Πώς παρασκευάζεται η πρωτεΐνη μπιζελιού

Ως επιστήμονας τροφίμων που εργάζεται στη βιομηχανία φυτικών πρωτεϊνών, μου κάνουν συχνά ερωτήσεις σχετικά με το πώς παράγονται τα συστατικά πρωτεΐνης μπιζελιού. Φαίνεται να υπάρχει κάποια σύγχυση μεταξύ των καταναλωτών σχετικά με το εάν η σκόνη πρωτεΐνης μπιζελιού και άλλα προϊόντα πρωτεΐνης μπιζελιού είναι εξαιρετικά επεξεργασμένα ή περιέχουν αμφισβητήσιμα πρόσθετα.

Σε αυτό το περιεκτικό άρθρο, στοχεύω να εξηγήσω πώς παράγονται τα συστατικά πρωτεΐνης μπιζελιού, να εμβαθύνω στην ιστορία της πρωτεΐνης μπιζελιού, να περιγράψω τη χημεία πίσω από την εκχύλιση πρωτεΐνης μπιζελιού και να συζητήσω τόσο τα οφέλη όσο και τα πιθανά μειονεκτήματα αυτής της δημοφιλής πηγής πρωτεΐνης vegan.

Η διαδικασία παραγωγής. Η πρωτεΐνη μπιζελιού παράγεται με μια διαδικασία που περιλαμβάνει τόσο ξηρή όσο και υγρή φάση. Πρώτον, το εξωτερικό κέλυφος του μπιζελιού (που περιέχει κυρίως αδιάλυτες ίνες) αφαιρείται μηχανικά κατά τη διάρκεια μιας ξηρής διαδικασίας. Μετά την άλεση, λαμβάνονται διαλυτές ίνες, άμυλα και πρωτεΐνες.

Μια σύντομη ιστορία της παραγωγής πρωτεΐνης μπιζελιού

Τα μπιζέλια καταναλώνονται από τους ανθρώπους για περισσότερα από 10,000 χρόνια ως σημαντική πηγή διατροφής σε πολλούς αρχαίους πολιτισμούς στην Ασία, την Ευρώπη, την Αφρική και τη Μέση Ανατολή. Ωστόσο, τα συμπυκνωμένα συστατικά πρωτεΐνης μπιζελιού όπως οι σκόνες και τα προϊόντα απομόνωσης που πωλούνται σήμερα είναι μια αρκετά σύγχρονη εφεύρεση.

Ορισμένα βασικά γεγονότα στην ανάπτυξη του πρωτεΐνη μπιζελιού συστατικά:

Στα τέλη του 19ου αιώνα, οι επιστήμονες ανέπτυξαν τις πρώτες διαδικασίες για την εξαγωγή και την απομόνωση πηγών πρωτεΐνης από τα φυτά, θέτοντας τις βάσεις για πολλές μεθόδους παραγωγής φυτικών πρωτεϊνών που χρησιμοποιούνται ακόμα και σήμερα.

Το 1916, αναπτύχθηκε μια πατενταρισμένη διαδικασία για την απομόνωση πρωτεΐνης από αλεύρι μπιζελιού για εμπορική παραγωγή. Αυτό αντιπροσώπευε τις πρώτες απαρχές της σύγχρονης βιομηχανίας πρωτεΐνης μπιζελιού.

Στη δεκαετία του 1940, αναπτύχθηκαν πρόσθετες τεχνικές για την αποτελεσματικότερη εξαγωγή και συμπύκνωση πρωτεΐνης ειδικά από τα μπιζέλια. Αυτό βελτίωσε την καθαρότητα και την περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη.

Ξεκινώντας τη δεκαετία του 1970, απομονώσεις πρωτεΐνης μπιζελιού και τα συμπυκνώματα άρχισαν να κατασκευάζονται εμπορικά και να πωλούνται σε εταιρείες τροφίμων ως συστατικά. Ωστόσο, η χρήση ήταν σχετικά εξειδικευμένη.

