Miten herneproteiini valmistetaan

Kasviproteiiniteollisuudessa työskentelevänä elintarviketieteilijänä minulta kysytään usein herneproteiinin ainesosien tuotantoa koskevia kysymyksiä. Kuluttajien keskuudessa näyttää olevan epäselvyyttä siitä, ovatko herneproteiinijauheet ja muut herneproteiinituotteet pitkälle jalostettuja vai sisältävätkö ne kyseenalaisia ​​lisäaineita.

Tässä kattavassa artikkelissa pyrin selittämään herneproteiinin ainesosien valmistusta, sukeltamaan herneproteiinin historiaan, kuvaamaan herneproteiinin uuttamisen taustalla olevaa kemiaa ja keskustelemaan tämän suositun vegaanisen proteiinilähteen eduista ja mahdollisista haitoista.

Valmistusprosessi. Herneproteiinia tuotetaan prosessilla, joka sisältää sekä kuiva- että nestefaasin. Ensin herneen ulkokuori (joka sisältää pääasiassa liukenemattomia kuituja) poistetaan mekaanisesti kuivaprosessin aikana. Jauhamisen jälkeen saadaan liukoisia kuituja, tärkkelyksiä ja proteiineja.

Herneproteiinituotannon lyhyt historia

Ihmiset ovat käyttäneet herneitä yli 10,000 XNUMX vuoden ajan tärkeänä ravinnonlähteenä monissa muinaisissa kulttuureissa Aasiassa, Euroopassa, Afrikassa ja Lähi-idässä. Kuitenkin tiivistetyt herneproteiiniainesosat, kuten nykyään myytävät jauheet ja isolaatit, ovat melko moderni keksintö.

Muutamia keskeisiä tapahtumia kehityksessä herneproteiini ainesosat:

19-luvun lopulla tutkijat kehittivät ensimmäiset prosessit proteiinilähteiden uuttamiseksi ja eristämiseksi kasveista, mikä loi pohjan monille edelleen käytössä oleville kasviproteiinin tuotantomenetelmille.

Vuonna 1916 kehitettiin patentoitu menetelmä proteiinin eristämiseksi hernejauhosta kaupallista tuotantoa varten. Tämä edusti modernin herneproteiiniteollisuuden varhaisinta alkua.

1940-luvulla kehitettiin lisätekniikoita proteiinin tehokkaammaksi uuttamiseksi ja konsentroimiseksi erityisesti herneistä. Tämä paransi puhtautta ja proteiinipitoisuutta.

1970: ista alkaen herneproteiini-isolaatit ja tiivisteitä alettiin valmistaa kaupallisesti ja myydä elintarvikeyrityksille ainesosina. Käyttö oli silti suhteellisen kapeaa.

2000-luvulla herneproteiinin suosio kasvoi eksponentiaalisesti vegaanitrendien ja kasviperäisten proteiinilähteiden kysynnän ansiosta. Herneproteiinia sisältävät tuotteet lisääntyivät.

Nykyään herneproteiinia käytetään laajasti pakatuissa elintarvikkeissa, juomissa ja lisäravinnoissa kestävän, allergeeniystävällisen proteiinilähteen tarjoamiseksi.

Joten vaikka herneillä itsellään on muinainen historia proteiinipitoisena elintarvikkeena, tiivistettynä herneproteiini ainesosia kuten nykyaikaiset jauheet ovat melko uusi kehitys elintarviketieteessä ja jalostuksessa.

Mistä herneproteiini tulee?

Herneproteiini alkaa keltaisesta halkaistusta herneestä, joka on maatalouden peruskasvi, jota viljellään enimmäkseen pohjoisilla alueilla, kuten Kanadassa, Ranskassa, Kiinassa ja Intiassa. Keltaiset herneet sopivat hyvin proteiinintuotantoon suhteellisen korkean proteiinipitoisuutensa ja miedon makuprofiilinsa vuoksi.

Kun herneet on korjattu, ne jauhetaan hienoksi hernejauhoksi. Tälle jauholle suoritetaan sitten erityiset uuttoprosessit proteiinin eristämiseksi ja konsentroimiseksi pois muista komponenteista, kuten hiilihydraateista ja kuidusta. Proteiinin puhtaus ja sen prosenttiosuus lisääntyvät molemmat merkittävästi tämän uuttoprosessin myötä.

