Hvordan laves ærteprotein

Som fødevareforsker, der arbejder i den plantebaserede proteinindustri, bliver jeg ofte stillet spørgsmål om, hvordan ærteproteiningredienser fremstilles. Der synes at være en vis forvirring blandt forbrugerne om, hvorvidt ærteproteinpulver og andre ærteproteinprodukter er stærkt forarbejdede eller indeholder tvivlsomme tilsætningsstoffer.

I denne omfattende artikel vil jeg forklare, hvordan ærteproteiningredienser fremstilles, dykke ned i ærteproteinets historie, beskrive kemien bag ærteproteinekstraktion og diskutere både fordele og potentielle ulemper ved denne populære veganske proteinkilde.

Fremstillingsproceduren. Ærteprotein fremstilles ved en proces, der omfatter både tørre og flydende faser. Først fjernes den ydre skal af ærten (der primært indeholder uopløselige fibre) mekanisk under en tør proces. Efter formaling opnås opløselige fibre, stivelser og proteiner.

En kort historie om ærteproteinproduktion

Ærter er blevet indtaget af mennesker i over 10,000 år som en vigtig kilde til ernæring på tværs af mange gamle kulturer i Asien, Europa, Afrika og Mellemøsten. Imidlertid er koncentrerede ærteproteiningredienser som de pulvere og isolater, der sælges i dag, en ret moderne opfindelse.

Nogle nøglebegivenheder i udviklingen af ærteprotein ingredienser:

I slutningen af ​​det 19. århundrede udviklede videnskabsmænd de første processer til at udvinde og isolere proteinkilder fra planter, hvilket lagde grunden til mange planteproteinproduktionsmetoder, der stadig bruges i dag.

I 1916 blev en patenteret proces udviklet til at isolere protein fra ærtemel til kommerciel produktion. Dette repræsenterede den tidligste oprindelse af den moderne ærteproteinindustri.

I 1940'erne blev yderligere teknikker udviklet til mere effektivt at udvinde og koncentrere protein specifikt fra ærter. Dette forbedrede renhed og proteinindhold.

Begyndende i 1970'erne, ærteproteinisolater og koncentrater begyndte at blive kommercielt fremstillet og solgt til fødevarevirksomheder som ingredienser. Brugen var dog stadig relativt niche.

I 2000'erne voksede ærteproteinets popularitet eksponentielt på grund af veganske tendenser og efterspørgsel efter plantebaserede proteinkilder. Produkter, der indeholder ærteprotein prolifererede.

I dag er ærteprotein meget brugt i emballerede fødevarer, drikkevarer og kosttilskud for at give en bæredygtig, allergenvenlig proteinkilde.

Så mens ærter selv har en ældgammel historie som en proteinrig fødevare, koncentreret ærteproteiningredienser ligesom moderne pulvere er en ret ny udvikling inden for fødevarevidenskab og -forarbejdning.

Hvor kommer ærteprotein fra?

Ærteprotein starter med den gule flækkede ært, en hovedafgrøde fra landbruget, der hovedsageligt dyrkes i nordlige regioner som Canada, Frankrig, Kina og Indien. Gule ærter er velegnede til proteinproduktion på grund af deres relativt høje proteinindhold og milde smagsprofil.

Når de er høstet, males ærterne til et fint ærtemel. Dette mel gennemgår derefter specialiserede ekstraktionsprocesser for at isolere og koncentrere proteinet væk fra andre komponenter som kulhydrater og fibre. Proteinets renhed og dets procentvise indhold øges begge væsentligt gennem denne ekstraktionsproces.

Afhængigt af producenten kan de originale ærter, der anvendes, komme fra konventionelle, økologiske eller GMO-frie landbrugskilder. Så mens færdige ærteproteiningredienser er mere forarbejdede end hele ærtemel, starter de fra simple, naturlige helfødeærter.

Er ærteprotein vandopløseligt?

En nyttig egenskab til at vurdere evt proteinpulver af er dets opløselighed, eller hvor let det opløses i vand, juice eller andre væsker. God opløselighed er afgørende for en glat tekstur og behagelig smag.

Jeg bliver ofte spurgt, om ærteprotein blander sig godt sammenlignet med andre proteiner som valle eller soja. Svaret er ja – ærteprotein har fremragende vandopløselighed for et planteprotein. Det kan opløses i klare opløsninger med en neutral smag.

Denne opløselighed kommer fra nogle naturlige egenskaber ved ærteproteiner - de har relativt lav molekylvægt og en struktur, der interagerer godt med vandmolekyler. Producenter vil også tilføje opløselighedsfremmende ingredienser som solsikkelecithin under forarbejdningen for yderligere at forbedre blandbarheden.

Hvordan laver man ærteproteinpulver?

