Введение. Ежегодно спрос на белки растительного происхождения увеличивается. Согласно прогнозам Markets and Markets, мировой рынок растительных белков вырастет с 10,3 млрд до 14,5 млрд долл. в период с 2020 по 2027 г. при среднем приросте 7,1 % в год [1]. В России большая часть растительных белков представлена зарубежными компаниями, в связи с этим особо востребованы технологии получения изолятов белка на основе отечественного сырья, имеющих высокий потенциал практической реализации.Существенным недостатком производства животного белка является низкая эффективность конверсии растительного сырья. Для получения 1 кг животного белка в среднем расходуется 6 кг растительного белка [2]. В этой связи целесообразно увеличить использование растительного сырья для получения пищевого белка. Альтернативные белковые источники в сравнении с традиционными имеют низкую стоимость и широко доступны.В пищевой промышленности все большую актуальность приобретают растительные белковые ингредиенты – изоляты, концентраты и текстураты белка [3]. Эти белковые добавки применяют при производстве пищевых продуктов благодаря их высокой питательной ценности и хорошему взаимодействиею с другими ингредиентами, однако их функционально-технологические свойства (ФТС) зависят от способа получения и источника белка. К функционально-технологическим свойствам относятся растворимость белка, водосвязывающая (ВСС) и жиросвязывающая (ЖСС) способности, жироэмульгирующие свойства (ЖЭС) и стабильность эмульсий (СЭ), пенообразующая способность (ПС) и стабильность пены (СП) [4].Основными источниками растительного белка являются масличные, бобовые и злаковые культуры [1]. Наибольшую коммерческую распространенность получили соя, пшеница и кукуруза [5]. Для удовлетворения увеличивающегося с каждым годом спроса на растительные белки и увеличения их ассортимента активно ведутся поиски альтернативных источников.Недорогими источниками белка являются бобовые культуры. В бобах нута содержание белка достигает 29 %, который характеризуется сбалансированным соотношением незаменимых аминокислот [6]. В сравнении с соевыми белки нута обладают более низкой аллергенностью [7]. Актуальность переработки бобов нута для извлечения белка подтверждается значительным ежегодным приростом мирового рынка в 11,2 %, а к 2025 г. его объем в денежном эквиваленте составит 737,8 млн долл. [6]. Однако в настоящий момент не налажено коммерческое производство белковых изолятов нута. Недавно в рамках стартапа на базе Еврейского Университета в Иерусалиме была разработана технология получения белкового изолята нута ChickP компании ChickP. Однако на рынке представлен белковый концентрат нута CP-PRO 70 компании Innovopro Ltd (Израиль).В России каждый год отмечается увеличение урожая рапса, возрастает объем отходов переработки – жмыхов и шротов, содержащих большое количество белка – до 42 % в шроте и до 35–38 % в жмыхе [8]. Помимо использования отходов переработки рапса в качестве корма их можно использовать как источник белка для пищевой промышленности. Сообщается о сбалансированном аминокислотном составе белка рапса и высокой усвояемости – 84 % [9]. Недавно на зарубежном рынке были зарегистрированы белковые препараты рапса под коммерческими названиями Supertein и Puratein (Burcon NutraScience Co, Канада), имеющие статус GRAS [10], а также Isolexx (TeuTexx Proteins, Германия), получивший положительное заключение EFSA [11].Производство коммерчески доступных изолятов белка нута и рапса в России до сих пор не налажено. Ключевую роль при оценке качества белка играет аминокислотный профиль, а также усвояемость белка [12]. Цель исследования – сравнение функционально-технологических свойств и аминокислотного состава изолятов белка нута и рапса, полученных путем обезжиривания, предобработки целлюлолитическими ферментными препаратами, щелочной экстракции и кислотным осаждением в изоэлектрической точке. Задачи: определить аминокислотный профиль и функционально-технологические свойства полученных изолятов белка нута и рапса в сравнении с коммерческими образцами; сделать вывод о возможности использования изолятов белка нута и рапса в качестве пищевых ингредиентов; предложить рекомендации по способу модификации функционально-технологических свойств полученных изолятов белка.