Influence of technological parameters on the degree of enzymatic hydrolysis of high-protein products

Abstract

Introduction. Research have been conducted to determine the influence of technological parameters on the degree of hydrolysis of soy and whey proteins, as well as their mixtures to obtain balanced protein compositions with a high degree of hydrolysis. Materials and methods. Researched here are isolated soy protein, whey protein concentrate and mixtures at different ratio thereof that were hydrolyzed by proteases «Protamex», «Bioprotease N100L» and «Profix 6500». A degree of protein hydrolysis was evaluated by spectrophotometric method, the amino acid composition of hydrolysates was determined using ion exchange chromatography. Results and discussion. To obtain a highly hydrolyzed isolated soy protein rational modes of its proteolysis were determined, namely: mass concentration of protein in an aqueous solution-9%, mass concentration of protease-5%, pH 6.5-7.0, hydrolysis temperature 55-60 °C and duration of the process-60 min. Under these conditions, the degree of hydrolysis of isolated soy protein is 80-82% obtained with «Protamex», 50-51%with «Bioprotease N100L» and 30-33%with «Profix 6500». Hydrolytic effect of the above mentioned proteases on the degree of hydrolysis of whey protein concentrate under the same conditions is slightly less and amounts to 45-46% for «Protamex», 30-33% for «Bioprotease N100L» and 19-20% for «Profix 6500» which can be explained by the smaller specificity of this substrate to the enzymes. To achieve a balanced composition of essential amino acids relative to human milk, it is rational to combine a whey protein concentrate and isolated soy protein in a mass ratio of 1:1 respectively. In doing so, the degree of hydrolysis of this mixture is high and amounts to more than 80% under the action of «Protamex» at a concentration of 5% by weight of protein, a temperature of 55-60 °C and a duration of 60 minutes. Conclusions. For the first time the rational technological parameters for the proteolysis of isolated soy protein, whey protein concentrate and their mixtures were determined to obtain a high degree of hydrolysis.

Удосконалення Технологічного Етапу Гідролізу Білків У Технології Дитячих Сухих Гіпоалергенних Сумішей

“…3). Інститут технічної теплофізики НАН України має багаторічний позитивний досвід створення та впровадження вітчизняних енергоефективних технологій сумішей з гідролізованими білками тваринного та рослинного походження в сухій формі, в тому числі для дитячого харчування [14,15]. На основі результатів проведених досліджень гідролізу суміші білків було удосконалено енергоощадну технологію сухих гіпоалергенних сумішей з гідролізованим білком для харчування дітей першого року життя.…”

“… приготування та гідромеханічну обробку у роторно-пульсаційному апараті (РПА) водного розчину суміші КСБ та ІСБ при масовому співвідношенні 1:1 або 2:1 відповідно, що забезпечує збалансований склад незамінних амінокислот [14];…”