Valmistajasta riippuen käytetyt alkuperäiset herneet voivat olla peräisin tavanomaisista, luomu- tai GMO-vapaista maatalouslähteistä. Joten vaikka valmiit herneproteiiniainesosat ovat enemmän jalostettuja kuin täyshernejauhot, ne alkavat yksinkertaisista, luonnollisista täysruokaherneistä.

Onko herneproteiini vesiliukoinen?

Hyödyllinen ominaisuus minkä tahansa arvioimiseksi proteiinijauhe on sen liukoisuus tai kuinka helposti se liukenee veteen, mehuun tai muihin nesteisiin. Hyvä liukoisuus on välttämätöntä sileän koostumuksen ja nautinnollisen maun kannalta.

Minulta kysytään usein, sekoittuuko herneproteiini hyvin verrattuna muihin proteiineihin, kuten heraan tai soijaan. Vastaus on kyllä ​​- herneproteiinilla on erinomainen vesiliukoisuus kasviproteiiniksi. Se voi liueta kirkkaiksi liuoksiksi, joilla on neutraali maku.

Tämä liukoisuus johtuu joistakin herneproteiinien luonnollisista ominaisuuksista - niillä on suhteellisen pieni molekyylipaino ja rakenne, joka vuorovaikuttaa hyvin vesimolekyylien kanssa. Valmistajat lisäävät myös liukoisuutta lisääviä ainesosia, kuten auringonkukkalesitiiniä prosessoinnin aikana parantaakseen sekoittuvuutta entisestään.

Kuinka tehdä herneproteiinijauhetta?

Nyt kun olemme käsitelleet herneproteiinin alkuperää ja sen liukoisuusominaisuuksia, katsotaanpa, kuinka proteiinijauhetta ja tiivisteitä todellisuudessa valmistetaan halkaistuneista herneistä:

Kuivafraktiointi - Hernejauhoon sekoitetaan lämpimiä suolaliuoksia, jotka selektiivisesti uuttavat proteiinia jättäen samalla pois suurempia hiilihydraatteja ja kuituhiukkasia. Sen jälkeen proteiinipitoinen seos kuivataan.

Märkäuutto - Hernejauho sekoitetaan lietteeksi veden kanssa. Hapot lisätään alentamaan pH:ta, mikä saa proteiinit koaguloitumaan liuoksesta jättäen muut komponentit suspendoituneiksi. Sitten proteiinijuustomassa erotetaan ja kuivataan.

Entsymaattinen uutto - Hernejauholietteeseen lisätään luonnollisia entsyymejä hiilihydraattien, fytiinihapon ja muiden antiravinteiden sulattamiseksi, jolloin liuoksessa vapautuu enemmän puhdasta proteiinia, joka voidaan sitten kuivata.

Ioniuutto – Varautuneiden liuosten levittäminen saa aikaan erotuksen, joka perustuu proteiinimolekyylien välisiin ionivuorovaikutuksiin. Proteiinit koaguloituvat ja poistetaan lietteestä.

Kaikissa tapauksissa viimeinen vaihe on sumukuivata uutettu proteiinikonsentraatti hienoksi, liukoiseksi jauheeksi. Valmistajat voivat lisätä lisäyksiä, kuten auringonkukkalesitiiniä, probiootteja, aromeja tai makeutusaineita sekä käsittelyn aikana makua ja ravintoa varten. Mutta tärkein ainesosa on aina eristetty herneproteiini.

Miten purat proteiinia herneistä?

Jotta ymmärtäisit paremmin herneproteiinijauheen tuotantoa, se auttaa tarkastelemaan lähemmin kahta ensisijaista menetelmää, joita käytetään proteiinin erottamiseen muista hernejauhon komponenteista:

Fyysinen erottaminen

Tämä lempeä lähestymistapa käyttää eroja proteiini-, hiilihydraatti- ja kuituhiukkasten välillä liukoisuus-, tiheys- ja molekyylikoossa niiden erottamiseksi. Säätämällä olosuhteita, kuten lämpötilaa, happamuutta, ionitasoja ja vesipitoisuutta, voit valikoivasti uuttaa proteiinia hernejauhoista.

Kemiallinen erottaminen

Tämä menetelmä hyödyntää pH-manipulaatiota proteiinien epävakauttamiseksi ja koaguloitumiseksi liuoksesta. pH:n alentaminen protonoi proteiineja, muuttaa niiden varausta ja aiheuttaa aggregaatiota. Pakkautuneista proteiineista tulee liukenemattomia ja ne voidaan suodattaa pois muusta lietteestä.

