Получение аминокислот

 

 

Главным потребителем аминокислот в настоящее время  является

пищевая промышленность. Для обогащения пищевых продуктов

могут использоваться лизин, треонин (рис, пшеница, сорго и т.д.),

триптофан (кукуруза, пшеница), метионин (соевая и арахисовая мука).

Однако балансирование зерновых продуктов чистыми аминокислотами

(кроме лизина) пока не нашло широкого употребления  в пищевой промышленности, хотя оно улучшает питательные свойства растительного

белка. В пищевой  промышленности L-треонин и L-триптофан  пока не

нашли практического  применения для обогащения продуктов, но тем не

менее проводятся интенсивные исследования по их возможному использованию. Использованию этих важных лимитирующих аминокислот в пищевой промышленности препятствует их высокая цена. Среди возможных сфер применения этих и других аминокислот — питание детей,

обогащение низкокалорийной пищи и, диетическое питание и

специальные диеты для космонавтов.

Обладая весьма интересными и разнообразными свойствами, аминокислоты по мере развития микробиологических и химических методов их получения стали находить применение в пищевой промышленности

главным образом  в качестве приправ, для придания вкуса и аромата

пищевым продуктам и как антиокислители.

Основным требованием  к пищевым добавкам является то, что они не должны обладать токсичностью. Аминокислоты, являясь наряду с белками естественными составными частями пищевых продуктов, по мнению многих специалистов, вполне удовлетворяют этому требованию.

Самое большое  распространение в пищевой промышленности получила глутаминовая кислота: широко используется ее натриевая соль —

глутамат натрия, который является эффективным усилителем вкуса. Он широко применяется для улучшения вкусовых качеств мясных и овощных блюд в виде смеси со столовой поваренной солью, для модифицирования вкуса синтетических подслащивающих веществ; во многих странах его добавляют во все продукты при их консервировании, замораживании или длительном хранении. [16]

Многие аминокислоты обладают собственным уникальным вкусом и являются важными элементами вкуса пищевых продуктов.

Во вкус растительных продуктов большой вклад вносит глутаминовая кислота, а также другие аминокислоты, органические кислоты и сахара. Содержащиеся в некоторых пищевых продуктах свободные аминокислоты могут полностью определять вкус; в других продуктах аминокислоты или их смеси усиливают вкус и придают ему полноту.

Комбинацией различных химических веществ, в том числе и аминокислот, можно подобрать нужное вкусовое ощущение. В настоящее время аминокис-

лоты могут  использоваться для усиления и улучшения вкусовых характеристик многих пищевых продуктов. Однако практическое применение для этих целей нашли пока только моноглутамат натрия и глицин.

Глицин является типичным примером сладких аминокислот, он проявляет освежающую сладость, по интенсивности равноценную сладости сахарозы. В настоящее время он широко используется в пищевой промышленности Японии в производстве приправ, безалкогольных

напитков, супов, маринадов, различных рыбных продуктов и деликатесов (в количестве 0,1 — 1 % в зависимости от вида продукта). При этом он служит не только подслащивающим агентом, но также создает основу вкуса или улучшает вкус, смягчая горькость и соленость. Используют его и для модификации искусственных продуктов, чтобы снять неприятный привкус.

Фенилаланин и  валин используются в Японии для улучшения аромата рисового печенья. Для улучшения аромата к кофе прибавляют хлоргидрат L-лизина. [17]

Лизин, орнитин, гистидин, аргинин, аспарагиновая кислота, аланин,

валин, лейцин, изолейцин могут служить активными ингредиентами различных дезодорантов для пищевых продуктов. Специфический запах длительно хранившегося риса можно удалить добавлением Л-цистеина, L-лизина и L-гистидина65. Таким образом, учитывая определенное влияние аминокислот на вкус и аромат, различные исследователи неоднократно предпринимали попытки улучшить органолептические показатели пищевых продуктов.

При изготовлении колбасных изделий из мяса теплокровных

животных или  рыбы путем добавления 0,1 — 1 % аминокислот (аланина, аргинина, цистеина и др.) улучшается распределение жира и

желеобразование продукта.

Отдельные аминокислоты и их смеси могут входить в  композиции,

имитирующие вкус и запах природных продуктов питания. Цистеин и

цистин являются важными составными элементами в создании  мясных запахов, их вводят в композиции, обладающие мясным.

С развитием  пищевой промышленности возрастает потребность в антиокислителях. Антиокислительные свойства метионина известны давно, он широко применяется в пищевых маслах и жирах, где проявляет сильный эффект, оказывая при этом положительное влияние на органолептические показатели продукта. В настоящее время имеются определенные успехи в использовании и других аминокислот для этих целей.

Глицин, аланин, лизин, орнитин, аргинин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты при  взаимодействии с сахарами (глюкозой, фруктозой и др.) при определенных условиях (100—120° и рН 11 —13) дают

красители для пищевых продуктов, оказывающие антиокислительное

действие.