Объекты и методы. Для исследования был выбран нут типа кабули. Изолят белка нута получен из бобов, которые предварительно измельчали и обезжиривали н-гексаном, проводили ферментативную предобработку с использованием ФП «ЦеллоЛюкс А» (ООО «Сиббиофарм», Россия), затем щелочную экстракцию и изоляцию белков согласно Патенту № 2803851 [13].Получение изолята белка осуществлялось согласно Патенту № 2815553 [14]. Жмых рапса ярового сорта «Ермак» измельчали на роторной ударной мельнице, затем проводили предобработку измельченного жмыха подкисленной водой при pH 4,0, жмых отделяли от экстракта и обезжиривали н-гексаном. Проводили ферментативную предобработку с помощью ФП Rovabio max АР (Adisseo, Франция), щелочную экстракцию и осаждение белков из экстракта.Для сравнения качественных характеристик полученных изолятов использовали коммерческие белковые препараты: изолят гороховый (АО «ОХК «Уралхим», Россия) и изолят белка сои Shansong-90 (Linyi Shansong Biological Products Co., Китай).Влажность образцов определяли в соответствии с ГОСТ 54951-2012, зольность – ГОСТ 34845-2022, определение содержания «сырого» протеина – ГОСТ 13496.4-2019.Для оценки функционально-технологических свойств изолятов белка определяли долю растворимого белка, водосвязывающую, жиросвязывающую способности, жироэмульгирующие свойства и стабильность эмульсии, пенообразующие свойства и стабильность пены.Долю растворимого белка определяли путем растворения 250 мг анализируемой пробы в 20 см3 0,1 М раствора NaCl при pH 7,0, перемешивании в течение 30 мин на магнитной мешалке US-1500D (ULAB, Китай) [15]. Затем проводили центрифугирование при 20 000 g в течение 30 мин, далее определяли содержание белка в фугате по методу Лоури. Выражали долю растворимого белка в процентах по отношению к его содержанию в анализируемом образце.Для определения водосвязывающей способности исследуемых образцов готовили суспензию 0,5 г навески в 5 см3 дистиллированной воды, встряхивали в течение 10 с каждые 5 мин в течение 30 мин и центрифугировали при 1000 g в течение 15 мин [16]. ВСС, выраженную в %, рассчитывали, как отношение массы анализируемого образца после центрифугирования к массе исходного образца. Жиросвязывающую способность определяли путем смешивания 0,5 г навески и 5 см3 подсолнечного масла. Приготовленную суспензию встряхивали в течение 10 с каждые 5 мин в течение 30 мин, затем центрифугировали 15 мин при 1000 g [16]. Величину ЖСС в % определяли как отношение массы навески после центрифугирования к массе исходного образца.Определение жироэмульгирующих свойств осуществляли путем гомогенизации образца массой 3,5 г в 50 см3 дистиллированной воды с использованием гомогенизатора STEGLER DG-360 (STEGLER, Китай) при 10 000 об/мин в течение 30 с. К суспензии добавляли 50 см3 подсолнечного масла и повторно гомогенизировали в течение 120 с. Эмульсию переносили в две центрифужные пробирки и центрифугировали при 1100 g в течение 5 мин. Жироэмульгирующие свойства рассчитывали путем деления объема эмульгированного слоя на объем эмульсии перед центрифугированием [15].Для определения стабильности эмульсии приготовленную эмульсию перед центрифугированием нагревали до 85 °С в течение 15 мин, охлаждали, затем охлажденную эмульсию переносили в две центрифужные пробирки и центрифугировали при 1100 g в течение 5 мин [15].Пенообразующую способность определяли путем приготовления 50 см3 3 % раствора анализируемой пробы в дистиллированной воде, после чего гомогенизоровали при 10 000 об/мин в течение 60 с, затем суспензию переносили в мерный цилиндр на 250 см3 и измеряли объем пены в процентах от общего объема. Стабильность пены выражали в процентах, как объем пены, остающийся спустя 20 мин, отнесенный к общему объему [15].