Bagaimana protein kacang dibuat

Sebagai seorang saintis makanan yang bekerja dalam industri protein berasaskan tumbuhan, saya sering ditanya soalan tentang bagaimana bahan protein kacang dihasilkan. Nampaknya terdapat kekeliruan di kalangan pengguna tentang sama ada serbuk protein kacang dan produk protein kacang yang lain diproses tinggi atau mengandungi bahan tambahan yang boleh dipersoalkan.

Dalam artikel komprehensif ini, saya berhasrat untuk menerangkan cara bahan protein kacang dibuat, menyelidiki sejarah protein kacang, menerangkan kimia di sebalik pengekstrakan protein kacang, dan membincangkan kedua-dua faedah dan potensi kelemahan sumber protein vegan yang popular ini.

Prosedur pembuatan. Protein kacang dihasilkan melalui proses yang merangkumi kedua-dua fasa kering dan cecair. Pertama, kulit luar kacang (yang mengandungi terutamanya gentian tidak larut) secara mekanikal dikeluarkan semasa proses kering. Selepas pengisaran, serat larut, kanji, dan protein diperolehi.

Sejarah Ringkas Pengeluaran Protein Kacang

Kacang polong telah dimakan oleh manusia selama lebih 10,000 tahun sebagai sumber pemakanan penting merentasi banyak budaya purba di Asia, Eropah, Afrika dan Timur Tengah. Walau bagaimanapun, bahan protein kacang pekat seperti serbuk dan pencilan yang dijual hari ini adalah ciptaan yang agak moden.

Beberapa peristiwa penting dalam pembangunan protein kacang ramuan:

Pada akhir abad ke-19, saintis membangunkan proses pertama untuk mengekstrak dan mengasingkan sumber protein daripada tumbuhan, meletakkan asas bagi banyak kaedah pengeluaran protein tumbuhan yang masih digunakan hari ini.

Pada tahun 1916, proses yang dipatenkan telah dibangunkan untuk mengasingkan protein daripada tepung kacang untuk pengeluaran komersial. Ini mewakili asal-usul terawal industri protein kacang moden.

Pada tahun 1940-an, teknik tambahan telah dibangunkan untuk mengekstrak dan menumpukan protein secara lebih cekap khususnya daripada kacang polong. Ini meningkatkan ketulenan dan kandungan protein.

Bermula di 1970, pengasingan protein kacang dan pekat mula dikilang secara komersial dan dijual kepada syarikat makanan sebagai ramuan. Penggunaannya masih agak khusus.

Pada tahun 2000-an, populariti protein kacang meningkat dengan pesat disebabkan oleh trend vegan dan permintaan untuk sumber protein berasaskan tumbuhan. Produk yang mengandungi protein kacang membiak.

Hari ini, protein kacang digunakan secara meluas dalam makanan, minuman dan makanan tambahan yang dibungkus untuk menyediakan sumber protein yang mampan dan mesra alergen.

Jadi, walaupun kacang itu sendiri mempunyai sejarah kuno sebagai makanan kaya protein, pekat bahan protein kacang seperti serbuk moden adalah perkembangan yang agak baru dalam sains dan pemprosesan makanan.

Dari mana datangnya protein kacang?

Protein kacang bermula dengan kacang pecah kuning, tanaman ruji pertanian yang kebanyakannya ditanam di wilayah Utara seperti Kanada, Perancis, China dan India. Kacang kuning sangat sesuai untuk pengeluaran protein kerana kandungan protein yang agak tinggi dan profil rasa yang lembut.

Setelah dituai, kacang polong dikisar menjadi tepung kacang halus. Tepung ini kemudiannya menjalani proses pengekstrakan khusus untuk mengasingkan dan menumpukan protein daripada komponen lain seperti karbohidrat dan serat. Ketulenan protein dan kandungan peratusannya meningkat dengan ketara melalui proses pengekstrakan ini.

