پروتئین ایزوله سویا

پروتئین‌های ایزوله سویا یا همان SPIها در سال 1937 توسط شرکت گلیدن به عنوان جایگزینی برای کازئین شیر گاو وارد بازار شدند. در آن سال‌ها به عنوان رنگدانه در پوشش‌های کاغذی و برای تولید فوم‌های پوششی برای اطفای حریق استفاده می‌شدند. هنری فورد، موسس شرکت خودروسازی فورد و مهندس محقق او R. Boyer نیز اولین توسعه دهندگان محصولات زیستی از دانه‌های سویا بودند. شرکت فورد از SPI در پلاستیک‌های سازنده بدنه خودرو استفاده می‌کرد. بعدها پروتئین‌های ایزوله سویا در صنعت نساجی به کار گرفته شدند و امروزه به عنوان اجزای بافت در محصولات غذایی استفاده می‌شوند.

پروتئین سویا

پروتئین سویا یک پلی پپتید طبیعی (ذخیره شده در دانه‌های روغنی سویا) است که عمدتاً از گلوبولین‌ها و آلبومین‌ها تشکیل شده است. می‌توان آن را به عنوان آرد سویا، کنسانتره پروتئین سویا (SPC) و پروتئین سویا ایزوله (SPI) طبقه بندی کرد. زنجیره‌های پلی پپتیدی پلیمرهای پروتئین سویا با پیوندهای دی سولفیدی و هیدروژنی به یک ساختار پیچیده سه بعدی متصل شده و در هم پیچیده می‌شوند. دو پلیمر پروتئینی اصلی در پروتئین سویا، گلیسینین و کنگلیسینین هستند که حدود 80 درصد کل پروتئین سویا را تشکیل می دهند. پروتئین سویا در حدود دمای 230 درجه سانتیگراد تجزیه می‌شود. پروفایل پخت پلیمرهای پروتئین سویا به طور قابل توجهی تحت تأثیر دما، فشار و زمان پخت قرار دارد. پلیمرهای پروتئین سویا پتانسیل زیادی برای استفاده در فرمولاسیون چسب چوب، پوشش، رنگ و چسب مایع دارند.

پروتئین سویا ایزوله

SPI تصفیه شده ترین نوع پروتئین سویا با مقدار پروتئین 90 درصد است. دارای خواص فوق‌العاده‌ای است: از جمله گرماپذیری، زیست سازگاری و زیست تخریب پذیری؛ از این رو در زمینه‌های مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. پروتئین سویا ایزوله از سه پروتئین اصلی بتا کنگلیسینین، گلیسینین و پروتئین‌های چربی دوست تشکیل شده است. هزاران تن پروتئین ایزوله سویا (SPI) در سراسر جهان به عنوان یک عنصر کاربردی در صنایع غذایی استفاده می شود. ویژگی‌های عملکردی اصلی پروتئین‌های سویا عبارتند از:

• ظرفیت هیدراتاسیون
• حلالیت
• پایداری کلوئیدی
• ژل شدن
• امولسیون شدن
• کف کردن و چسبندگی

خواص عملکردی پروتئین‌ها عمدتاً توسط خواص شیمیایی و فیزیکوشیمیایی آنها کنترل می‌شود و این به نوبه خود تحت تأثیر ترکیب و شرایط پردازش و ذخیره سازی آنها قرار می‌گیرد.

نحوه تولید پروتئین ایزوله سویا

پروتئین ایزوله سویا به طور سنتی از کنجاله سویای بدون چربی با استفاده از استخراج پروتئین‌ها و کربوهیدرات‌های محلول درpH ملایم (7-10) تهیه می‌شود. پسماند نامحلول (عمدتا کربوهیدرات) با سانتریفیوژ و به دنبال آن رسوب پروتئین سویا در نقطه ایزوالکتریک (pH در محدوده 4.5) حذف می‌شود. پروتئین رسوب داده شده با تخلیه مکانیکی جدا شده، شسته شده و تا pH حدود 6.8 خنثی می‌شود و سپس با اسپری خشک می‌شود.

خواص تغذیه‌ای و سلامتی پروتئین ایزوله سویا

با وجود مقدار محتوای پروتئین بیش از 90 درصد برای افراد گیاهخوار مناسب است. به علاوه، حاوی لاکتوز نیست برای افرادی که عدم تحمل لاکتوز دارند، مناسب است. همچنین کم کالری، کم چرب، بدون قند اضافه و فاقد گلوتن است.