Анализ аминокислотного состава исследуемых образцов изолята белка определяли на основе ГОСТ 34132-2017. Для анализа отбирали предварительно высушенную и обезжиренную навеску образца изолята белка массой (10,0 ± 0,1) мг, проводили гидролиз концентрированной соляной и пропионовой кислотами (соотношение 50 : 50) при температуре 110 °С в течение 18 ч, после чего гидролизат упаривали. К упаренному досуха гидролизату добавляли 1 см3 буфера (pH 2,2), количественно переносили в виалу. Для первичных аминокислот с целью предколоночной дериватизации с использованием системы автосемплера ВЭЖХ Agilent 1260 Inf1nity LC (Agilent Technologies, США) использовали ортофталевый альдегид, для вторичных – 9-фторметилхлорформиат. Хроматографическое разделение проводили с использованием колонны ZORBAX С18 РА 3,5 мкм 4,6 × 150 мм (Agilent Technologies, США) в режиме градиентного элюирования в течение 25 мин.Расчет аминокислотного скора (АС), коэффициента различия аминокислотного скора (КРАС) и биологической ценности (БЦ) исследуемых образцов изолятов белка осуществляли в соответствии с методикой, предложенной в работе Д.Р. Тазеддиновой и А.Д. Тошева (2022) [17].Обработку экспериментальных данных осуществляли с использованием программного пакета MS Excel в ходе которой определяли среднее значение искомой величины при 3-кратной повторности, а также среднеквадратическое отклонение и доверительный интервал. Величина доверительной вероятности составляла 95 %.Результаты и их обсуждение. В изоляте белка нута содержание основного вещества составило (90,51 ± 2,26) %, в изоляте рапса – (90,75 ± 2,27) %. Полученные данные согласуются со значениями, представленными в работах [18, 19]. Изолят сои Shansong-90 содержит (90,58 ± 2,26) % белка, изолят гороха «Уралхим» содержит менее 90 %. Характеристика исследуемых изолятов белка приведена в таблице 1.Содержание золы в изолятах нута и рапса значительно ниже, чем в изоляте гороха, но находится на одном уровне с изолятом сои. По внешнему виду все образцы представляют собой однородный мелкодисперсный порошок светло-бежевого цвета. Изоляты нута, рапса и сои обладают нейтральными органолептическими параметрами, в отличие от изолята гороха, имеющего незначительный характерный гороховый привкус.  Таблица 1Характеристика исследуемых изолятов белкаCharacteristics of the studied protein isolates ПоказательОбразецИзолят нутаИзолят рапсаИзолят сои Shansong-90Изолят гороха «Уралхим»Содержание «сырого» протеина, % от СВ*90,51±2,2690,75±2,2790,58±2,2688,71±2,21Зола, % от СВ2,59±0,123,91±0,355,18±0,464,83±0,43Массовая долявлаги, %4,34±0,156,42±0,127,03±0,145,94±0,11Внешний видОднородныймелкодисперсный порошокОднородныймелкодисперсный порошокОднородный мелкодисперсный порошокОднородный мелкодисперсный порошокЦвет Светло-бежевыйСветло-бежевыйСветло-бежевыйСветло-бежевыйОрганолептические параметрыНейтральныеНейтральныеНейтральныеНезначительный гороховыйпривкус*СВ – сухие вещества.  Был получен и проанализирован аминокислотный профиль каждого исследуемого образца (рис. 1). Изоляты характеризуются сбалансированным аминокислотным профилем. Белковый изолят рапса превосходит остальные образцы по содержанию аспарагиновой кислоты ((12,35 ± 1,85) %), аланина (7,65 ± 1,15), гистидина (4,40 ± 0,66), глицина (5,04 ± 0,76), треонина (6,84 ± 1,03) и тирозина (3,76 ± 0,56), при минимальном значении, но удовлетворяющем требованиям ФАО/ВОЗ, серина (3,89 ± 0,58), цистеина (0,81 ± 0,12), валина (3,46 ± 0,52), изолейцина (3,08 ± 0,46), лейцина (4,53 ± 0,68), лизина (4,15 ± 0,62) и пролина ((2,48 ± 0,37) %). Похожий аминокислотный профиль установлен для коммерческих белков препаратов рапса Supertein и Puratein (Burcon NutraScience, Канада), Isolexx (TeuTexx Proteins, Германия) и Canola PRO (Koninklijke DSM N.V., Нидерланды) [20].Изолят нута характеризуется максимальным количеством аргинина ((8,56 ± 1,28) %) и фенилаланина ((4,86 ± 0,73) %). Полученный аминокислотный состав изолята белка нута имеет большую корреляцию с данными работы Ramani A. et al. (2021) за исключением содержания аланина, цистеина, метионина, валина и аргинина [21]. Лимитирующими аминокислотами являются пролин ((3,75 ± 0,56) %) и метиоинин ((1,54 ± 0,23) %). Для изолята сои лимитирующей аминокислотой является Мет+Цис ((1,92 ± 0,28) %). В сравнении с другими образцами изолятов он содержит максимальное количество глутаминовой кислоты ((17,40 ± 2,61) %), лейцина (6,84 ± 1,02), валина (4,09 ± 0,61), изолейцина (3,92±0,58) и пролина ((4,31 ± 0,64) %). Гороховый изолят «Уралхим» наиболее сбалансирован в сравнении с другими изолятами.