы и сои. The objective of the work was to obtain a protein with a computer-optimized composition based on three-component plant materials: amaranth, wheat and soybean.
Подбор компонентов сырья был обусловлен прежде всего тем, что белок амаранта и сои имеет высокий аминокислотный скор (score), а комплекс белков, входящих в состав клейковины у пшеницы, обладает ценными функциональными свойствами, используемыми в хлебопекарной и макаронной промышленности. The selection of raw material components was primarily due to the fact that amaranth and soy protein has a high amino acid score (score), and the complex of proteins that make up gluten in wheat has valuable functional properties used in the baking and pasta industries.
Следующими соображениями, которыми мы руководствовались при выборе сырья, являлось то, что масло, выделяемое из муки семян указанных объектов при ее обезжиривании, обладает лечебно-профилактическими свойствами. The following considerations that guided us in the selection of raw materials were that the oil extracted from the seed flour of these objects during its degreasing has therapeutic and prophylactic properties.
С точки зрения прикладной математики поставленная задача относится к классу задач расчета оптимальных по составу смесей, составленных из нескольких компонентов. From the point of view of applied mathematics, the task posed belongs to the class of problems of calculating optimal composition mixtures composed of several components.
Содержание десяти важнейших аминокислот в компонентах этой смеси приведены в табл. 1. The contents of the ten most important amino acids in the components of this mixture are given in table. 1.
В нашей задаче для выполнения расчетов оптимальной смеси белков амаранта, пшеницы и сои использовалась компьютерная программа, обеспечивающая решение задач линейного программирования, реализованная на ЭВМ Pentium 166. Математическая модель смеси сведена к системе линейных неравенств, которая решена методом исключения Гаусса, совместно с итерационной минимизацией целевой функции. Для достижения минимума целевой функции при заданных условиях, исходных данных и стандарте FAO/BОЗ потребовалось три итерации. Результаты расчетов показали, что наиболее близкая к "эталонному" белку (по стандарту FAO/BОЗ) смесь формируется, если ее составить в следующих пропорциях: белок амаранта 34,6%; белок пшеницы 15,7%; белок сои 49,7%. In our problem, to perform the calculations of the optimal mixture of amaranth, wheat and soy proteins, we used a computer program that provides linear programming problems, implemented on a Pentium 166 computer. The mathematical model of the mixture is reduced to a system of linear inequalities, which is solved by the Gaussian elimination method, together with iterative minimization of the target functions. To achieve a minimum of objective function under given conditions, initial data, and the FAO / WHO standard, three iterations were required. The calculation results showed that the mixture closest to the “reference” protein (according to the FAO / VOZ standard) is formed if it is composed in the following proportions: amaranth protein 34.6%; wheat protein 15.7%; soy protein 49.7%.
В табл. 2 приведены данные по содержанию десяти незаменимых аминокислот в трехкомпонентном белке, смоделированном на ЭВМ на основании имеющихся литературных данных по аминокислотному составу белка отдельных компонентов. В качестве базового белка взят стандартный белок FAO/BОЗ. In the table. 2 shows data on the content of ten essential amino acids in a three-component protein, modeled on a computer based on available literature data on the amino acid composition of the protein of individual components. The standard protein FAO / BOP was taken as the base protein.
Как видно из таблицы, содержание большинства незаменимых аминокислот - близкое к эталонному белку. Суммарное содержание фенилаланина и тирозина в рассчитанном белке превышает стандарт, а процент треонина и валина несколько ниже стандартного. As can be seen from the table, the content of most essential amino acids is close to the reference protein. The total content of phenylalanine and tyrosine in the calculated protein exceeds the standard, and the percentage of threonine and valine is slightly lower than the standard.
Таким образом, состав экспериментального растительного белка снимает вопрос о лимитирующих аминокислотах в отдельно взятых компонентах. Thus, the composition of the experimental plant protein removes the question of limiting amino acids in individual components.
Опытная проверка рассчитанных на ЭВМ параметров приготовления смеси. Experimental verification of computer-calculated mixture preparation parameters.