Στη δεκαετία του 2000, η ​​δημοτικότητα της πρωτεΐνης μπιζελιού αυξήθηκε εκθετικά λόγω των vegan τάσεων και της ζήτησης για φυτικές πηγές πρωτεΐνης. Πολλαπλασιάστηκαν προϊόντα που περιέχουν πρωτεΐνη μπιζελιού.

Σήμερα, η πρωτεΐνη μπιζελιού χρησιμοποιείται ευρέως σε συσκευασμένα τρόφιμα, ποτά και συμπληρώματα για να παρέχει μια βιώσιμη, φιλική προς τα αλλεργιογόνα πηγή πρωτεΐνης.

Έτσι, ενώ ο ίδιος ο αρακάς έχει μια αρχαία ιστορία ως τροφή πλούσια σε πρωτεΐνες, συμπυκνωμένη συστατικά πρωτεΐνης μπιζελιού όπως οι σύγχρονες σκόνες είναι μια αρκετά πρόσφατη εξέλιξη στην επιστήμη και την επεξεργασία τροφίμων.

Από πού προέρχεται η πρωτεΐνη μπιζελιού;

Η πρωτεΐνη μπιζελιού ξεκινά με το κίτρινο μπιζέλι, μια βασική γεωργική καλλιέργεια που καλλιεργείται κυρίως σε βόρειες περιοχές όπως ο Καναδάς, η Γαλλία, η Κίνα και η Ινδία. Τα κίτρινα μπιζέλια είναι κατάλληλα για παραγωγή πρωτεΐνης λόγω της σχετικά υψηλής περιεκτικότητάς τους σε πρωτεΐνη και του ήπιου γευστικού τους προφίλ.

Μόλις συγκομιστούν, τα μπιζέλια αλέθονται σε ένα λεπτό αλεύρι μπιζελιού. Αυτό το αλεύρι στη συνέχεια υποβάλλεται σε εξειδικευμένες διαδικασίες εκχύλισης για την απομόνωση και τη συμπύκνωση της πρωτεΐνης μακριά από άλλα συστατικά όπως οι υδατάνθρακες και οι φυτικές ίνες. Η καθαρότητα της πρωτεΐνης και η εκατοστιαία περιεκτικότητά της αυξάνονται σημαντικά μέσω αυτής της διαδικασίας εκχύλισης.

Ανάλογα με τον κατασκευαστή, τα αρχικά μπιζέλια που χρησιμοποιούνται μπορούν να προέρχονται από συμβατικές, βιολογικές ή απαλλαγμένες από ΓΤΟ γεωργικές πηγές. Έτσι, ενώ τα τελικά συστατικά πρωτεΐνης μπιζελιού είναι πιο επεξεργασμένα από το αλεύρι ολικής αλέσεως, ξεκινούν από απλά, φυσικά μπιζέλια ολικής άλεσης.

Είναι υδατοδιαλυτή η πρωτεΐνη μπιζελιού;

Ένα χρήσιμο χαρακτηριστικό για την αξιολόγηση οποιουδήποτε σκόνη πρωτεΐνης είναι η διαλυτότητά του ή πόσο εύκολα διαλύεται σε νερό, χυμούς ή άλλα υγρά. Η καλή διαλυτότητα είναι απαραίτητη για λεία υφή και απολαυστική γεύση.

Συχνά με ρωτούν εάν η πρωτεΐνη μπιζελιού αναμειγνύεται καλά σε σύγκριση με άλλες πρωτεΐνες όπως ο ορός γάλακτος ή η σόγια. Η απάντηση είναι ναι - η πρωτεΐνη μπιζελιού έχει εξαιρετική υδατοδιαλυτότητα για μια φυτική πρωτεΐνη. Μπορεί να διαλυθεί σε διαυγή διαλύματα με ουδέτερη γεύση.

