ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕЛКОВЫХ ИЗОЛЯТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ БОБОВЫХ И ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР, И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ПРОИЗВОДСТВЕ МЯСНЫХ АНАЛОГОВ

В данной статье проведено комплексное исследование белковых изолятов, полученных из гороха, сои, пшеницы и кукурузы: определены их выход, химический состав, физико-химические и колориметрические характеристики (CIE Lab*), а также аминокислотный профиль. Выделение белков осуществляли методом щёлочной экстракции (0,1 М NaOH, pH 9, 30 °C, 60 мин). Эффективность экстракции во всех образцах была высокой и варьировала в пределах 83,25-85,21%; наибольший выход зафиксирован у сои (31,1%) и гороха (21,23%). Массовая доля белка в изолятах составляла 69,37–79,36%; содержание жира было минимальным у сои (0,12%), тогда как доля углеводов была повышенной в пшеничном изоляте (19,2%). Показатели плотности продемонстрировали для пшеничного изолята более высокие значения насыпной (0,52 г/мл) и уплотнённой (0,73 г/мл) плотности, что благоприятствует формированию волокнистой, «мясоподобной» текстуры. Цветовой анализ подтвердил высокую светлоту всех изолятов (L* = 80,15-85,47). По аминокислотному профилю изоляты гороха и сои отличались более сбалансированным составом (повышенное содержание лизина и аргинина), тогда как для кукурузы (зеин) и пшеницы лимитирующим фактором выступал лизин. Полученные результаты обосновывают использование белков сои и гороха в качестве базовых компонентов при производстве растительных мясозаменителей, а пшеницы (глютен/клейковина) и кукурузы – как функциональных структурообразующих добавок.

1. Food and Agriculture Organization of the United Nations. How to Feed the World in 2050: High Level Expert Forum Report. Rome, 2009. 35 p. — URL: https://www.fao.org/fileadmin/templates/wsfs/docs/expert_paper/How_to_Feed_the_World_in_2050.pdf (date of request: 04.09.2025).

2. Meat: The future series-alternative proteins / H.C.J. Godfray et al. – Geneva: World Economic Forum, 2019.

3. Sanchez-Sabate R. Understanding attitudes towards reducing meat consumption for environmental reasons. A qualitative synthesis review / R. Sanchez-Sabate, Y. Badilla-Briones, J. Sabaté // Sustainability. – 2019. – Vol.11(22). – P. 6295.

4. Strategies to improve meat-like properties of meat analogs meeting consumers’ expectations / Y.P. Chen et al // Biomaterials. – 2022. – Vol. 287. – P. 121648

5. Webster J. Animal husbandry regained: The place of farm animals in sustainable agriculture / J. Webster, J. Porritt/ – London: Routledge, 2012.

6. Banik R. Exopolysaccharide of the gellan family: Prospects and potential / R. Banik, B. Kanari, S. Upadhyay // World Journal of Microbiology. – 2000. – Vol. 16(5). – Р. 407-414.

7. Akharume F.U. Modification of plant proteins for improved functionality: A review / F.U. Akharume, R.E. Aluko, A.A. Adedeji // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. – 2021. – Vol. 20(1). – Р. 198-224.

8. Dahl W.J. Review of the health benefits of peas (Pisum sativum L.) / W.J. Dahl, L.M. Foster, R.T. Tyler // British Journal of Nutrition. – 2012. – Vol. 108(S1). – Р. 3-10.

9. The study on the impact of glycated pea proteins on human intestinal bacteria / Ś. Dominika et al // International Journal of Food Microbiology. – 2011. – Vol. 145(1). – Р. 267-272.

10. Xiong Y.L. Hydrolyzed wheat gluten suppresses transglutaminase-mediated gelation but improves emulsification of pork myofibrillar protein / Y.L. Xiong, K.K. Agyare, K. Addo // Meat Science. – 2008. – Vol. 80(2). – P. 535-544.

11. Kasaai M. R. Zein and zein-based nano-materials for food and nutrition applications: A review // Trends in Food Science & Technology. – 2018. – Vol.79. – P. 184-197.

12. Narale B.A. Modifications of physicochemical, functional, structural, and nutritional properties of a field bean protein isolate obtained using batch and continuous ultrasound systems / B.A. Narale, A. Mounika, A. Shanmugam // Sustainable Food Technology. – 2024. – Vol. 2(2). – Р. 470-484.

13. Сорочинский В.Ф. Способ получения пищевого клейковинного продукта / В.Ф. Сорочинский, Е.П. Мелешкина, В.П. Кизим. – 2006.

14. AOAC. Official Methods of Analysis. – Gaithersburg, MD: AOAC International, 2005. – 18th edn, Method 942.

15. AOAC. Official Methods of Analysis. – Gaithersburg, MD: AOAC International, 2005. – 18th edn, Method 942.05.

16. AOAC. Official Method for Fat Extraction. Official Methods of Analysis. – Washington D.C.: Association of Official Analytical Chemists, 2005. – 18th edn, Method № 920.85.

17. McCleary B.V. Measurement of available carbohydrates in cereal and cereal products, dairy products, vegetables, fruit, and related food products and animal feeds: First action 2020.07 / B.V. McCleary, C. McLoughlin // Journal of AOAC International. – 2021. – Vol. 104(6). – Р. 1465-1478.

18. William W.H. Official methods of analysis of AOAC international. AOAC Official Method. – 2000. – № 985.29.

19. Official Method, A.O.A.C., 2005. Official Method 994.12, Amino Acids in Feed. Official Methods of Analysis of AOAC International (18th Edition). – Arlington, VA: Association of Official Analytical Communities, 2005.

20. Optimization of ultrasound assisted extraction of protein from sunflower meal and its physicochemical and functional properties / М. Dabbour et al // Journal of Food Process Engineering. – 2018. – Vol. 41(5). – Р. e12799.

21. Pulsed ultrasound assisted extraction of protein from defatted Bitter melon seeds (Momardica charantiaL.) meal: Kinetics and quality measurements / М. Naik еt al // LWT. – 2022. – Vol. 155. – P. 112997.

22. Compositional studies and physicochemical characteristics of cashew nut (Anarcadium occidentale) flour / М.О. Aremu et al // Pakistan Journal of Nutrition. – 2006. – Vol. 5(4). – Р. 328-333.

23. Proximate composition and fatty acid analysis of Lablab purpureus (L.) legume seed: implicates to both protein and essential fatty acid supplementation / S. Hossain et al // Springerplus. – 2016. – Vol.5. – P. 1-10.

24. Khatoon N. Nutrient retention in microwave cooked germinated legumes / N. Khatoon, J. Prakash // Food Chemistry. – 2006. – Vol. 97(1). – P. 115-121.

25. D'souza M.R. Effect of traditional processing methods on nutritional quality of field bean / M.R. D'souza // Advances in Bioresearch. – 2013. – Vol. 4(3).

26. Kinsella J.E. Milk proteins: physicochemical and functional properties / J.E. Kinsella, C.V. Morr // Critical Reviews in Food Science & Nutrition. – 1984. – Vol. 21(3). – Р. 197-262.

27. Methods for processing pulses to optimize nutritional functionality and maximize amino acid availability in foods and feeds / C. Cargo-Froom et al // Cereal Foods World. – 2020. – Vol. 65(6). – P. 10.1094/