Sekä fysikaalinen että kemiallinen uutto johtavat suhteellisen puhdas herneproteiini-isolaatti sisältää 85-95 painoprosenttia proteiinia. Tarvitaan minimaalisesti ylimääräisiä ainesosia tai vahvoja kemikaaleja - useimmissa tapauksissa vain vettä, pH:n säätäjiä, suolaliuoksia ja entsyymejä.

Onko herneproteiini voimakkaasti prosessoitu?

Jotkut kuluttajat näkevät uuttovaiheita, kuten märkäfraktioinnin, ja olettavat, että kasviproteiiniainesosien on oltava pitkälle prosessoituja tai liian jalostettuja. Koska herneproteiinijauheet pitävät alkuperäiset kasviproteiinit ehjinä, väitän kuitenkin, että niitä käsitellään vain kohtalaisesti:

Kokonaiset herneet jauhetaan jauhoiksi, jolloin kaikki ainesosat säilyvät. Toistaiseksi rajoitettu käsittely.

Proteiini uutetaan vedellä, pH-muutoksilla, entsyymeillä tai suoloilla. Ei orgaanisia liuottimia tai happoja.

Proteiini suihkukuivataan jauheeksi. Tavallinen säilöntätekniikka, jota käytetään mehuille, maidolle, kananmunille ja monille jokapäiväisille elintarvikkeille.

Verrattuna puhdistetuista sokereista, eristetyistä öljyistä ja keinotekoisista makuaineista valmistettuun energiapatukkaan herneproteiinia on jalostettavissa todella vähän. Proteiini pysyy ehjänä - se yksinkertaisesti konsentroituu.

Mitä kemikaaleja herneproteiinissa on?

Toinen huolenaihe, jonka jotkut kuluttajat ovat ilmaisseet, on "kemikaalien" käyttö herneproteiinin tuotannossa. Herneproteiinin prosessointi perustuu kuitenkin ensisijaisesti:

Vesi – Universaali liuotin, jota tarvitaan proteiinipitoisten lietteiden ja liuosten luomiseen.

Hapot - Sitruuna-, omena- ja askorbiinihappo auttavat säätämään pH:ta proteiinien hyytymistä varten. Kaikki miedot orgaaniset hapot, joita löytyy hedelmistä ja vihanneksista.

Suolat - Natriumkloridia käytetään joskus auttamaan proteiinin uuttamisessa kuivafraktioinnissa. Luonnollinen mineraali.

Entsyymit – Luonnossa esiintyvät entsyymit sulattavat hiilihydraatteja ja antiravinteita.

Etanoli tai isopropanoli - Käytetään pieniä määriä proteiinin saostamiseen. Haihtuu käytön jälkeen.

Joten vaikka terminologia kuulostaa monimutkaiselta, herneproteiinin uuttaminen käyttää pääasiassa elintarvikelaatuisia ainesosia, joita löytyy mistä tahansa kotikeittiöstä, ei kovia teollisuuskemikaaleja.

Miten proteiini uutetaan proteiinijauhetta varten?

Vaikka erityispiirteet vaihtelevat eri proteiinilähteiden, kuten hera-, soija-, hamppu- ja herneproteiinien välillä, proteiinijauheiden yleinen tuotantoprosessi on suhteellisen samanlainen:

Valitse sopiva proteiinirikas pohjamateriaali - olipa kyseessä maito-, kasvi- tai muu.

Pilko ruokalähde jauhamalla tai jauhamalla pienemmiksi hiukkasiksi parantaaksesi uuttamista.

Lisää vettä ja käytä fyysistä, entsymaattista tai pH-manipulaatiota erottaaksesi proteiinit rasvoista, hiilihydraateista ja muista komponenteista.

Konsentroi proteiinia edelleen poistamalla ylimääräinen kosteuspitoisuus.

Suihkukuivaa väkevöity proteiinineste hienoksi, liukoiseksi ja säilyviseksi jauheeksi.

Verrattuna moniin prosessoituihin valmisruokiin nykyään, tämä on edelleen melko minimaalinen prosessointiaste, joka säilyttää proteiinit luonnollisessa tilassaan.

Miten herneproteiinipaloja valmistetaan?

Lisäksi herneproteiinijauheet pirtelöissä ja smoothieissa käytettyjen teksturoitujen herneproteiinipalojen suosio kasvaa myös lihan korvikkeina. Nämä tuotetaan seuraavien kautta:

Märkäuutto puhdistetun herneproteiini-isolaatin saamiseksi.