Αυτή η διαλυτότητα προέρχεται από ορισμένες φυσικές ιδιότητες των πρωτεϊνών μπιζελιού - έχουν σχετικά χαμηλό μοριακό βάρος και μια δομή που αλληλεπιδρά καλά με τα μόρια του νερού. Οι κατασκευαστές θα προσθέσουν επίσης συστατικά που ενισχύουν τη διαλυτότητα, όπως λεκιθίνη ηλίανθου κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας για να βελτιώσουν περαιτέρω τη δυνατότητα ανάμειξης.

Πώς να φτιάξετε σκόνη πρωτεΐνης μπιζελιού;

Τώρα που καλύψαμε την προέλευση της πρωτεΐνης μπιζελιού και τα χαρακτηριστικά της διαλυτότητάς της, ας δούμε πώς παράγονται στην πραγματικότητα η σκόνη και τα συμπυκνώματα πρωτεΐνης από τα σπασμένα μπιζέλια:

Ξηρή κλασμάτωση - Το αλεύρι μπιζελιού αναμιγνύεται με ζεστά διαλύματα αλατιού που εκχυλίζουν επιλεκτικά πρωτεΐνες, ενώ αποκλείει μεγαλύτερους υδατάνθρακες και σωματίδια ινών. Το πλούσιο σε πρωτεΐνη μίγμα στη συνέχεια ξηραίνεται.

Υγρή εκχύλιση - Το αλεύρι μπιζελιού αναμιγνύεται σε πολτό με νερό. Προστίθενται οξέα για να μειώσουν το pH που προκαλεί την πήξη των πρωτεϊνών από το διάλυμα ενώ αφήνει άλλα συστατικά σε εναιώρηση. Τα τυρόπηγμα πρωτεΐνης στη συνέχεια διαχωρίζονται και ξηραίνονται.

Ενζυματική εκχύλιση - Φυσικά ένζυμα εισάγονται στον πολτό του αλεύρου μπιζελιού για την πέψη των υδατανθράκων, του φυτικού οξέος και άλλων αντιθρεπτικών συστατικών, απελευθερώνοντας περισσότερη καθαρή πρωτεΐνη στο διάλυμα, η οποία στη συνέχεια μπορεί να στεγνώσει.

Ιονική εκχύλιση - Η εφαρμογή φορτισμένων διαλυμάτων προκαλεί διαχωρισμό με βάση τις ιοντικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των πρωτεϊνικών μορίων. Οι πρωτεΐνες πήζουν και απομακρύνονται από τον πολτό.

Σε όλες τις περιπτώσεις, το τελικό βήμα είναι η ξήρανση με ψεκασμό του συμπυκνώματος της εκχυλισμένης πρωτεΐνης σε μια λεπτή, διαλυτή σκόνη. Οι κατασκευαστές μπορούν να κάνουν προσθήκες όπως λεκιθίνη ηλίανθου, προβιοτικά, αρωματικές ύλες ή γλυκαντικά καθώς και κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας για γεύση και διατροφή. Αλλά το κύριο συστατικό παραμένει πάντα το απομονωμένο πρωτεΐνη μπιζελιού.

Πώς εξάγετε πρωτεΐνη από τον αρακά;

Για την καλύτερη κατανόηση της παραγωγής πρωτεΐνης μπιζελιού σε σκόνη, βοηθάει να δούμε πιο προσεκτικά τις δύο βασικές μεθόδους που χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή πρωτεΐνης από τα άλλα συστατικά του αλεύρου μπιζελιού:

Φυσικός Διαχωρισμός

Αυτή η ήπια προσέγγιση χρησιμοποιεί διαφορές στη διαλυτότητα, την πυκνότητα και το μοριακό μέγεθος μεταξύ των σωματιδίων πρωτεΐνης, υδατανθράκων και ινών για να τα διαχωρίσει. Ελέγχοντας συνθήκες όπως η θερμοκρασία, η οξύτητα, τα επίπεδα ιόντων και η περιεκτικότητα σε νερό, μπορείτε να εξαγάγετε επιλεκτικά πρωτεΐνη από αλεύρι μπιζελιού.