Bergantung kepada pengilang, kacang asli yang digunakan boleh datang daripada sumber pertanian konvensional, organik atau bebas GMO. Oleh itu, walaupun bahan-bahan protein kacang siap lebih diproses daripada tepung kacang, ia bermula daripada kacang makanan semulajadi yang ringkas.

Adakah protein kacang larut dalam air?

Ciri yang berguna untuk menilai mana-mana serbuk protein oleh ialah keterlarutannya, atau betapa mudahnya ia larut ke dalam air, jus atau cecair lain. Keterlarutan yang baik adalah penting untuk tekstur yang licin dan rasa yang menyeronokkan.

Saya sering ditanya sama ada protein kacang sebati berbanding protein lain seperti whey atau soya. Jawapannya ya - protein kacang mempunyai keterlarutan air yang sangat baik untuk protein tumbuhan. Ia boleh larut menjadi larutan jernih dengan rasa neutral.

Keterlarutan ini datang daripada beberapa sifat semula jadi protein kacang - ia mempunyai berat molekul yang agak rendah dan struktur yang berinteraksi dengan baik dengan molekul air. Pengilang juga akan menambah bahan-bahan yang meningkatkan keterlarutan seperti lesitin bunga matahari semasa pemprosesan untuk meningkatkan lagi kebolehcampuran.

Bagaimana untuk membuat serbuk protein kacang?

Sekarang setelah kita membincangkan asal-usul protein kacang dan sifat keterlarutannya, mari kita lihat bagaimana serbuk dan pekat protein sebenarnya dihasilkan daripada kacang pecah:

Pecahan kering - Tepung kacang dicampur dengan larutan garam hangat yang mengekstrak protein secara selektif sambil tidak termasuk karbohidrat yang lebih besar dan zarah serat. Campuran yang kaya dengan protein kemudiannya dikeringkan.

Perahan basah - Tepung kacang dicampur ke dalam buburan dengan air. Asid ditambah untuk menurunkan pH yang menyebabkan protein menggumpal daripada larutan sambil meninggalkan komponen lain terampai. Dadih protein kemudiannya diasingkan dan dikeringkan.

Pengekstrakan enzimatik - Enzim semulajadi diperkenalkan kepada buburan tepung kacang untuk mencerna karbohidrat, asid phytic dan antinutrien lain, membebaskan lebih banyak protein tulen dalam larutan, yang kemudiannya boleh dikeringkan.

Pengekstrakan ionik - Menggunakan larutan bercas menyebabkan pemisahan berdasarkan interaksi ionik antara molekul protein. Protein membeku dan dikeluarkan daripada buburan.

Dalam semua kes, langkah terakhir ialah menyembur kering pekat protein yang diekstrak menjadi serbuk larut yang halus. Pengilang boleh membuat penambahan seperti lesitin bunga matahari, probiotik, perasa atau pemanis serta semasa pemprosesan untuk rasa dan pemakanan. Tetapi konstituen utama sentiasa kekal terpencil protein kacang.

Bagaimana anda mengekstrak protein daripada kacang?

Untuk lebih memahami pengeluaran serbuk protein kacang, anda boleh melihat lebih dekat pada dua kaedah utama yang digunakan untuk mengekstrak protein daripada komponen lain dalam tepung kacang:

Pemisahan Fizikal

Pendekatan lembut ini menggunakan perbezaan dalam keterlarutan, ketumpatan dan saiz molekul antara zarah protein, karbohidrat dan serat untuk memisahkannya. Dengan mengawal keadaan seperti suhu, keasidan, tahap ion dan kandungan air, anda boleh mengekstrak protein secara selektif daripada tepung kacang.

Pengasingan Kimia

Kaedah ini menggunakan manipulasi pH untuk menyebabkan protein tidak stabil dan menggumpal keluar daripada larutan. Menurunkan pH meprotonasi protein, mengubah casnya dan menyebabkan pengagregatan. Protein yang bergumpal menjadi tidak larut dan boleh ditapis dari sisa buburan.