Дефицит аминокислот в рационе питания человека вызывает нарушение метаболизма [22]. Незаменимые аминокислоты не синтезируются самостоятельно, должны поступать с пищей. С учетом аминокислотного профиля можно сделать вывод, что полученные изоляты белка нута и рапса могут быть использованы в рецептурах различных продуктов, почти не уступая изолятам сои.   Рис. 1. Сравнение аминокислотного состава изолятов белка нута, рапса, сои и гороха Comparison of amino acid composition of protein isolates of chickpeas, rapeseed, soy and peas  В таблице 2 представлены значения аминокислотного скора (АС), коэффициента различия аминокислотного скора (КРАС) и биологическая ценность (БЦ) исследуемых образцов. Расчет интегральных показателей биологической ценности полученных белков проводился относительно состава идеального белка по шкале ФАО/ВОЗ [23]. АС для рассматриваемых аминокислот изолята белка нута и гороха составляет более 100 %, белок рапса характеризуется недостаточным содержанием валина (АС 88,76 %), серосодержащих аминокислот (АС 94,75 %), лейцина (АС 85,47 %) и лизина (АС 92,12 %). Соевый изолят традиционно характеризуется дефицитом Мет и Цис (АС 86,88 %), что согласуется с литературными данными [24].Наибольшую биологическую ценность (БЦ 80,27 %) имеет изолят гороха «Уралхим». БЦ изолятов рапса составляет 61,28, нута – 75,84 %. Значение БЦ для изолята сои Shansong-90 составило 66,35 %. При этом в работе Е.Е. Курчаевой и др. (2017) БЦ изолята белка рапса была выше, чем у соевого изолята [25]. Таблица 2Аминокислотный скор и биологическая ценность исследуемых изолятов белкаAmino acid score and biological value of the studied protein isolates ОбразецАминокислотный скорКРАС, %БЦ, %ТреТир+ФенВалМет+ЦисИлеЛейЛизИзолят нута146,63186,60104,29125,28129,07121,46134,1924,1675,84Изолят рапса297,29 186,1988,7694,75102,2285,4792,1238,7261,28Изолят сои Shansong-90134,78196,33104,8786,88130,23129,06128,8933,6566,35Изолят гороха «Уралхим»132,61165,68101,91126,95115,10113,89134,8419,7380,27  В связи с перспективой применения полученных изолятов в качестве пищевых добавок большое значение имеют их функционально-технологические свойства. ФТС состоят из комплекса показателей, значения которых позволяют прогнозировать способность изолятов участвовать в формировании структурных и физико-химических характеристиках пищевых продуктов [26]. Профили растворимости для изолятов нута и рапса при значении pH 7,0 ± 0,1 достаточно схожи – (21 ± 1,5) и (26 ± 1,7) % (рис. 2).   Рис. 2. Профили растворимости изолятов белка рапса, нута, сои Shansong-90и гороха «Уралхим» при значении pH 7,0 ± 0,1 Solubility profiles of protein isolates of rapeseed, chickpeas, soy Shansong-90and Uralchem peas at pH 7.0 ± 0.1  В работе Floris et al. (2008) было показано, что снижение растворимости, т. е. образование белковых агрегатов, связано с окислением SH-группы [27, 28]. Незначительно более высокую растворимость имеет изолят белка гороха ((49 ± 2,4) %), в то время как максимальное значение установлено для изолята сои ((64 ± 3,2) %). Данный показатель служит мерой степени денатурации белка, что позволяет определить пищевые продукты или напитки, в которые изолят может быть добавлен.В ходе определения ВСС (рис. 3) наибольшее значение установлено для соевого изолята ((600 ± 30) %), что согласуется с данными Ma et al. (2022). По данному показателю наиболее приближен к соевому изоляту гороховый изолят «Уралхим» ((520 ± 26) %). Наименьшую ВСС имеют образцы изолята нута ((388 ± 19) %) и рапса ((310 ± 15) %). Для белков нута данный показатель по литературным данным находится в диапазоне от 234 до 431 % [29], для белков рапса значение в среднем ВСС составляет от 160 до 290 % [18, 30].    