Австралия - Тъй като експлоатацията на дивия риболов и морската среда застрашава доставките на храни, учени от университета Флиндърс намират нови устойчиви начини да превърнат биологичните отпадъци, биомасата от водорасли и дори заседналите водорасли в ценен протеин за диетични и други продукти.

страничните

В един от няколкото текущи проекта в Центъра за развитие на морски биопродукти във Флиндърс, изследователите се стремят да извлекат стойност от черупките на раци и други морски отломки чрез разработена от университета машина за „преработка на зелена“ течност.

„С нарастването на световното население ще нараства и търсенето на протеини и продукти, получени от протеини, и това не може да бъде задоволено чрез използване на традиционни протеинови източници“, каза професор Кирстен Хайман; Освен това той съобщи, че милиони тонове морски улов, произведен от прилов, черупки, кости, глави и други части, се губят по време на обработката на морски и сладководни видове.

The странични продукти от преработката на морски дарове (SPB) и микроводорасли са потенциални ресурси, които могат да запълнят празнината в търсенето на протеини и протеинови производни, подчертава нова публикация.

„Тези биоматериали са богат източник на протеини с високо хранително качество, докато протеиновите хидролизати и биопептиди, получени от тези протеини, притежават няколко полезни биологични активности за търговски приложения в различни индустрии“, добави съавторът Трънг Нгуен от университета във Флиндърс.

„Ефективното използване на тези морски биоматериали за възстановяване на протеини не само ще допълни глобалното търсене и ще спести природни биологични ресурси, но също така успешно ще се справи с финансовите и екологични тежести от екологичните отпадъци, проправяйки път за по-екологично производство и кръгова икономика“.

Добавената стойност също изглежда обещаваща с много продукти, получени от биоактивни протеини, които привличат внимание за насърчаване на човешкото здраве, включително откриване на лекарства, хранителни и фармацевтични разработки. Прогнозите за търговската стойност на тези протеинови терапевтични средства през 2015 г. са 174,7 млрд. Щатски долара и се очаква да достигнат 266,6 млрд. Долара през 2021 г., което ще доведе до удвояване на търсенето на продуктите.

В световен мащаб се изчислява, че годишно се произвеждат 32 милиона тона BPS, което представлява икономически ресурс за възстановяване на протеини, докато техническите предимства в производството на биомаса от микроводорасли биха довели до безопасни доставки на протеини с минимална конкуренция за обработваеми земи и ресурси с прясна вода

Изследването представя изчерпателен преглед, който анализира потенциала на използването на SPB и микроводорасли за възстановяване на протеини и критичната оценка на осъществимостта на производството на настоящи и нововъзникващи технологии, използвани за развитието на процеса.

Публикуваният научен преглед включва подробен анализ на потенциала за търговско производство на морски протеини от SFB и микроводорасли, чрез обсъждане на наличните материали и конвенционални технологии, използвани в процеса на разработване. Авторите на изследването също обсъждат биоактивността на търговския интерес на протеиновите продукти с тяхното хранително качество и функционалност за хранителни и фармацевтични продукти.

Процеси за възстановяване на протеини

Въпреки че са разработени няколко обещаващи процеса за възстановяване и производство на SPB протеини и морски микроводорасли, са необходими по-големи усилия в процеса и разработването на продукти, за да стане осъществимо тяхното търговско производство.

Механичните процеси, използвани за възстановяване на богато на протеини месо или мускули от главите или черупките на SPB, могат да се използват за унищожаване на клетъчните стени на микроводораслите, за да се улесни екстракцията на протеини.

Изоелектричното утаяване/солюбилизация (ISP) е често препоръчван метод за възстановяване на SPB и протеинови концентрати от микроводорасли. Ензимните екстракционни процеси се предпочитат за производството на протеинови продукти с по-добри хранителни качества, функционалности и биоактивност.

