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Le materie prime proteiche vegetali non si differenziano solo per il contenuto proteico. Anche la materia prima, il processo di produzione e la successiva lavorazione influenzano le loro proprietà sensoriali, nutrizionali e tecnologiche.
In linea di principio si possono distinguere, tra l’altro, concentrati proteici, isolati proteici e idrolizzati proteici. I confini non sono sempre definiti in modo rigido e possono variare a seconda della materia prima e del processo di produzione.
Per la scelta di una proteina vegetale adatta non è quindi decisivo solo un contenuto proteico il più alto possibile, ma soprattutto l’idoneità alla rispettiva applicazione.
Concentrati proteici
I concentrati proteici si ottengono rimuovendo parzialmente i componenti non proteici della materia prima di partenza. In questo modo aumenta la quota relativa di proteina.
A seconda della materia prima vengono impiegati procedimenti diversi. Per i legumi ha un ruolo importante in particolare il frazionamento a secco, mentre per i semi oleosi la disoleazione rappresenta una fase di processo decisiva.
A seconda della materia prima e del procedimento, i concentrati proteici vegetali raggiungono tipicamente contenuti proteici di circa il 50–65 %.
Semi oleosi: la disoleazione come fase centrale del processo
I semi oleosi come i semi di girasole o la soia contengono, oltre alla proteina, una quota considerevole di olio. Per aumentare il contenuto proteico relativo, gran parte di quest’olio viene dapprima rimossa.
Ciò può avvenire ad esempio mediante spremitura meccanica, procedimenti di estrazione o una combinazione di diverse fasi di processo. Come prodotti intermedi si ottengono, tra l’altro, panelli o farine disoleate in cui la proteina è già notevolmente arricchita.
Il contenuto proteico raggiungibile e le proprietà del concentrato dipendono, tra l’altro, dal grado di disoleazione, dalla quota di componenti di bucce e fibre e dalle condizioni di temperatura e di processo applicate durante la lavorazione.
Per la proteina di girasole, ad esempio le nostre qualità proteiche Heliaflor® , la lavorazione controllata del seme di girasole disoleato costituisce la base per materie prime ricche di proteine e funzionali.
Legumi: frazionamento a secco mediante classificazione ad aria
Materie prime come piselli o favino vengono dapprima pulite e poi macinate finemente. La farina ottenuta può quindi essere separata in diverse frazioni granulometriche mediante classificazione ad aria.
Si sfruttano le differenze di dimensione delle particelle, massa e comportamento in corrente d’aria. Le particelle ricche di proteine possono così essere separate dalle frazioni più ricche di amido.
Poiché questo procedimento avviene a secco, richiede relativamente poca acqua. Al tempo stesso le proprietà originarie delle proteine possono spesso essere preservate in larga misura.
Il contenuto proteico raggiungibile dipende, tra l’altro, dalla materia prima di partenza, dalla macinazione e dall’efficienza del successivo frazionamento.
Caratteristiche qualitative dei concentrati proteici
Il contenuto proteico da solo non descrive completamente la qualità di una proteina vegetale. A seconda dell’applicazione hanno un ruolo importante altre proprietà.
Tra queste rientrano ad esempio composizione amminoacidica, digeribilità, solubilità, capacità di legare acqua e grassi, capacità emulsionante, texture, gusto e colore.
È l’applicazione a essere decisiva: Un concentrato con un contenuto proteico inferiore può essere tecnologicamente o sensorialmente più adatto a una determinata formulazione rispetto a una proteina più purificata.
Isolati proteici
Gli isolati proteici sono frazioni proteiche maggiormente purificate. Oltre all’olio o all’amido, vengono separati in larga misura anche altri componenti della materia prima.
Si ottiene così una materia prima con una quota proteica particolarmente elevata. A seconda della materia prima e della definizione, gli isolati proteici presentano spesso contenuti proteici superiori all’80 %.
Processo di produzione tipico: frazionamento a umido
Per la produzione di molti isolati proteici, i componenti proteici vengono dapprima separati dagli altri componenti della materia prima in una fase acquosa.
