Ультразвуковая экстракция и модификация растительных белков: влияние на физико-химические, функциональные и пищевые свойства

Ультразвуковая обработка представляет собой экологичную технологию, которая в последние годы активно изучается для экстракции растительных белков и целенаправленного изменения функциональных свойств получаемых ингредиентов. Обычно ультразвук используют как предварительную обработку в традиционных протоколах солюбилизации белков, поскольку он разрушает клеточный матрикс и повышает извлекаемость белка. Скорость экстракции и увеличение её выхода зависят от таких технологических условий, как плотность акустической энергии, продолжительность ультразвуковой обработки, соотношение субстрата и суспензии, перемешивание и другие факторы. Ультразвук также применяют для модификации физических, структурных и функциональных свойств белковых ингредиентов, в том числе в рамках одновременной экстракции и модификации. Существенные изменения физических свойств белков под действием ультразвука включают уменьшение размера, изменения реологических свойств, электропроводности и дзета-потенциала (ζ). Эти изменения обусловлены сдвиговыми напряжениями, возникающими при кавитации, которые приводят к перестройке вторичной и третичной структуры белка, включая агрегацию и сшивание белковых молекул вследствие окисления. Физические и структурные изменения влияют на функциональные свойства и пищевую ценность получаемого белкового ингредиента. Изменения функциональных свойств, особенно гидрофобности, растворимости, эмульгирующей и пенообразующей способности, зависят от интенсивности воздействия ультразвуковой энергии на белок. Цель настоящего обзора — рассмотреть основные параметры и условия ультразвуковой обработки, применяемые для экстракции и модификации растительных белков, а также их влияние на структурные изменения белков и последующие физико-химические, функциональные и пищевые свойства.