Инсайты отрасли от NIZO: использование и оптимизация мембранной фильтрации для экстракции растительных белков

ГОСТЕВАЯ СТАТЬЯ

26 января 2023 г. — Последнее обновление: 26 января 2023 г. в 16:52 по Гринвичу.

Связанные теги Функция Низо sanitize_gpt_value2(gptValue) { var vOut = ""; var aTags = gptValue.split(','); var reg = new RegExp('\\W+', "g"); для (var i=0; я

Чтобы превратить источник белка, например, молочные продукты или растительный материал, в жизнеспособный белковый ингредиент, вы должны отделить нужный вам белок от различных молекул, которые вам не нужны. Мембранная фильтрация зарекомендовала себя как технология экстракции белка в молочной промышленности; теперь игроки в области растительных белков, будь то стартапы или признанные производители, также внимательно присматриваются к ним.

Эта технология предлагает явные преимущества – если вы сможете преодолеть трудности, как объясняет Фред ван де Вельде, руководитель экспертной группы NIZO по функциональным белкам.

Рене Флорис:​Что такое мембранная фильтрация и каковы ее преимущества?​

Фред ван де Вельде: При мембранной фильтрации вы фильтруете поток материала через полимерную (или в некоторых случаях керамическую) мембрану. Поры в этой мембране позволяют более мелким молекулам проходить и смывать их, в то время как более крупные молекулы белка остаются. Мембраны изготавливаются из различных материалов и размеров пор и обладают рядом преимуществ по сравнению с кислотным осаждением — еще одной технологией экстракции белка, которая часто используется при производстве растительного белка.

РФ: Каковы преимущества использования мембранной фильтрации?​

Ф.В.: Во-первых, мембранная фильтрация дает более высокий выход, поскольку вы восстанавливаете практически весь белок, чего нельзя сказать о кислотном осаждении. Во-вторых, ваш белок лучше сохраняет свою функциональность при мембранной фильтрации. В-третьих, это более экологически чистый метод: при кислотном осаждении используются как основание, так и кислота, в результате чего образуется солевой боковой поток и продукт, содержащий относительно высокое содержание соли. С другой стороны, мембранная фильтрация использует простую воду для удаления нежелательных молекул. Наконец, вы можете получить высококонцентрированный белковый раствор, который требует меньше энергии на заключительном этапе сушки, экономя затраты и обеспечивая еще одну экологическую выгоду.

РФ: Каковы проблемы использования мембранной фильтрации?​

FV: Во время экстракции белка на мембране накапливаются остатки, снижающие ее фильтрующую способность. Скорость накопления загрязнения зависит от размера пор мембраны и взаимодействия, происходящего между исходным материалом и материалом мембраны. Это происходит как с молочными, так и с растительными белками. Однако в молочной промышленности процессы минимизации загрязнения и очистки уже хорошо оптимизированы. Во многих отношениях молочная промышленность довольно проста: вы имеете дело с одним типом продукта (молоком), все компоненты молока хорошо растворены, и его поведение понятно благодаря долгой истории отрасли. Но с растительными белками все гораздо сложнее: существует много разных источников белка, каждый из которых ведет себя по-своему, и это различное поведение еще не до конца изучено. Итак, если мы хотим уменьшить загрязнение и тем самым уменьшить время очистки, время простоя и т. д., нам необходимо гораздо больше понять механизмы, вызывающие образование слоя остатков загрязнений из растительных белков.

РФ: Что вызывает загрязнение мембран растительными белками?​

Ф.В.: Основываясь на нашем опыте работы в NIZO с мембранной фильтрацией и растительными белками, мы определили ряд механизмов, которые могут вызывать накопление остатков на мембранах. Во-первых, это нерастворимые компоненты исходного материала, которые могут блокировать поры мембраны. Это, конечно, не проблема для молочных продуктов/молока, которые состоят из растворимых компонентов. Растительный материал также содержит небелковые волокна, которые также могут закупоривать поры. Другим потенциальным механизмом является адсорбция белков или даже разворачивание белков на мембране, что может привести к загрязнению. Кроме того, полифенолы, которых также много в растительной пище, могут взаимодействовать с белками, потенциально ускоряя образование слоев загрязнения.