Обезжиренная гексаном мука семян амаранта, пшеницы и сои смешивалась с учетом содержания белка и выхода при его экстракции в расчете на содержание в смеси белка амаранта 34,6%, белка пшеницы 15,7%, белка сои 49,7%. The hexane-fat-free flour of amaranth, wheat and soybean seeds was mixed taking into account the protein content and yield during its extraction, based on the content of amaranth protein in the mixture 34.6%, wheat protein 15.7%, soy protein 49.7%.
Смесь муки подвергали исчерпывающей водно-кислотной экстракции [3, 5]. После осаждения смеси белковых веществ в изоэлектрической зоне (3,5-6,0) промытый и высушенный целевой продукт подвергли гидролизу для определения его аминокислотного состава. The flour mixture was subjected to exhaustive water-acid extraction [3, 5]. After precipitating a mixture of protein substances in the isoelectric zone (3.5-6.0), the washed and dried target product was hydrolyzed to determine its amino acid composition.
В табл. 2 представлены результаты аминокислотного анализа экспериментального белка. Из таблицы видно, что содержание всех лимитирующих незаменимых аминокислот в экспериментально полученном белке из трехкомпонентного сырья: муки семян амаранта, пшеницы и сои, близкое к расчетному. In the table. 2 presents the results of amino acid analysis of the experimental protein. The table shows that the content of all limiting essential amino acids in the experimentally obtained protein from three-component raw materials: amaranth, wheat and soybean flour, is close to the calculated one.
Содержание всех остальных незаменимых аминокислот, близкое к расчетному и стандартному белку FAO/BОЗ. The content of all other essential amino acids is close to the calculated and standard protein FAO / BOP.
Таким образом, установлено, что рассчитанное на ЭВМ соотношение белков трехкомпонентного сырья подтверждено в эксперименте. Получен комплексный экспериментальный белок по содержанию незаменимых для человека аминокислот, максимально приближенный к стандартному белку FAO/BОЗ. Thus, it was found that the computer-calculated ratio of proteins of three-component raw materials was confirmed in the experiment. A complex experimental protein was obtained for the content of amino acids essential for humans, as close as possible to the standard FAO / BOP protein.
Литературные источники
1. Беро С. , Давэн А. Технология извлечения и очистки белковых растительных продуктов. Растительный белок. М., 1991, с. 359-367.Literary sources
1. Bero S., Daven A. Technology for the extraction and purification of protein plant products. Vegetable protein. M., 1991, p. 359-367.
2. Патент DDR 210837, A, J 1/14, 1984. 2. Patent DDR 210837, A, J 1/14, 1984.
3. Патент США 4486343, А 23 J 3/00, 1984. 3. US patent 4486343, A 23 J 3/00, 1984.
4. Robert Becker. Preparation, composition, and Nutritional Implications of Amarant Seed Oil. Cereal Food World (CTW), v. 34, 11, p. 950-953, 1989. 4. Robert Becker. Preparation, composition, and Nutritional Implications of Amarant Seed Oil. Cereal Food World (CTW), v. 34, 11, p. 950-953, 1989.
