Сушеные мучные черви обычно содержат 47,1–54,5% белка, 29,5–39,9% жира (с высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот), 4,1–6,0% клетчатки и 3,2–5,5% влаги. В нескольких исследованиях изучались физико-химические и технические характеристики белков мучных червей, полученных с использованием различных методов, а также изучались их биоактивные свойства. В частности, фенольные соединения, обнаруженные в этих насекомых, определяют биоактивность продукции насекомоводства, включая антиоксидантную, противовоспалительную, противораковую и противомикробную.
Таким образом, использование съедобного белка насекомых в пищевых продуктах зависит от его биологических эффектов. Традиционные методы экстракции белка не только требуют много времени и затрат, но и энергии. Существует потребность в альтернативных методах, которые сохраняют биологическую активность белков насекомых и являются экологически устойчивыми.
Команда исследователей из Корейского университета, Сеул, Южная Корея, сравнила функциональность для здоровья концентратов личинок мучного червя (Tenebrio molitor), полученных традиционными методами — щелочной и солевой экстракцией - и нетрадиционными методами - ферментацией и винтовым прессом - для повышения их применимости.
Щелочная экстракция солюбилизирует белки при щелочном pH, что приводит к осаждению белков в их изоэлектрической точке во время последующей обработки кислотным pH, в результате чего получается очищенный и концентрированный белок насекомых.
Солевая экстракция изменяет ионную силу, способствуя взаимодействию белка с водой и растворимости в воде за счет действия ионов соли как «щита» на поверхности белка.
Однако эти традиционные методы часто имеют недостатки, такие как использование токсичных органических растворителей, длительное время перемешивания и высокие температуры, с потенциальной деградацией белка из-за условий обработки, таких как pH, присутствие соли, ионная сила и температура. В частности, щелочная экстракция имеет недостатки, такие как высокое потребление воды и энергии, обширные химические требования и снижение пищевой ценности белка в экстремальных условиях экстракции.
С другой стороны, экстракция с помощью ферментов способствует расщеплению белков и высвобождению биоактивных пептидов, предлагая такие преимущества, как повышенный выход, сниженное использование растворителя, улучшенная функциональность и более низкое потребление энергии по сравнению с традиционными методами. В отрасли признано, что она повышает эффективность экстракции при сохранении качества белка. Ферменты улучшают экстракцию белка, разрушая клеточные структуры и улучшая растворимость. Хотя они также могут способствовать гидролизу, их основная роль заключается в улучшении экстракции белка.
Механическое прессование, обычно используемое для удаления жира из насекомых, также было исследовано для фракционирования мучных червей на три компонента (фильтрат, супернатант и гранулы) с использованием шнекового пресса, что показало перспективность улучшения реологических свойств и текстур для различных применений.
Несмотря на более низкое содержание белка, менее очищенные ингредиенты имеют более низкий потенциал глобального потепления на кг белка по сравнению с обычными компонентами, что подчеркивает потенциал для массового зеленого производства в промышленных масштабах экологически чистым методом.
По результатам исследования, щелочная экстракция увеличила содержание белка, ферментная обработка улучшила пищевую ценность и антиоксидантную способность, а солевая экстракция продемонстрировала противовоспалительный эффект. Ферментная и солевая обработка дала белковые концентраты со значительными антигипергликемическими (или антидиабетическими) свойствами.
На основании полученных результатов исследователи предлагают разработку гибридных методов экстракции, объединяющие традиционные и нетрадиционные методы, на основе целевых приложений с учетом пользы для здоровья, воздействия на окружающую среду, затрат и эффективности.
С новыми технологиями производства белка насекомых можно преодолеть узкое место в восприятии широкой общественностью продукции пищевого насекомоводства и придать отрасли новый импульс развития, отметили ученые.
По статье группы авторов (Ынён О, Йеун Кан, Инсанг Чо, Дживон Кох, У-Дже Пак, Юкён Ким), опубликованной в журнале Journal of Food Science.
Заглавное фото из открытых источников.