Особое место  в пищевой промышленности может  занять цистеин,

благодаря тому, что его молекула содержит SH- группу и обладает в силу этого специфическими физико-химическими свойствами. Лабораторные и производственные исследования L-цистеина и L-цистина показали значительный положительный эффект от введения этих веществ во многие пищевые продукты (мясо и мясопродукты, молочные продукты, хлеб, мучные кондитерские изделия и др.). Эти аминокислоты обладают

большими возможностями  для стабилизации качества пищевых продуктов— для замедления ферментативных реакций потемнения, стабилизации аскорбиновой кислоты, замедления аутоокисления жиров, усиления действия пищевых консервантов, а также для ароматизации пищевых продуктов. В Японии цистеин разрешено добавлять к натуральным фруктовым сокам в качестве антиокислителя. Он эффективен против потемнения пищевых продуктов, так как подавляет образование окрашенных веществ (меланоидинов), восстанавливая промежуточные продукты реакций потемнения. [18]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Данная работа посвящена изучению методов получения  аминокислот и применению их в  пищевой промышленности. В ходе работы выяснилось, что существует много методов выделения аминокислот такие как, микробиологический синтез, химический синтез, биосинтез, ферментативный метод и метод выделения аминокислот из белковосодержащего сырья. Наибольший практический интерес представляет микробиологический синтез. Также было установлено, что в пищевой промышленности чаще используют аминокислоты L-формы, для этого существует ферментативный метод разделения оптических изомеров.

Многие аминокислоты применяются не только в пищевой  промышленности, но и в других отраслях АПК таких как, медицина, сельское хозяйство, косметическая промышленность и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Якубке, Х. Д. Аминокислоты, пептиды, белки: Учебник/ Х. Д. Якубке, Х. Ешкайт, пер. с нем. – М.: 2003. – 456 с.
2. Степанов, В. М. Молекулярная биология. Структура и функции белков: Учебник для биол. спец. вузов/ Под ред. А. С. Спирина. – М.: Высш. шк., 2002 – 335с.
3. Грачева, И. М. Технология микробных белковых препаратов, аминокислот и жиров: Учебник для студентов и высш. учеб. заведений/ И. М. Грачева, Н. Н. Гаврилова – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Колос, 1999. – 383с.
4. Иванова Л. А. Пищевая биотехнология: Учебник для студентов и высш. учеб. заведений/ Л. А. Иванова, Л. И. Войно, С. И. Иванова – кн. 2.; Под ред. И. М. Грачевой. – М.: Колос, 2008. – 472с.
5. Белоусова, Н. И. Экологические аспекты получения смесей аминокислот для сбалансированного питания: Дис. к-та биол. наук. 03.00.16 / Н. И. Белоусова. – М., 2000. – 128с.
6. Скобун, А.С. Органическая химия: Учебное пособие для вузов/ А. С. Скобун, Ю. В. Приходько, Т.А. Ткаченко – Владивосток: Изд-во ТГЭУ, 2005. – 204с.
7. Грандбегр, И. И. Органическая химия: Учебник для вузов/ И. И. Грандберг – М.: Дрофа, 2002. – 672с.
8. Комов, В. П. Биохимия: Учебник для вузов/ В. П. Комов, В. Н. Шведова – М.: Дрофа, 2008. – 638с.
9. Безбородов, А. М. Биохимические основы микробиологического синтеза: Учебник для вузов/ А. М. Безбородов – М.: Легпромбытиздат, 2000. – 304с.
10. Ким, А. М. Органическая химия: учебное пособие для вузов/ А. М. Ким – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2004. – 844с.
11. Шульц. Г. Принципы структурной организации белков: Учебник/ Пер. с англ. В. Е. Шкловера; Под ред. Е. М. Попова – М.: Мир, 2003. – 376с.
12. Рудзитис, Г. Е. Химия -11. Органическая химия. Основы общей химии/ Учебник для 11 кл./ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман – М.: Просвещение, 2005. – 160с.
13. Рогов, И. А. Химия пищи: Учебник для вузов/ И. А. Рогов, Л. В. Антипова, Н. И. Дунченко – М.: Колос, 2007. – 853с.
14. Кнорре, Д. Г. Биологическая химия: Учебник для хим., биол. и мед. спец. вузов/ Д. Г. Кнорре, С. Д. Мызина – М.: Высшая школа, 2000. – 479с.
15. Кузин, А. М. Общая биохимия: Учебник для вузов/ А. М. Кузин – М.: Высшая школа, 2003. – 255с.
16. Чиркин, А. А. Практикум по биохимии: Учеб. пособие для вузов/ А. А. Чиркин – Минск: Новое знание, 2002. – 512с.
17. http://kineziolog.bodhy.ru/content/biotekhnologiya-polucheniya-aminokislot.html
18. http://expobiochim.ru/Stat-i/biotehnologija-poluchenija-nezamenimyh-aminokislot.html