Молодые учёные ЮУрГУ Диана Тазеддинова и Зилолахон Тошева в составе международного коллектива учёных из Китая, Пакистана, Саудовской Аравии и Франции, предложили новую технологию извлечения полезного растительного белка из семян красного перца (Capsicum annuum).
Красный перец используется для изготовления салатов, консервов, приправ, а вот семена его обычно выбрасывают. При этом семена содержат до 20–25% белка, а также незаменимые аминокислоты, пищевые волокна и биоактивные соединения.
Вопрос в том, как извлечь эти вещества и сделать их по-настоящему полезными.
В натуральном виде белок энтузиазма не вызывает: он плохо растворяется в воде (всего около 49% растворимой фракции), образует крупные агрегаты (размер частиц превышает 550 нм) – а значит приготовить из него эмульсию, скажем, растительное «не-молоко» или спред не получится. К тому же он плохо переваривается (около 80% in vitro, то есть не в организме человека, а в лабораторных условиях, когда на него воздействуют пищеварительными ферментами человека).
Можно пытаться подвергнуть белок химической и термической обработке, но в этом случае он теряет свою пищевую ценность.
Выход, предложенный международным коллективом учёных – подвернуть белок механическим воздействиям: микронизации (измельчению) и обработке ультразвуком.
Микронизация недаром называется так – она разбивает материал на частицы размером в микронах или нанометрах. Белковый материал «прокрутили» со скоростью 15000 оборотов в минуту в течение 6 минут – и средний размер частиц уменьшился с 554,9 до 405 нанометров в диаметре.
Затем образцы на 10-15 минут обрабатывали ультразвуком (40 кГц, 720 Вт). При этом температура строго контролировалась в пределах 30±2°C, чтобы исключить перегрев.
При таких условиях, ультразвук вызывает эффект акустической кавитации — образование, рост и схлопывание микропузырьков.
В результате растворимость белка выросла с 49.4 до 76.9%, то есть больше чем в полтора раза!
Повысилась и усвояемость белка. Перевариваемость в лабораторных условиях in vitro выросла с 80,1% до 87,9%. А значит организм человека сможет получить больше необходимых ему аминокислот.
Полученный белковый изолят можно использовать, конечно, прежде всего для создания эффективного спортивного питания.
Другой вариант – применение его в растительных заменителях животных продуктов, мяса и молока, для тех, кто соблюдает пост или придерживается веганской диеты.
Наконец, не будем забывать, что семена красного перца содержат натуральные антиоксиданты, так что полученный материал может служить и природным консервантом.
«Продукт соответствует запросам современного общества, он и изготовлен по экологически безопасной технологии, и состоит из растительных веществ, и соответствует запросам организма, – считает Диана Тазеддинова. – Изолят белка перечных семян недооценен сегодня пищевой промышленностью, тем более, что он позволяет сделать работу с плодами красного перца практически безотходной».
Результат эксперимента и описание технологии опубликованы в международном журнале «Ультразвуковая сонохимия», входящем в первый квартиль научных изданий по версии Scopus.
Остап Давыдов