SPB и водорасли

Въпреки че са недостатъчно използвани в производството на биоторове и фуражи за животни с ниска икономическа рентабилност или дори когато те се изхвърлят като биоотпадъци със значителни разходи за окончателно изхвърляне и генериране на екологични проблеми, няколко SPB и морски водорасли са богати на протеини.

Рибните глави, черупки и скелети са негодни за консумация части, които често се отделят и изхвърлят като отпадъци по време на преработката на различни рибни продукти като рибни филета, рибно месо, макаронени изделия (сурими), осоляване, пушене и консервиране.

Неядливите части съставляват най-голямата част от SPB, но нормите варират в широки граници в зависимост от вида и процеса на обработка. Например обхватът на главите, черупките и опашките при търговската обработка на ракообразни варира от 45 до 60%, но представлява 80% при обработката на американски омари; всъщност количествата са по-ниски за мекотели (43%) и риба (25-35%).

Кожата, люспите и костите (шипове) обикновено се отделят като негодни за консумация части в различни процеси на преработка на риба. Тези части представляват до 30% от страничните продукти от преработката на риба. С годишно производство на 54,1 милиона тона риба се изчислява, че всяка година се произвеждат 16,2 милиона тона рибни кожи, люспи и кости. Всъщност рибните люспи съдържат 30-50% протеин; кожата обаче има средно 20% протеин, но значението й се крие в съдържанието на колаген.

Съдържанието на колаген в SPB варира значително в зависимост от вида, възрастта и сезона и може да представлява до 70% от сухото тегло за някои специфични видове. Колагенът има широк спектър от приложения в хранителната, хранителната, козметичната и фармацевтичната индустрия.

Вътрешните органи се отстраняват напълно по време на обработката на рибата, тъй като тези части съдържат различни биологично активни компоненти, които могат да повлияят отрицателно на качеството на рибните продукти. Вътрешните органи, включително черен дроб, стомах, далак и сърна, представляват 12-18% от общия обем риба. С 80 милиона тона риба, произведени всяка година, годишното производство на месо от органи се оценява на 11,5-29,7 милиона тона. Съдържанието на протеин във вътрешностите, генерирани от различни видове риби, варира от 8,5-21%, но е изключително високо в рибата тон.

Отстраняването на кръвта е първата стъпка в различните процеси на преработка на риба, тъй като коагулацията и окисляването на рибената кръв влияе отрицателно върху качеството на продукта. Обемите на кръвта в живите риби варират от 2 до 7% от общото тегло на рибата, но диапазонът за сьомга и пъстърва е по-висок (3,5-4%). Рибената кръвна плазма съдържа разнообразни протеазни инхибитори, а рибеният плазмен протеин е обещаваща алтернатива на феталния говежди серум в клетъчна културална среда за тъканни клетъчни култури.

Хранително качество на морските протеини

Микроводораслите и рибните протеини се считат за отлични източници на функционални и биоактивни хранителни вещества за хранителните нужди на човека, но целият хранителен режим на микроводорасли съдържа клетъчни стени и полизахариди, които ограничават смилаемостта. За разлика от тях, протеините, извлечени от микроводорасли, са на разположение за храносмилателните ензими, подобрявайки смилаемостта с 82%.

Биоактивност на морските протеини

Рибните протеини съдържат различни биоактивни пептиди, които стават активни след хидролизата. Тези биопептиди се освобождават от родителските протеини по време на нормално стомашно-чревно храносмилане или по време на преработката на храна с помощта на топлина, химикали, протеолитични ензими или микроорганизми (ферментация). Тъй като имат полезни модулаторни функции за някои метаболитни пътища, тези биопептиди могат да играят жизненоважна роля в профилактиката на заболяванията и укрепването на здравето.

Контакт:
Професор Кирстен Хайман
Този имейл адрес е защитен срещу спам ботове. Трябва да имате активиран JavaScript, за да го видите.
61-042-220-8577