Χημικός Διαχωρισμός

Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί χειρισμό του pH για να προκαλέσει την αποσταθεροποίηση και την πήξη των πρωτεϊνών εκτός διαλύματος. Η μείωση του pH πρωτονιώνει τις πρωτεΐνες, αλλάζοντας το φορτίο τους και προκαλώντας συσσωμάτωση. Οι συσσωρευμένες πρωτεΐνες γίνονται αδιάλυτες και μπορούν να διηθηθούν μακριά από τον υπόλοιπο πολτό.

Τόσο η φυσική όσο και η χημική εκχύλιση έχουν ως αποτέλεσμα σχετικά καθαρή απομόνωση πρωτεΐνης μπιζελιού που περιέχει 85-95% πρωτεΐνη κατά βάρος. Απαιτούνται ελάχιστα επιπλέον συστατικά ή σκληρές χημικές ουσίες - μόνο νερό, τροποποιητές pH, διαλύματα αλάτων και ένζυμα στις περισσότερες περιπτώσεις.

Η πρωτεΐνη μπιζελιού υφίσταται έντονη επεξεργασία;

Μερικοί καταναλωτές βλέπουν τα βήματα εκχύλισης όπως η υγρή κλασμάτωση και υποθέτουν ότι τα συστατικά φυτικής πρωτεΐνης πρέπει να έχουν υποστεί υψηλή επεξεργασία ή υπερβολικά εξευγενισμένα. Ωστόσο, δεδομένου ότι οι σκόνες πρωτεΐνης μπιζελιού διατηρούν ανέπαφες τις αρχικές φυτικές πρωτεΐνες, θα υποστήριζα ότι υποβάλλονται σε μέτρια επεξεργασία:

Ολόκληρα τα μπιζέλια αλέθονται σε αλεύρι, διατηρώντας όλα τα συστατικά. Περιορισμένη επεξεργασία μέχρι στιγμής.

Η εξαγωγή της πρωτεΐνης γίνεται με νερό, αλλαγές pH, ένζυμα ή άλατα. Χωρίς οργανικούς διαλύτες ή οξέα.

Η πρωτεΐνη ξηραίνεται με ψεκασμό σε μορφή σκόνης. Μια τυπική τεχνική συντήρησης που χρησιμοποιείται για χυμούς, γάλα, αυγά και πολλά καθημερινά τρόφιμα.

Σε σύγκριση με μια ενεργειακή μπάρα φτιαγμένη με ραφιναρισμένα σάκχαρα, απομονωμένα έλαια και τεχνητές γεύσεις, η πρωτεΐνη μπιζελιού είναι εντελώς ελάχιστη στην επεξεργασία. Η πρωτεΐνη παραμένει άθικτη - απλά συμπυκνώνεται.

Ποιες χημικές ουσίες υπάρχουν στην πρωτεΐνη μπιζελιού;

Μια άλλη ανησυχία που έχουν εκφράσει ορισμένοι καταναλωτές είναι η χρήση «χημικών» κατά την παραγωγή πρωτεΐνης μπιζελιού. Ωστόσο, η επεξεργασία πρωτεΐνης μπιζελιού βασίζεται κυρίως σε:

Νερό - Ο γενικός διαλύτης που απαιτείται για τη δημιουργία πολτών και διαλυμάτων πλούσιων σε πρωτεΐνες.

Οξέα - Το κιτρικό, το μηλικό και το ασκορβικό οξύ βοηθούν στη ρύθμιση του pH για την πήξη των πρωτεϊνών. Όλα τα ήπια οργανικά οξέα που βρίσκονται στα φρούτα και τα λαχανικά.

Άλατα - Το χλωριούχο νάτριο χρησιμοποιείται μερικές φορές για να βοηθήσει στην εξαγωγή πρωτεΐνης σε ξηρή κλασμάτωση. Φυσικό ορυκτό.

Ένζυμα - Τα ένζυμα που απαντώνται στη φύση αφομοιώνουν τους υδατάνθρακες και τα αντιθρεπτικά συστατικά.