Kedua-dua pengekstrakan fizikal dan kimia menghasilkan secara relatif pengasingan protein kacang tulen mengandungi 85-95% protein mengikut berat. Bahan tambahan minimum atau bahan kimia keras diperlukan - hanya air, pengubah pH, ​​larutan garam dan enzim dalam kebanyakan kes.

Adakah protein kacang banyak diproses?

Sesetengah pengguna melihat langkah-langkah pengekstrakan seperti pecahan basah dan menganggap bahan-bahan protein tumbuhan mesti diproses tinggi atau terlalu halus. Walau bagaimanapun, kerana serbuk protein kacang mengekalkan protein sayuran asli utuh, saya berpendapat ia hanya diproses secara sederhana:

Kacang polong keseluruhan dikisar menjadi tepung, mengekalkan semua juzuk. Pemprosesan terhad setakat ini.

Protein diekstrak menggunakan air, perubahan pH, enzim atau garam. Tiada pelarut organik atau asid.

Protein disembur kering ke dalam bentuk serbuk. Teknik pengawetan standard yang digunakan untuk jus, susu, telur dan banyak makanan harian.

Berbanding dengan bar tenaga yang dibuat dengan gula halus, minyak terpencil dan perisa tiruan, protein kacang adalah sangat minimum dalam pemprosesan. Protein kekal utuh - ia hanya tertumpu.

Apakah bahan kimia dalam protein kacang?

Satu lagi kebimbangan sesetengah pengguna telah menyatakan adalah penggunaan "bahan kimia" semasa pengeluaran protein kacang. Walau bagaimanapun, pemprosesan protein kacang bergantung terutamanya pada:

Air - Pelarut universal yang diperlukan untuk mencipta buburan dan larutan yang kaya dengan protein.

Asid - Asid sitrik, malik dan askorbik membantu melaraskan pH untuk pembekuan protein. Semua asid organik ringan yang terdapat dalam buah-buahan dan sayur-sayuran.

Garam - Natrium klorida kadangkala digunakan untuk membantu mengekstrak protein dalam pecahan kering. Mineral semulajadi.

Enzim - Enzim semulajadi mencerna karbohidrat dan antinutrien.

Etanol atau isopropanol - Digunakan dalam jumlah yang kecil untuk memendakan protein. Sejat selepas digunakan.

Jadi walaupun istilah itu kelihatan rumit, pengekstrakan protein kacang terutamanya menggunakan bahan gred makanan yang anda akan dapati di mana-mana dapur rumah, bukan bahan kimia industri yang keras.

Bagaimanakah protein diekstrak untuk serbuk protein?

Walaupun spesifikasi berbeza antara sumber protein yang berbeza seperti whey, soya, rami dan protein kacang, proses pengeluaran umum untuk serbuk protein kekal secara relatifnya sama:

Pilih bahan asas yang kaya dengan protein yang sesuai - sama ada tenusu, tumbuhan atau lain-lain.

Pecahkan sumber makanan melalui pengisaran atau pengilangan kepada zarah yang lebih kecil untuk meningkatkan akses pengekstrakan.

Tambah air dan gunakan manipulasi fizikal, enzim atau pH untuk memisahkan protein daripada lemak, karbohidrat dan komponen lain.

Pekatkan lagi protein dengan membuang kandungan lembapan yang berlebihan.

Sembur kering cecair protein pekat ke dalam bentuk serbuk yang halus, larut dan stabil.

Berbanding dengan banyak makanan mudah diproses hari ini, ini masih tahap pemprosesan yang agak minimum yang mengekalkan protein dalam keadaan semula jadinya.

Bagaimanakah ketulan protein kacang dibuat?

Di samping serbuk protein kacang digunakan dalam shake dan smoothie, ketulan protein kacang bertekstur juga semakin popular sebagai pengganti daging. Ini dihasilkan melalui:

Pengekstrakan basah untuk mendapatkan pengasingan protein kacang tulen.

