Подсластители в составе протеина: влияние на структуру и функции свернутых белков

Новое исследование, проведенное в Университете Колорадо, пролило свет на влияние популярных подсластителей на функциональность белков, важного компонента рациона и ключевого строительного материала в организме. Ученые сосредоточились на процессе взбивания белка, который широко используется в кулинарии и имеет прямые аналоги в биологических системах, где конформация белка играет решающую роль. В исследовании, опубликованном в журнале Food Chemistry, анализировалось влияние трех широко доступных подсластителей - аспартама, стевии и ксилита - на структуру и свойства взбитых яичных белков.

Эксперты обнаружили, что каждый из подсластителей, хотя и заменяет сахар, оказывает специфическое влияние на процесс взбивания и на конечную текстуру воздушной белковой пены. Аспартам, в отличие от стевии и ксилита, не только заменяет сахар в рецептуре, но и взаимодействует с белковыми молекулами, изменяя их способность образовывать устойчивые межмолекулярные связи, отвечающие за объем и эластичность слоя пены. Это взаимодействие привело к образованию более стабильных, но в то же время более плотных пенопластов, которые дольше сохраняют свою структуру.

Стевия и ксилит, согласно результатам исследования, показали менее выраженное влияние на структуру белковых сеток, аналогичное действию традиционного сахара. При их добавлении образовывались пенообразные структуры с большей воздушностью, но с более быстрой усадкой из-за ослабления связи между белковыми молекулами.

Более глубокий анализ структуры белковых молекул, полученных с использованием различных подсластителей, выявил количественные различия в образовании дисульфидных связей и взаимодействии аминокислот. Благодаря своей структуре аспартам способствует более активному образованию дисульфидных связей между белками, повышая прочность белковой сети. В то же время, стевия и ксилит оказывают менее заметное влияние на дисульфидные связи, что отражается на более крупной пористой структуре пенообразователей.

Значение этих результатов выходит далеко за рамки кулинарии. Понимание специфического воздействия различных подсластителей на белковые структуры важно для пищевой промышленности, разработки функциональных продуктов с измененными свойствами, а также для понимания процессов, происходящих в организме при употреблении этих подсластителей.

В исследовании подчеркивается, что даже без добавления глюкозы процесс взбивания белка с использованием подсластителей запускает цепочку биохимических реакций, формирующих уникальную текстуру и свойства конечных продуктов. Дальнейшие исследования в этой области могут раскрыть нюансы влияния подсластителей на структуру белков в более сложных системах и открыть новые пути оптимизации пищевых технологий и разработки здоровой альтернативы традиционному сахару.