Αιθανόλη ή ισοπροπανόλη - Χρησιμοποιείται σε μικρές ποσότητες για την καθίζηση πρωτεΐνης. Εξατμίζεται μετά τη χρήση.

Έτσι, ενώ η ορολογία ακούγεται περίπλοκη, εκχύλιση πρωτεΐνης μπιζελιού χρησιμοποιεί κυρίως συστατικά για τρόφιμα που θα βρείτε σε κάθε οικιακή κουζίνα, όχι σκληρά βιομηχανικά χημικά.

Πώς εξάγεται η πρωτεΐνη για σκόνη πρωτεΐνης;

Ενώ οι ιδιαιτερότητες ποικίλλουν μεταξύ διαφορετικών πηγών πρωτεΐνης όπως ορός γάλακτος, σόγιας, κάνναβης και πρωτεΐνης μπιζελιού, η γενική διαδικασία παραγωγής για σκόνες πρωτεΐνης παραμένει σχετικά παρόμοια:

Επιλέξτε ένα κατάλληλο βασικό υλικό πλούσιο σε πρωτεΐνες - είτε γαλακτοκομικό, φυτικό ή άλλο.

Διασπάστε την πηγή τροφής με άλεση ή άλεση σε μικρότερα σωματίδια για να βελτιώσετε την πρόσβαση στην εξαγωγή.

Προσθέστε νερό και χρησιμοποιήστε φυσική, ενζυματική ή μετατροπή του pH για να διαχωρίσετε την πρωτεΐνη από τα λίπη, τους υδατάνθρακες και άλλα συστατικά.

Συμπυκνώστε περαιτέρω την πρωτεΐνη αφαιρώντας την περίσσεια υγρασίας.

Στεγνώστε με ψεκασμό το συμπυκνωμένο υγρό πρωτεΐνης σε λεπτή, διαλυτή και σταθερή στο ράφι μορφή σκόνης.

Σε σύγκριση με πολλά επεξεργασμένα βολικά τρόφιμα σήμερα, αυτό εξακολουθεί να είναι ένα αρκετά ελάχιστο επίπεδο επεξεργασίας που διατηρεί τις πρωτεΐνες στη φυσική τους κατάσταση.

Πώς φτιάχνονται τα κομμάτια πρωτεΐνης μπιζελιού;

Επιπροσθέτως σκόνες πρωτεΐνης μπιζελιού Χρησιμοποιούνται σε σέικ και smoothies, τα κομμάτια πρωτεΐνης μπιζελιού με υφή αυξάνονται επίσης σε δημοτικότητα ως υποκατάστατα κρέατος. Αυτά παράγονται μέσω:

Υγρή εκχύλιση για να ληφθεί καθαρισμένη απομόνωση πρωτεΐνης μπιζελιού.

Θέρμανση, εξώθηση και πίεση της πρωτεΐνης για να της δώσει μια ινώδη, κρεατική υφή.

Κόβουμε τη μάζα πρωτεΐνης με υφή σε μικρότερα κομμάτια, λωρίδες, θρυμματισμένα ή αλεύρι.

Αν και είναι πιο εντατική από την επεξεργασία σκόνης, αυτή η μέθοδος εξώθησης διαμορφώνει τις καθαρισμένες πρωτεΐνες μπιζελιού σε ικανοποιητικές δομές που μοιάζουν με κρέας διατηρώντας παράλληλα τη διατροφή τους.

Πιθανά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της πρωτεΐνης μπιζελιού

Σε σύγκριση με λιγότερο επεξεργασμένες πηγές όπως ο ολόκληρος αρακάς, τα συμπυκνώματα πρωτεΐνης μπιζελιού έχουν τόσο πλεονεκτήματα όσο και μειονεκτήματα:

Πιθανά οφέλη:

Εξαιρετική πεπτικότητα και αμινοξέων διαθεσιμότητα λόγω της διαδικασίας απομόνωσης.

Ελάχιστα αντιθρεπτικά συστατικά όπως φυτικό οξύ ή λεκτίνες λόγω πρόσθετης επεξεργασίας.