Memanaskan, menyemperit dan menekan protein untuk memberikannya tekstur yang berserabut dan berdaging.

Memotong jisim protein bertekstur menjadi kepingan yang lebih kecil, jalur, hancur atau tepung.

Walaupun lebih intensif daripada pemprosesan serbuk, kaedah penyemperitan ini membentuk protein kacang yang telah dimurnikan menjadi struktur seperti daging yang memuaskan sambil mengekalkan nutrisinya.

Potensi Kelebihan dan Kekurangan Protein Pea

Berbanding dengan sumber yang kurang diproses seperti kacang polong, pekat protein kacang mempunyai kebaikan dan keburukan:

Potensi Faedah:

Kecernaan yang sangat baik dan asid amino ketersediaan kerana proses pengasingan.

Antinutrien minimum seperti asid phytic atau lektin kerana pemprosesan tambahan.

Nisbah protein-per-kalori yang lebih tinggi berbanding kacang polong dengan karbohidrat dan lemak utuh.

Bentuk serbuk larut serba boleh membolehkan penggunaan dalam protein shake, serbuk, bar dan makanan membina otot.

Kelemahan yang berpotensi:

Kehilangan beberapa B vitamin dan mineral yang dikeluarkan bersama dengan pecahan gentian.

Alahan atau tindak balas intoleransi pada orang yang sensitif, seperti protein soya.

Harga yang lebih tinggi daripada kacang polong keseluruhan yang kurang diproses.

Sesetengah lebih suka makanan yang diproses secara minima daripada bahan terpencil.

Walau bagaimanapun, secara keseluruhannya, protein kacang yang dibuat menggunakan amalan sains makanan moden menyediakan pilihan protein yang selamat, berkhasiat dan mampan alam sekitar. Saya harap artikel ini telah membantu menerangkan cara serbuk dan suplemen protein kacang dihasilkan, dan menjelaskan bahan dan proses yang digunakan untuk membuat protein vegan yang popular ini. Sila hubungi untuk sebarang soalan lain!

Rujukan:

[1] Chung, HJ & Liu, Q. (2017). Kesan struktur molekul protein kacang dan whey terhadap kinetik pencernaan dan sifat fizikokimianya. Food Research International, 102, 368-374.

[2] Rigby, NM, Sundar Raj, AA, Sun, J., Wellner, NK, Mills, EC & Mackie, AR (2021). Protein daripada kacang: Kajian semula kimia, pemprosesan dan pemakanan. Makanan, 10(1), 122.

[3] Stone, AK, Karalash, A., Tyler, RT, Nickerson, MT & Warkentin, TD (2015). Atribut fungsi pencilan protein kacang yang disediakan menggunakan kaedah pengekstrakan dan kultivar yang berbeza. Penyelidikan Makanan Antarabangsa, 76, 31-38.

[4] Raigond, P., Ezekiel, R. & Raigond, B. (2015). Kanji tahan dalam makanan: ulasan. Jurnal Sains Makanan dan Pertanian, 95(10), 1968-1978.

mengenai Penulis

Celine Xu ialah ahli botani dengan lebih 15 tahun pengalaman menyelidik dan membangunkan ekstrak tumbuhan untuk aplikasi pemakanan dan farmaseutikal. Beliau mengetuai pasukan R&D yang menumpukan pada pengenalpastian, penanaman dan pengekstrakan tumbuhan ubatan. Celine Xu memperoleh Ph.D. dalam Biologi Tumbuhan telah mengarang banyak artikel dalam jurnal semakan rakan sebaya tentang faedah kesihatan fitokimia tertentu. Dia kerap bercakap di persidangan industri tentang perkembangan baharu dalam penyelidikan ekstrak tumbuhan. Celine Xu berdedikasi untuk memajukan pemahaman saintifik tentang cara sebatian tumbuhan yang disasarkan boleh digunakan untuk meningkatkan kesihatan manusia.