(Autor: Prof. univ. dr. ing. Maria TURTOI Universitatea Dunărea de Jos din Galaţi) Proteinele reprezintă componentele cele mai importante ale tuturor organismelor vii, în special ale celor cu organizare superioară. În acelaşi timp, ele alcătuiesc clasa cea mai diversă datorită secvenței unice a aminoacizilor în structura primară a unui lanţ polipeptidic. Proteinele din carne sunt considerate complete. Cu toate acestea, în cazul produselor din carne mărunțită se utilizează diferite proteine din surse vegetale ca înlocuitori de carne pentru efecte tehnologice mai bune, îmbunătăţirea texturii şi a valorii nutritive, respectiv scăderea prețului.   Proteine şi aminoacizi   Proteinele sunt substanţe organice macromoleculare alcătuite din lanţuri simple sau complexe de aminoacizi legate prin legături peptidice. Din punct de vedere chimic, proteinele sunt poliamide substituite la azot sau compuşi macromoleculari naturali rezultaţi prin policondensarea aminoacizilor. Secvenţa resturilor de aminoacizi într-o proteină este definită de secvenţa unei gene care este codificată în codul genetic. Fiecare proteină are secvenţa sa unică de aminoacizi determinată de secvenţa nucleotidică a genei, de aici decurgând diversitatea tipurilor de proteine şi a funcţiilor fiziologice ale acestora. În general, codul genetic specifică 20 de aminoacizi standard. Cu toate acestea, există peste 1012 tipuri de proteine ceea ce înseamnă că aminoacizii se repetă în structura lanţului polipeptidic. Aminoacizii se împart în neesențiali sau banali şi esențiali. Aminoacizii neesențiali sunt sintetizați în organismul majorității animalelor şi al omului (alanina, acidul aspartic, acidul glutamic, cisteina, glicina, glutamina, prolina, tirozina, serina, asparagina, arginina). Aminoacizii esenţiali nu pot fi sintetizaţi (valina, leucina, izoleucina, fenilalanina, triptofanul, metionina, histidina, treonina, lizina) astfel că trebuie să fie asigurați prin hrană ca să fie disponibili pentru sinteza proteinelor.   Proteine complete versus incomplete O proteină care conţine toţi aminoacizii esențiali în proporţia necesară organismului pentru susţinerea funcţiilor biologice este denumită proteină completă. Dacă lipsesc unul sau mai mulţi aminoacizi esențiali sau aceştia nu sunt în proporţia necesară, proteina este denumită incompletă. Aproape toate alimentele conţin toţi cei 20 de aminoacizi în anumite cantităţi şi multe conţin aminoacizii esențiali în cantitate suficientă. Există, totuşi, alimente deficitare în unul sau mai mulţi aminoacizi esenţiali. În general, proteinele de origine animală (carne, pește, carne de pasăre, lapte, ouă) sunt complete, în timp ce proteinele din plante (legume şi cereale) au tendința de a fi deficitare în unul sau mai mulţi aminoacizi esenţiali, de exemplu proteinele din porumb conţin cantităţi reduse de lizină şi izoleucină. Dintre proteinele complete au digestibilitate maximă proteinele din unele produse lactate, inclusiv din zer, proteinele din albuș de ou şi izolatele proteice din soia (coeficientul de digestibilitate este 1,0). Alte alimente conţin proteine complete care însă au coeficientul de digestibilitate mai mic, de exemplu carnea, carnea de pasăre, hrişca, amarantul, chia (Salvia hispanica), boabele de soia, quinoa, fructele de mare, algele marine şi spirulina.   Proteine vegetale în produse din carne Pasta pentru produsele din carne mărunțită este un amestec coloidal complex de proteine şi grăsime. Miozina este principalul responsabil de legarea apei şi a particulelor de grăsime. Fabricarea produselor din carne mărunțită cu proprietăţi texturale corespunzătoare este strâns legată de funcționalitatea proteinelor din carne în matricea tridimensională. Formarea acestei matrice este rezultatul interacțiunilor proteine-apă, proteine-proteine şi proteine-lipide în care componentele principale sunt proteinele. În amestecul de tip emulsie pentru produsele din carne mărunțită se adaugă diferite proteine exogene pentru a echilibra calitatea şi cantitatea proteinelor, a îmbunătăţi stabilitatea, textura, gustul, valoarea nutritivă şi randamentul, respectiv pentru a reduce preţul. Aceste proteine ajută miozina şi actina în acţiunea de stabilizare a emulsiei, reducând posibilitatea de destabilizare a acesteia şi diminuând pierderile de grăsime şi apă în timpul gătirii. Proteinele vegetale utilizate ca înlocuitori de carne în produsele din carne mărunțită sunt proteinele din soia, seminţe de bumbac, seminţe de floarea soarelui, germeni de grâu şi de porumb. Proteinele din soia se folosesc sub formă de făină, concentrate şi izolate proteice pentru capacitatea de legare a apei şi a grăsimii, îmbunătăţirea stabilității emulsiei şi creşterea randamentului de fabricaţie. În acelaşi timp proteinele din soia pot creşte vâscozitatea şi formarea gelului în produsele din carne mărunțită, îmbunătăţind aspectul acestora. În comparaţie cu proteinele de origine animală, proteinele din soia reduc nivelul lipidelor din sânge. Efectul adaosului de soia integrală asupra reducerii concentrației lipoproteinelor cu densitate mică şi a colesterolului total în sânge este mai mare decât al extractelor sau izolatelor proteice, dar acestea sunt preferate datorită efectelor negative ale izflavonelor din boabele de soia integrale asupra mamiferelor. Cantitatea de grăsime legată de proteinele din soia este influenţată de factori variați precum metoda de prelucrare, concentraţia de proteine, mărimea particulelor de proteine şi proprietăţile hidrofobe. Capacitatea proteinelor din soia de legare a grăsimii este îmbunătățită prin denaturarea proteinelor ca urmare a expunerii aminoacizilor nepolari, cu toate că denaturarea o poate şi reduce prin restrângerea domeniilor hidrofobe. Proteinele din semințele de bumbac pot fi separate uşor în fracţiuni cu solubilitate, proprietăţi funcţionale şi valoare nutritivă diferite. Făina de proteine degresate din seminţe de bumbac poate fi încorporată în pasta pentru produse din care mărunţită sau tocată pentru a asigura proprietăţi antioxidante şi a întârzia apariţia şi dezvoltarea râncezirii. Adaosul este eficient la doar 3 % atât în produsele din carne de vită tocată proaspete cât şi fierte. În cazul germenilor de porumb şi de grâu este importantă separarea lipidelor pentru obţinerea unor extracte proteice cu stabilitate bună la depozitare. Extracţia convenţională cu hexan lasă urme reziduale de lipide în proteine astfel că se preferă extracţia cu dioxid de carbon supercritic. Proteinele din germeni de porumb adăugate sub formă de făină în produsele din carne mărunţită au o capacitate bună de legare a grăsimii datorită conţinutului redus de lipide, mai mic de 0,2 %. Cu toate acestea, proteinele din soia au o capacitate de legare a grăsimilor de 1,5 ori mai bună. Literatura de specialitate prezintă numeroase studii care experimentat adaosul de proteine din mazăre, fasole boabe, guar, linte, grâu (gluten denaturat), însă se pare că tot izolatele proteice din soia se comportă cel mai bine. De altfel, utilizarea industrială a acestora la fabricarea produselor din carne mărunţită datează de câteva decenii.