Nu hvor vi har dækket oprindelsen af ​​ærteprotein og dets opløselighedsegenskaber, lad os se på, hvordan proteinpulver og koncentrater faktisk fremstilles af flækkede ærter:

Tørfraktionering - Ærtemelet blandes med varme saltopløsninger, der selektivt ekstraherer protein og udelukker større kulhydrater og fiberpartikler. Den proteinrige blanding tørres derefter.

Vådekstraktion - Ærtemel blandes til en opslæmning med vand. Syrer tilsættes for at sænke pH, hvilket får proteinerne til at koagulere fra opløsning, mens andre komponenter efterlades suspenderet. Proteinmasserne skilles derefter fra og tørres.

Enzymatisk ekstraktion - Naturlige enzymer introduceres til ærtemel-opslæmningen for at fordøje kulhydrater, fytinsyre og andre antinæringsstoffer, hvilket frigiver mere rent protein i opløsning, som derefter kan tørres.

Ionisk ekstraktion - Påføring af ladede opløsninger forårsager adskillelse baseret på de ioniske interaktioner mellem proteinmolekyler. Proteinerne koagulerer og fjernes fra opslæmningen.

I alle tilfælde er det sidste trin at spraytørre det ekstraherede proteinkoncentrat til et fint, opløseligt pulver. Producenter kan også lave tilsætninger som solsikkelecithin, probiotika, smagsstoffer eller sødestoffer under forarbejdning for smag og ernæring. Men hovedbestanddelen forbliver altid den isolerede ærteprotein.

Hvordan udvinder man protein fra ærter?

For bedre at forstå produktionen af ​​ærteproteinpulver hjælper det at se nærmere på de to primære metoder, der bruges til at ekstrahere protein væk fra de andre komponenter i ærtemel:

Fysisk adskillelse

Denne skånsomme tilgang bruger forskelle i opløselighed, tæthed og molekylstørrelse mellem protein-, kulhydrat- og fiberpartikler til at adskille dem. Ved at kontrollere forhold som temperatur, surhedsgrad, ionniveauer og vandindhold kan du selektivt udvinde protein fra ærtemel.

Kemisk adskillelse

Denne metode anvender pH-manipulation for at få proteinerne til at destabilisere og koagulere ud af opløsningen. Sænkning af pH protonerer proteiner, ændrer deres ladning og forårsager aggregering. De sammenklumpede proteiner bliver uopløselige og kan filtreres væk fra resten af ​​gyllen.

Både fysisk og kemisk ekstraktion resulterer i relativt rent ærteproteinisolat indeholdende 85-95 vægtprocent protein. Der er brug for et minimum af ekstra ingredienser eller skrappe kemikalier - kun vand, pH-modificerende midler, saltopløsninger og enzymer i de fleste tilfælde.

Er ærteprotein stærkt forarbejdet?

Nogle forbrugere ser ekstraktionstrin som vådfraktionering og antager, at planteproteiningredienser skal være stærkt forarbejdede eller overdrevent raffinerede. Men da ærteproteinpulver holder de originale vegetabilske proteiner intakte, vil jeg påstå, at de kun er moderat forarbejdede:

Hele ærter males til mel og bevarer alle bestanddele. Begrænset behandling indtil videre.

Protein udvindes ved hjælp af vand, pH-ændringer, enzymer eller salte. Ingen organiske opløsningsmidler eller syrer.

Protein spraytørres til pulverform. En standard konserveringsteknik, der bruges til juice, mælk, æg og mange hverdagsmad.

Sammenlignet med en energibar lavet med raffineret sukker, isolerede olier og kunstige smagsstoffer, er ærteprotein direkte minimalt i forarbejdningen. Proteinet forbliver intakt – det er simpelthen koncentreret.

Hvilke kemikalier er der i ærteprotein?

En anden bekymring, som nogle forbrugere har udtrykt, er brugen af ​​"kemikalier" under ærteproteinproduktion. Imidlertid er ærteproteinbehandling primært afhængig af:

Vand - Det universelle opløsningsmiddel, der er nødvendigt for at skabe proteinrige slam og opløsninger.

Syrer - Citron-, æblesyre og ascorbinsyre hjælper med at justere pH for proteinkoagulation. Alle milde organiske syrer, der findes i frugt og grøntsager.

Salte - Natriumchlorid bruges nogle gange til at hjælpe med at ekstrahere protein i tør fraktionering. Et naturligt mineral.

Enzymer - Naturligt forekommende enzymer fordøjer kulhydrater og antinæringsstoffer.

Ethanol eller isopropanol - Bruges i små mængder til at udfælde protein. Fordampet efter brug.

Så selvom terminologien lyder kompleks, ekstraktion af ærteprotein bruger primært fødevarekvalitetsingredienser, du ville finde i ethvert hjemmekøkken, ikke skrappe industrielle kemikalier.

Hvordan udvindes protein til proteinpulver?