Proteiinia kuumennetaan, pursotetaan ja paineistetaan, jolloin saadaan kuitumainen, lihamainen rakenne.

Leikkaa teksturoitu proteiinimassa pienemmiksi paloiksi, suikaleiksi, murusiksi tai jauhoiksi.

Vaikka tämä ekstruusiomenetelmä on jauheprosessointia intensiivisempi, se muotoilee puhdistetut herneproteiinit tyydyttäviksi lihan kaltaisiksi rakenteiksi säilyttäen samalla niiden ravinnon.

Herneproteiinin mahdolliset edut ja haitat

Verrattuna vähemmän jalostettuihin lähteisiin, kuten kokonaisiin herneisiin, herneproteiinitiivisteillä on sekä hyviä että huonoja puolia:

Mahdolliset edut:

Erinomainen sulavuus ja aminohappo saatavuus eristysprosessin vuoksi.

Minimaalinen antiravintoaine, kuten fytiinihappo tai lektiinit lisäkäsittelyn ansiosta.

Korkeampi proteiini/kalorisuhde verrattuna herneisiin, joissa on ehjiä hiilihydraatteja ja rasvoja.

Monipuolinen liukeneva jauhemuoto mahdollistaa käytön proteiinipirtelöissä, jauheissa, patukoissa ja lihaksia rakentavissa ruoissa.

Mahdolliset haitat:

Joidenkin B:n menetys vitamiinit ja mineraalit, jotka poistetaan kuitufraktion mukana.

Allergiat tai intoleranssireaktiot herkillä ihmisillä, kuten soijaproteiini.

Korkeampi hintapiste kuin vähemmän käsitellyt kokonaiset herneet.

Jotkut pitävät mieluummin vähän prosessoituja elintarvikkeita kuin yksittäisiä ainesosia.

Kaiken kaikkiaan nykyaikaisilla elintarviketieteen menetelmillä valmistettu herneproteiini tarjoaa kuitenkin turvallisen, ravitsevan ja ympäristön kannalta kestävän proteiinivaihtoehdon. Toivon, että tämä artikkeli on auttanut selittämään, kuinka herneproteiinijauheita ja lisäravinteita valmistetaan, ja selventänyt, mitä ainesosia ja prosesseja käytetään näiden suosittujen vegaaniproteiinien valmistukseen. Ota yhteyttä muissa kysymyksissä!

Viitteet:

[1] Chung, HJ & Liu, Q. (2017). Herneen ja heraproteiinin molekyylirakenteen vaikutus niiden ruoansulatuskinetiikkaan ja fysikaalis-kemiallisiin ominaisuuksiin. Food Research International, 102, 368-374.

[2] Rigby, NM, Sundar Raj, AA, Sun, J., Wellner, NK, Mills, EC & Mackie, AR (2021). Proteiini herneistä: Katsaus kemiaan, jalostukseen ja ravitsemukseen. Foods, 10(1), 122.

[3] Stone, AK, Karalash, A., Tyler, RT, Nickerson, MT & Warkentin, TD (2015). Eri uuttomenetelmillä ja lajikkeilla valmistettujen herneproteiini-isolaattien toiminnalliset ominaisuudet. Food Research International, 76, 31-38.

[4] Raigond, P., Ezekiel, R. & Raigond, B. (2015). Kestävä tärkkelys ruoassa: arvostelu. Journal of the Science of Food and Agriculture, 95(10), 1968-1978.

Author

Celine Xu on kasvitieteilijä, jolla on yli 15 vuoden kokemus kasviuutteiden tutkimisesta ja kehittämisestä ravitsemus- ja farmaseuttisiin sovelluksiin. Hän johtaa lääkekasvien tunnistamiseen, viljelyyn ja louhintaan keskittyvää tutkimus- ja kehitystyöryhmää. Celine Xu suoritti tohtorin tutkinnon. in Plant Biology on kirjoittanut lukuisia artikkeleita vertaisarvioiduissa aikakauslehdissä tiettyjen fytokemikaalien terveyshyödyistä. Hän puhuu usein alan konferensseissa kasviuutteiden tutkimuksen uusista kehityssuunnista. Celine Xu on omistautunut edistämään tieteellistä ymmärrystä siitä, kuinka kohdennettuja kasviyhdisteitä voidaan käyttää parantamaan ihmisten terveyttä.