Рис. 3. Значение показателей ВСС и ЖСС изолятов белка рапса, нута,сои Shansong-90 и гороха «Уралхим» The value of BCC and HCC indicators of protein isolates of rapeseed, chickpeas,soy Shansong-90 and Uralchem peas ЖСС изолята белка гороха имеет максимальный показатель ((310 ± 15) %), он почти сопоставим соевому (см. рис. 3). ЖСС изолята белка нута составил (195 ± 10) %, рапса – (155 ± 8) %. В работе Jacobson et al. (2023) показатель ЖСС для нута составил 170 %, для рапса – 280 % [31].Жироэмульгирующие свойства изолятов нута и рапса составили (72 ± 4) и (64 ± 3) % соответственно (рис. 4). Для изолята гороха показатель ЖЭС составил (68 ± 3) %. Образец Shansong-90 имеет значение ЖЭС (62 ± 3) %, что на 2 % меньше в сравнении с изолятом рапса и на 23 % меньше, чем для изолята нута. Для растительных изолятов белка данный показатель составляет в среднем около 50 % [31]. Наибольшая стабильность эмульсии отмечена у изолята нута – (95 ± 5) %. Образцы изолята белка рапса, сои и гороха имеют сопоставимые значения стабильность эмульсии – около 90 %. В обзоре A. Moure и др. (2006) для белков рапса жироэмульгирующие свойства и стабильность эмульсии варьируется от 28,3 до 54 % и от 5 до 71 %, соответственно, полученные данные согласуются с литературными [32].Пенообразующая способность пищевых добавок высоко ценится в таких продуктах, как соусы и заправки [33]. Данный показатель для изолята белка нута составил (70 ± 3) %, а для рапса – (45 ± 2) % (рис. 5). В работе Jakobson et al. (2023) пенообразующая способность образца нута и рапса составила 62 и 68 % соответственно [31]. Также для изолята белка рапса установлена достаточно низкая стабильность пены – (20 ± 1) %, в то время как для нута данный показатель составляет (47 ± 2) %. В зависимости от способа экстракции и изоляции для белков рапса значения пенообразующей способности и стабильности пены составляют от 43,3 до 211 % и от 8,2 до 74,7 % соответственно [34].    Рис. 4. Значение показателей ЖЭС и СЭ изолятов белка рапса, нута,сои (Shansong-90) и гороха «Уралхим» The value of HES and SE protein isolates of rapeseed, chickpeas,soybeans (Shansong-90) and Uralchem peas  Модификация функционально-технологических свойств полученных изолятов белка может быть достигнута за счет использования протеолитических ферментных препаратов [35]. В исследовании Chabanon et al. (2007) сообщалось об улучшении растворимости белка, водо- и жиросвязывающей способностей, увеличении жироэмульгирующих свойств и пенообразующей способности изолята белка рапса, обработанного ферментным препаратом Alcalase 2.4L [36]. Ферментативная обработка изолята белка нута протеазами приводит к увеличению показателей растворимости белка, ВСС, жироэмульгирующих свойств, стабильности эмульсии и пенообразующих свойств [37]. При этом отмечалось ухудшение стабильности пены и жиросвязывающей способности.  Рис. 5. Значение показателей ПС и СП изолятов белка рапса, нута,сои Shansong-90 и гороха «Уралхим» The value of PS and SP indicators of protein isolates of rapeseed, chickpeas,soy Shansong-90 and Uralchem peas  Заключение. Полученные результаты позволяют рассматривать изоляты белка нута и рапса в качестве белкового пищевого ингредиента. На основе проведенного исследования установлено, что изоляты нута и рапса обладают схожими функционально-технологическими свойствами. При этом полученные изоляты обладают низкой растворимостью, относительно высокой водосвязывающей и низкой жиросвязывающей способностями, пенообразующей способностью и стабильностью пены. Биологическая ценность белков нута и рапса выше, чем у сои. Для восполнения белкового дефицита в рационе питания человека изоляты рапса и нута могут быть использованы для разработки новых продуктов питания.Дальнейшие исследования будут сосредоточены на определении путей модификации функционально-технологических свойств полученных изолятов белка посредством направленного протеолиза, что дополнительно позволит обогатить их биологически активными пептидами, образующимися в ходе деструкции белка, а также расширить область применения белковых препаратов рапса и нута в пищевой промышленности.