Mens detaljerne varierer mellem forskellige proteinkilder som valle, soja, hamp og ærteprotein, forbliver den generelle produktionsproces for proteinpulver relativt ens:

Vælg et passende proteinrigt basismateriale - hvad enten det er mejeri, plante eller andet.

Nedbryd fødekilden gennem formaling eller formaling til mindre partikler for at forbedre ekstraktionsadgangen.

Tilsæt vand og brug fysisk, enzymatisk eller pH-manipulation til at adskille protein fra fedt, kulhydrater og andre komponenter.

Koncentrer proteinet yderligere ved at fjerne overskydende fugtindhold.

Spraytør den koncentrerede proteinvæske til en fin, opløselig og holdbar pulverform.

Sammenlignet med mange forarbejdede færdigretter i dag, er dette stadig et ret minimalt niveau af forarbejdning, der bevarer proteinerne i deres naturlige tilstand.

Hvordan laves ærteproteinbidder?

Foruden ærteproteinpulver brugt i shakes og smoothies vokser teksturerede ærteproteinbidder også i popularitet som køderstatninger. Disse er produceret via:

Vådekstraktion for at opnå oprenset ærteproteinisolat.

Opvarmning, ekstrudering og tryksætning af proteinet for at give det en fibrøs, kødfuld tekstur.

Skær den strukturerede proteinmasse i mindre bidder, strimler, crumbles eller mel.

Selvom den er mere intensiv end pulverbehandling, former denne ekstruderingsmetode rensede ærteproteiner til tilfredsstillende kødlignende strukturer, mens den bevarer deres ernæring.

Potentielle fordele og ulemper ved ærteprotein

Sammenlignet med mindre forarbejdede kilder som hele ærter, har ærteproteinkoncentrater både fordele og ulemper:

Potentielle fordele:

Fremragende fordøjelighed og aminosyre tilgængelighed på grund af isolationsprocessen.

Minimale antinæringsstoffer som fytinsyre eller lectiner på grund af yderligere forarbejdning.

Højere protein-per-kalorie-forhold sammenlignet med ærter med intakte kulhydrater og fedtstoffer.

Alsidig opløselig pulverform tillader brug i proteinshakes, pulvere, barer og muskelopbyggende fødevarer.

Potentielle ulemper:

Tab af nogle B vitaminer og mineraler, der fjernes sammen med fiberfraktionen.

Allergier eller intolerancereaktioner hos følsomme mennesker, såsom sojaprotein.

Højere pris end mindre forarbejdede hele ærter.

Nogle foretrækker minimalt forarbejdede fødevarer frem for isolerede ingredienser.

Samlet set giver ærteprotein fremstillet ved hjælp af moderne fødevarevidenskabspraksis en sikker, nærende og miljømæssigt bæredygtig proteinmulighed. Jeg håber, at denne artikel har hjulpet med at forklare, hvordan ærteproteinpulvere og kosttilskud fremstilles, og tydeliggjort, hvilke ingredienser og processer, der går til at lave disse populære veganske proteiner. Kontakt venligst med andre spørgsmål!

Referencer:

[1] Chung, HJ & Liu, Q. (2017). Indvirkning af molekylær struktur af ærter og valleprotein på deres fordøjelseskinetik og fysisk-kemiske egenskaber. Food Research International, 102, 368-374.

[2] Rigby, NM, Sundar Raj, AA, Sun, J., Wellner, NK, Mills, EC & Mackie, AR (2021). Protein fra ærter: En gennemgang af kemi, forarbejdning og ernæring. Foods, 10(1), 122.

[3] Stone, AK, Karalash, A., Tyler, RT, Nickerson, MT & Warkentin, TD (2015). Funktionelle egenskaber af ærteproteinisolater fremstillet ved hjælp af forskellige ekstraktionsmetoder og kultivarer. Food Research International, 76, 31-38.

[4] Raigond, P., Ezekiel, R. & Raigond, B. (2015). Resistent stivelse i fødevarer: en anmeldelse. Journal of the Science of Food and Agriculture, 95(10), 1968-1978.

Om forfatteren

Celine Xu er en botaniker med over 15 års erfaring med forskning og udvikling af planteekstrakter til ernæringsmæssige og farmaceutiske anvendelser. Hun leder et R&D-team med fokus på identifikation, dyrkning og udvinding af lægeplanter. Celine Xu fik en ph.d. i Plantebiologi har forfattet adskillige artikler i peer-reviewede tidsskrifter om de sundhedsmæssige fordele ved specifikke fytokemikalier. Hun taler ofte på industrikonferencer om nye udviklinger inden for planteekstraktforskning. Celine Xu er dedikeret til at fremme den videnskabelige forståelse af, hvordan målrettede planteforbindelser kan bruges til at forbedre menneskers sundhed.