5. Макеев А.М. и др. Способ получения кормового продукта из растительного сырья. А.С. 1827778, 1998. 5. Makeev A.M. and others. A method of obtaining a feed product from plant materials. A.S. 1827778, 1998.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000118395/12A RU2224444C2 (en) | 2000-07-10 | 2000-07-10 | Method for obtaining protein programmed by essential amino acids out of three-component plant raw material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000118395/12A RU2224444C2 (en) | 2000-07-10 | 2000-07-10 | Method for obtaining protein programmed by essential amino acids out of three-component plant raw material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000118395A RU2000118395A (en) | 2002-12-27 |
| RU2224444C2 true RU2224444C2 (en) | 2004-02-27 |
Family
ID=32171894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000118395/12A RU2224444C2 (en) | 2000-07-10 | 2000-07-10 | Method for obtaining protein programmed by essential amino acids out of three-component plant raw material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2224444C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116349767A (en) * | 2023-03-21 | 2023-06-30 | 四川植得期待生物科技有限公司 | High-moisture wiredrawing protein and preparation method thereof |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2035163C1 (en) * | 1992-12-29 | 1995-05-20 | Ассоциация делового сотрудничества "Росинтранс" | Method for processing green plants into food protein |
| RU2105494C1 (en) * | 1996-05-27 | 1998-02-27 | Дальневосточный государственный аграрный университет | Method of soybean product preparing |
| RU2134991C1 (en) * | 1997-11-18 | 1999-08-27 | Институт органической и физической химии им.А.Е.Арбузова Казанского научного центра РАН | Method of plant protein preparing |
-
2000
- 2000-07-10 RU RU2000118395/12A patent/RU2224444C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2035163C1 (en) * | 1992-12-29 | 1995-05-20 | Ассоциация делового сотрудничества "Росинтранс" | Method for processing green plants into food protein |
| RU2105494C1 (en) * | 1996-05-27 | 1998-02-27 | Дальневосточный государственный аграрный университет | Method of soybean product preparing |
| RU2134991C1 (en) * | 1997-11-18 | 1999-08-27 | Институт органической и физической химии им.А.Е.Арбузова Казанского научного центра РАН | Method of plant protein preparing |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116349767A (en) * | 2023-03-21 | 2023-06-30 | 四川植得期待生物科技有限公司 | High-moisture wiredrawing protein and preparation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sosulski et al. | Functionality of flours, protein fractions and isolates from field peas and faba bean | |
| Yang et al. | Interfacial behavior of plant proteins—novel sources and extraction methods | |
| Marquez et al. | Composition and digestibility of albumin, globulins, and glutelins from Phaseolus vulgaris | |
| Amagliani et al. | The composition, extraction, functionality and applications of rice proteins: A review | |
| Byers et al. | A quantitative comparison of the extraction of protein fractions from wheat grain by different solvents, and of the polypeptide and amino acid composition of the alcohol‐soluble proteins | |
| Hídvégi et al. | Phytic acid content of cereals and legumes and interaction with proteins | |
| Jones | Recent advances in the functionality of non-animal-sourced proteins contributing to their use in meat analogs | |
| Jafari et al. | Physicochemical characterization of a navy bean (Phaseolus vulgaris) protein fraction produced using a solvent-free method | |
| Sathe | Solubilization, electrophoretic characterization and in vitro digestibility of almond (Prunus amygdalus) proteins 1, 2 | |
| THOMPSON | Preparation and evaluation of mung bean protein isolates | |
| Bjoerck et al. | Protein nutritional value of a biscuit processed by extrusion cooking: Effects on available lysine | |
| Badjona et al. | Faba beans protein as an unconventional protein source for the food industry: Processing influence on nutritional, techno-functionality, and bioactivity | |
| Krichen et al. | Identification and molecular docking of novel ACE inhibitory peptides from protein hydrolysates of shrimp waste | |
| Sadeghi et al. | Evaluation of mustard (Brassica juncea) protein isolate prepared by steam injection heating for reduction of antinutritional factors | |
| Pesic et al. | The influence of genotypic variation in protein composition on emulsifying properties of soy proteins | |
| Delgado et al. | Characterization of soluble glandless cottonseed meal proteins based on electrophoresis, functional properties, and microscopic structure | |
| e Silva et al. | Electrophoretic characterization, amino acid composition and solubility properties of Macauba (Acrocomia aculeata L.) kernel globulins | |
| JP7787073B2 (en) | Low-Fat Pea Protein Isolate | |
| Rimareva et al. | Reduced allergenicity of foods of plant nature by the method of enzymatic hydrolysis | |
| RU2224444C2 (en) | Method for obtaining protein programmed by essential amino acids out of three-component plant raw material | |
| Wu et al. | Lesquerella fendleri protein fractionation and characterization | |
| Ferretti et al. | Selenium content of soybean foods | |
| Karaca | Proteins from pseudocereal grains | |
| Neucere et al. | Protein fractions from five varieties of grain sorghum: amino acid composition and solubility properties | |
| Peralta-Floresa et al. | Biochemical evaluation of protein fractions from physic nut (Jatropha curcas L.) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20030711 |