Extraktion, Struktur und funktionelle Eigenschaften von Erbsenproteinkomponenten

Der Extraktionsprozess von Erbsenprotein ist entscheidend für die Extraktionsausbeute sowie die ernährungsphysiologischen und funktionellen Eigenschaften von Erbsenprotein, was sich auf seine Anwendbarkeit in der Lebensmittelindustrie auswirkt. Derzeit umfassen die Extraktionsmethoden für Erbsenprotein hauptsächlich Nassextraktion (A), Trockenfraktionierung (B) und milde Fraktionierung (C).

Erbsenprotein muss vor der Extraktion Vorbehandlungsschritte wie Waschen, Trocknen, Sortieren, Schälen oder Spalten durchlaufen, damit die Extraktion des Erbsenproteins nicht durch andere Komponenten beeinträchtigt wird. Die Oxidation von Fettsäuren ist der Hauptgrund für den Bohnengeruch von Erbsenprotein, und der schlechte Geschmack kann durch überkritische Extraktion in Kombination mit der Entfernung von Lipiden im Erbsenmehl durch Lösungsmittel entfernt werden. Die Keimbehandlung ist ein wirksames Mittel zur Verbesserung der Funktionalität, des Nährwerts, der Verarbeitungseigenschaften und zur Verbesserung des schlechten Geschmacks. Studien haben gezeigt, dass das Keimen über einen Zeitraum von mehr als einem Tag die mit Bohnen verbundenen Gerüche verstärkt, möglicherweise durch eine erhöhte Lipoxygenase-Aktivität oder die Freisetzung proteingebundener, mit Bohnen verbundener flüchtiger Stoffe. Die Fermentation von Erbsen kann zur Verbesserung der Proteinverdaulichkeit, zur Reduzierung von Antinährstoffen und zur Erhöhung der Bioverfügbarkeit von Mineralien eingesetzt werden. Daher kann die Fermentation auch eine vielversprechende Behandlung für Erbsen sein.

Die Nassextraktion ist derzeit eine gängige Methode für kommerzielles Erbsenprotein, hauptsächlich alkalische Extraktion und Fällung am isoelektrischen Punkt. Obwohl durch Nassextraktion Erbsenprotein mit ausreichender Reinheit extrahiert werden kann, werden die natürliche Struktur und die funktionellen Eigenschaften des Proteins beschädigt, sodass weitere Optimierungsstudien erforderlich sind. Die Trockenextraktion umfasst hauptsächlich zwei Schlüsselschritte: Mahlen und Windsichten. Beim Mahlen geht es hauptsächlich darum, Protein und Stärke durch Mahlen von Erbsensamen zu trennen. Die Intensität des Mahlens kann jedoch zur Trennung von Stärke und Proteinmatrix führen und auch dazu führen, dass Stärkekörner abgenutzt werden, was dazu führt, dass Protein und Stärke nicht mehr getrennt werden können. Unter Luftklassifizierung versteht man die Verwendung von Luftkraft zur Trennung von Mehl entsprechend der Partikelgrößenverteilung, um den Zweck der Trennung von Protein und Stärke zu erreichen. Die Trockenextraktion ist umweltfreundlich, effizient, kostengünstig und nachhaltig. Der Hauptnachteil ist die geringe Reinheit des gewonnenen Proteins. Neben der Trocken- und Nassextraktion gibt es derzeit milde Mischextraktionsverfahren zur Proteintrennung. Die Mischmethode bezieht sich auf die Verwendung von Zentrifugalkraft oder anderen Reinigungsmethoden, um die feinen Bestandteile, die nach der Trockentrennung nicht schichtweise getrennt werden können, abzutrennen. Verbessert die Reinheit. Nach der Proteinextraktion können nachfolgende Verarbeitungsmethoden zur Verbesserung der Proteinstruktur, Verarbeitungseigenschaften und Ernährungseigenschaften eingesetzt werden, wie z. B. Fermentation, Enzyme, chemische und thermische Verarbeitung.

Gelbes Erbsenprotein besteht aus Albumin (10-20%) und Globulin (70-80%). Erbsenalbumin ist eine reichhaltige Quelle an essentiellen Aminosäuren und hat einen höheren Nährwert, während die funktionellen Eigenschaften von Erbsenglobulin einen größeren Anwendungswert haben. Erbsenprotein fördert die Zunahme der Muskeldicke, insbesondere bei denjenigen, die ihre Muskelkraft verbessern. Darüber hinaus weisen Erbsenproteine spezifische funktionelle Vorteile auf, darunter Löslichkeit, Emulgier- und Schaumbildungsfähigkeit, Emulsions- und Schaumstabilität sowie Gel- und Filmbildungsfähigkeiten. Die Einbeziehung von Erbsenprotein in Grundnahrungsmittel kann den Proteingehalt in der Ernährung erhöhen und gleichzeitig bestimmte Funktionen für die Formel bereitstellen. Derzeit sind die gemeldeten Lebensmittel, die Erbsenprotein enthalten, Brot, Nudeln, Backwaren, Snacks, Fleischprodukte und Getränke. Obwohl Erbsenprotein einige Eigenschaften von Lebensmitteln verbessern kann, beispielsweise die Gewebestruktur von Snacks verbessern und gepuffte Snacks knuspriger machen. Allerdings gibt es noch große Herausforderungen. Beispielsweise führt der Bohnengeruch zu einem niedrigen Lebensmittelwert und der Zusatz von Erbsenprotein in Getränken führt zu einer Verringerung des Nährwerts, was für den Langzeitgenuss nicht geeignet ist.