Исследование было выполнено из Университета Хериот-Уотт в Эдинбурге, Шотландия, и опубликовано в журнале Food Hydrocolloids.
Профессор Стивен Юстон из Школы инженерии и физических наук Университета Хериот-Ватт отметил: «Экологи считают, что животноводство приводит к выбросам большого количества парниковых газов, что создает серьезную экологическую проблему в связи с ростом спроса на животный белок. Нам нужны альтернативные источники белка, которые не будут стоить планете дорого».
Юстон и его коллеги сосредоточились на рапсовом жмыхе — богатом белком отходе, остающемся после извлечения масла: «Рапсовый жмых — недоиспользуемый ресурс, и его переработка для потребления человеком имела бы смысл. В Шотландии его много, поскольку фермеры выращивают рапс как разрыхлитель почвы, к тому же рынок рапсового масла растет. Рапсовый жмых содержит 28–45% белка, в зависимости от метода обработки, и большая часть этого питательного материала не используется в пищу человеком».
Юстон работал со студенткой Грейс Чидиммой Джеймс, чтобы исследовать, могут ли природные глубокие эвтектические растворители (natural deep eutectic solvents, NADES) эффективно извлекать белок из рапсового жмыха.
Джеймс рассказывает: «NADES — это экологически чистая альтернатива агрессивным химическим растворителям, традиционно используемым при экстракции белков. Они малотоксичны и биоразлагаемы. Кроме того, они недорогие».
Растворители создаются путем объединения природных соединений, таких как бетаин, природное соединение, содержащееся в свекле и других источниках, с лимонной кислотой или хлорид холина, тип соли, с глицерином, образуя жидкости, способные извлекать белки без ущерба для окружающей среды.
Исследование показало, что некоторые составы NADES позволяют извлекать значительно больше белка, чем традиционные методы на водной основе.
Используя передовое компьютерное моделирование, ученые выяснили, как эти зелёные растворители действуют на молекулярном уровне. Компоненты NADES образуют водородные связи с белками, что потенциально ослабляет их связь с другими материалами в рапсовом жмыхе и облегчает экстракцию. Наиболее эффективная комбинация — бетаин и лимонная кислота в соотношении 2:1 — позволила достичь выхода белка в 53% по сравнению с 15% при экстракции только водой.
Юстон отметил: «Хотя экстракция только водой обеспечивала наивысшую чистоту белка, составы NADES смогли значительно увеличить выход белка. Однако более высокий выход достигался за счёт снижения чистоты. Извлечённый белок содержал другие растительные соединения наряду с белками, которые мы рассчитывали получить, поэтому предстоит ещё немало поработать над совершенствованием процесса».
Несмотря на всю многообещающую перспективу, эта технология все еще сталкивается с препятствиями на пути к ее коммерциализации. Юстон сказал: «Необходимы дополнительные исследования по оптимизации выбора компонентов и концентрации видов для максимального увеличения выхода и чистоты белковых экстрактов. Но это шаг к более устойчивой продовольственной системе, в которой сельскохозяйственные отходы могут быть переработаны для потребления человеком».
Источник: Heriot-Watt University. Автор: Сара МакДэйд.
Источник графики: Food Hydrocolloids (2025), DOI: 10.1016/j.foodhyd.2025.111328