Υψηλότερη αναλογία πρωτεΐνης ανά θερμίδα σε σύγκριση με τον αρακά με άθικτους υδατάνθρακες και λίπη.

Η ευέλικτη μορφή διαλυτής σκόνης επιτρέπει τη χρήση σε σέικ πρωτεΐνης, πούδρες, μπάρες και τροφές που ενισχύουν τους μυς.

Πιθανά μειονεκτήματα:

Απώλεια ορισμένων Β βιταμίνες και μέταλλα που αφαιρούνται μαζί με το κλάσμα των ινών.

Αλλεργίες ή αντιδράσεις δυσανεξίας σε ευαίσθητα άτομα, όπως η πρωτεΐνη σόγιας.

Υψηλότερη τιμή από τα λιγότερο επεξεργασμένα ολόκληρα μπιζέλια.

Μερικοί προτιμούν ελάχιστα επεξεργασμένα τρόφιμα παρά μεμονωμένα συστατικά.

Συνολικά, ωστόσο, η πρωτεΐνη μπιζελιού που παρασκευάζεται με σύγχρονες πρακτικές επιστήμης τροφίμων παρέχει μια ασφαλή, θρεπτική και περιβαλλοντικά βιώσιμη επιλογή πρωτεΐνης. Ελπίζω ότι αυτό το άρθρο βοήθησε να εξηγήσει πώς παράγονται οι σκόνες και τα συμπληρώματα πρωτεΐνης μπιζελιού και να διευκρίνισε ποια συστατικά και διαδικασίες γίνονται για την παραγωγή αυτών των δημοφιλών πρωτεϊνών vegan. Επικοινωνήστε με οποιεσδήποτε άλλες ερωτήσεις!

αναφορές:

[1] Chung, HJ & Liu, Q. (2017). Επίδραση της μοριακής δομής της πρωτεΐνης μπιζελιού και ορού γάλακτος στις κινητικές και φυσικοχημικές ιδιότητες πέψης τους. Food Research International, 102, 368-374.

[2] Rigby, NM, Sundar Raj, AA, Sun, J., Wellner, NK, Mills, EC & Mackie, AR (2021). Πρωτεΐνη από μπιζέλια: Μια ανασκόπηση της χημείας, της επεξεργασίας και της διατροφής. Τρόφιμα, 10(1), 122.

[3] Stone, AK, Karalash, A., Tyler, RT, Nickerson, MT & Warkentin, TD (2015). Λειτουργικά χαρακτηριστικά απομονώσεων πρωτεΐνης μπιζελιού που παρασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας διαφορετικές μεθόδους εκχύλισης και ποικιλίες. Food Research International, 76, 31-38.

[4] Raigond, P., Ezekiel, R. & Raigond, B. (2015). Ανθεκτικό άμυλο στα τρόφιμα: μια ανασκόπηση. Journal of the Science of Food and Agriculture, 95(10), 1968-1978.

σχετικά με το Συγγραφέας

Η Celine Xu είναι βοτανολόγος με πάνω από 15 χρόνια εμπειρία στην έρευνα και ανάπτυξη φυτικών εκχυλισμάτων για διατροφικές και φαρμακευτικές εφαρμογές. Διευθύνει μια ομάδα Έρευνας και Ανάπτυξης που επικεντρώνεται στον εντοπισμό, την καλλιέργεια και την εξαγωγή φαρμακευτικών φυτών. Η Celine Xu απέκτησε Ph.D. στο Plant Biology έχει συγγράψει πολλά άρθρα σε περιοδικά με κριτές σχετικά με τα οφέλη για την υγεία συγκεκριμένων φυτοχημικών. Μιλάει συχνά σε συνέδρια της βιομηχανίας για νέες εξελίξεις στην έρευνα φυτικών εκχυλισμάτων. Η Celine Xu είναι αφιερωμένη στην προώθηση της επιστημονικής κατανόησης του τρόπου με τον οποίο οι στοχευμένες φυτικές ενώσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση της ανθρώπινης υγείας.