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Preparare la materia prima
Semi o legumi vengono puliti e macinati. Nelle materie prime ricche di olio può essere effettuata prima una disoleazione. -
Trasferire la proteina nella fase liquida
La farina viene miscelata con acqua. Con condizioni di processo e valori di pH adeguati, una parte delle proteine può essere portata in soluzione o in dispersione. -
Separare le sostanze di accompagnamento
Fibre, amido e altri componenti non disciolti vengono rimossi mediante procedimenti di separazione adeguati. -
Recuperare la proteina
Modificando il pH si può ridurre in modo mirato la solubilità della proteina, in modo che precipiti e possa poi essere separata. -
Trattare ed essiccare
A seconda del procedimento, la frazione proteica viene lavata, ulteriormente trattata e poi trasformata in una polvere proteica fine, ad esempio mediante essiccazione a spruzzo.
Che cosa significa una maggiore purificazione per la qualità?
Il frazionamento a umido consente contenuti proteici elevati e rimuove gran parte delle sostanze di accompagnamento originarie.
Allo stesso tempo pH, acqua, temperatura ed essiccazione possono influenzare la struttura proteica e quindi proprietà funzionali come solubilità, capacità emulsionante, capacità di legare l’acqua o texture.
Più proteina non significa automaticamente meglio: Un isolato può essere ideale per determinate applicazioni. In altre formulazioni, tuttavia, un concentrato meno lavorato o una proteina funzionalmente ottimizzata possono offrire proprietà migliori.
Idrolizzati proteici e peptidi
In un idrolizzato proteico non si riduce in primo luogo la quota di altri componenti della materia prima. È invece la proteina stessa a essere scissa in modo mirato in unità più piccole.
Le lunghe catene proteiche vengono scomposte parzialmente o in larga misura in peptidi più corti e, a seconda del grado di idrolisi, anche in amminoacidi liberi.
Come si producono gli idrolizzati proteici?
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Una materia prima proteica viene lavorata con acqua fino a ottenere una sospensione o una soluzione adeguata.
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Gli enzimi scindono le catene proteiche in modo mirato in determinati punti. A seconda del procedimento sono possibili anche altri metodi di idrolisi.
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La reazione viene interrotta non appena si raggiunge il grado di idrolisi desiderato.
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A seconda del prodotto vengono separati i componenti residui. Successivamente l’idrolizzato può essere concentrato ed essiccato.
Come materiale di partenza possono servire ad esempio proteine di soia, piselli, frumento o altre materie prime vegetali. Anche concentrati o isolati proteici già purificati possono essere successivamente idrolizzati.
Come cambiano le proprietà?
Con l’idrolisi si formano componenti proteici più piccoli, che possono differire dalla proteina di partenza nelle loro proprietà fisiche e sensoriali.
A seconda del grado di idrolisi possono cambiare, ad esempio, solubilità, viscosità, comportamento emulsionante e gusto. Le proprietà dipendono fortemente dalla materia prima, dagli enzimi impiegati e dalla conduzione del processo.
Un’idrolisi più spinta può inoltre portare a note gustative amare. Questo effetto può essere influenzato dalla scelta di enzimi adeguati, dalle condizioni di processo e da ulteriori fasi di trattamento.
Differenze rispetto a concentrati e isolati
Nei concentrati e negli isolati proteici la quota proteica viene aumentata rimuovendo altri componenti della materia prima.
In un idrolizzato proteico, invece, l’attenzione è rivolta alla modifica della proteina stessa: le catene proteiche vengono scisse in modo mirato in peptidi più piccoli ed eventualmente in amminoacidi liberi.
Quale proteina vegetale è adatta alla Sua applicazione?
Contenuto proteico, gusto, solubilità e proprietà tecnologiche devono sempre essere considerati insieme. Saremo lieti di supportarLa nella scelta di una qualità proteica adatta alla Sua formulazione e applicazione.