کاربرد پروتئین ایزوله سویا در فرمولاسیون رنگ

ایزوله پروتئین سویا به دلیل خاصیت چسبندگی، تشکیل فیلم و ضد آب بودن در فرمولاسیون خمیری و پودری رنگ استفاده می‌شود. رنگ‌های خمیری نسبت به رنگ های پودری ماندگارتر هستند. از مزایای استفاده از پروتئین سویا در فرمولاسیون رنگ می‌توان به موارد ذیل اشاره داشت:

• افزایش قابلیت شستشوی سطح رنگ‌شده
• بهبود قدرت پوشش
• افزایش دوام روی سطوح متخلخل
• خشک شدن سریع
• عدم وجود بو (به دلیل عدم وجود حلال‌های آلی)

کاربردهای پروتئین ایزوله سویا در صنایع غذایی

کنسانتره‌ها و ایزوله‌های پروتئین سویا کارکرد و کیفیت حسی مورد نظر تولید کنندگان و مصرف کنندگان بسیاری از محصولات غذایی را تامین می‌کنند. همچنین پروتئین ایزوله سویا می‌‎تواند به تنهایی یا در ترکیب با سایر منابع پروتئینی استفاده شود. فن‌آوری‌های جدیدی برای حذف رنگ‌ها و طعم‌های نامطلوب سویا گزارش شده‌اند که اجازه می‌دهد محصولات مبتنی بر پروتئین سویا با کیفیت ارگانولپتیک بهبودیافته تولید شوند. فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی مختلف، مانند اکستروژن و پروتئولیز جزئی، کارکرد پروتئین‌های سویا را تغییر داده و استفاده از آن‌ها را در محصولات غذایی جدید بسیار گسترش داده‌اند. درادامه به تعدادی از کاربردهای پروتئین ایزوله سویا در صنایع غذایی اشاره خواهد شد:

• فرآورده‌های گوشتی

 افزودن پروتئین ایزوله سویا به فرآورده‌های گوشتی نه تنها بافت و طعم محصولات گوشتی را بهبود می‌بخشد، بلکه باعث افزایش محتوای پروتئین و تقویت ویتامین‌ها می‌شود. کارکرد آن حفظ احتباس آب، اطمینان از احتباس چربی، جلوگیری از جدا شدن سس و بهبود کیفیت و بهبود طعم باشد. حضور پروتئین ایزوله سویا در ترکیب سوسیس، ژامبون و سایر فرآورده‌های گوشتی باعث ژل شدن، امولسیون شدن و بهبود بافت می‌شود و برش محصول را آسان‌تر می‌کند.

• فرآورده‌های لبنی

 ایزوله پروتئین سویا به جای پودر شیر در نوشیدنی‌های غیر لبنی و انواع فرآورده‌های شیری استفاده می‌شود. خواص مغذی کامل و محتوای فاقد کلسترول ویژگی‌هایی هستند که پروتئین ایزوله سویا را برای جایگزینی شیر مستعد می‌کنند. استفاده از پروتئین ایزوله سویا به جای شیر خشک بدون چربی برای تولید بستنی می‌تواند خواص امولسیون کنندگی بستنی را بهبود بخشد و کریستال شدن لاکتوز را به تاخیر بیندازد.

• محصولات پخت و نان

در محصولات نانوایی می‌تواند حجم نان را افزایش دهد، رنگ و ظاهر نان را بهبود ببخشد و ماندگاری آن را افزایش دهد. همچنین میزان شکستگی رشته‌های نودل را بعد از جوشاندن کاهش می‌دهد و بافت نودل را بهبود می‌بخشد.

• نوشیدنی‌ها

 پروتئین ایزوله سویا همچنین می تواند در صنایع غذایی مانند نوشیدنی‌ها، غذاهای مغذی و غذاهای تخمیری استفاده شود. تاثیر بی‌نظیری در بهبود کیفیت مواد غذایی، افزایش خواص مغذی، کاهش کلسترول خون و پیشگیری از بیماری های قلبی و عروقی دارد.

بازار جهانی پروتئین ایزوله سویا

تخمین زده می‌شود که فروش جهانی پروتئین ایزوله سویا در سال 2024 به ارزش 3.675 میلیارد دلار آمریکا باشد. انتظار می‌رود بازار پروتئین ایزوله سویا تا سال 2034 به 8.573 میلیارد دلار برسد. شرکت‌هایی که در ادامه نام آن‌ها آمده است از مهم‌ترین تولید کنندگان و عرضه کنندگان پروتئین ایزوله سویا در دنیا هستند:

• Archer Daniels Midland
• Cargill Inc
• Fuji Oil Holdings Inc
• Farbest
• Kerry
• Batory Food
• CHS Inc
• Crown Soya Protein Group E.I
• The Scoular Company
• Food Chem International
• Fuji Oil Holdings Inc.
• Nutra Food Ingredients LLC
• Osage Food Products
• Dupont De Numerous Company