Сывороточный белок представляет собой смесь белков, выделенных из сыворотки , жидкого материала, созданного как побочный продукт производства сыра . Белки состоят из α-лактальбумина , β-лактоглобулина , сывороточного альбумина и иммуноглобулинов . [1] Гликомакропептид также составляет третий по величине компонент, но не является белком. Сывороточный протеин обычно продается как белковая добавка , и ему приписывают различные утверждения о пользе для здоровья. Обзор, опубликованный в 2010 году в журнале Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов, пришел к выводу, что предоставленная литература не подтверждает должным образом выдвинутые утверждения. [2]
Производство сыворотки
Сыворотка остается при свертывании молока в процессе производства сыра. Коагуляция может произойти путем добавления кислоты или сычужного фермента. Это 5% раствор лактозы в воде, содержащий водорастворимые белки молока, а также некоторое количество липидов . [3] Обработку можно осуществлять путем простой сушки, либо можно увеличить относительное содержание белка за счет удаления лактозы, липидов и других небелковых материалов. [4]
Основным методом извлечения белка из сыворотки является мембранная фильтрация. Мембранные поры различных размеров можно использовать для избирательного пропускания или удержания различных компонентов сыворотки. Сыворотку можно пропустить через «микрофильтрацию», которая блокирует бактерии, мицеллы казеина и жир, а затем пройти через «ультрафильтрацию» (УФ), которая блокирует белки. Часть, которая не проходит УФ, подвергается распылительной сушке с получением концентрированного сывороточного белка. [5] Существуют и другие способы концентрирования белка с помощью фильтрующих мембран. [6]
Ионообменная хроматография является еще одним важным методом экстракции сывороточного белка. Разрабатываемые методы включают водную двухфазную экстракцию и магнитную ловлю. [6]
Микробиологическое производство
Веганский сливочный сыр Modern Kitchen со вкусом клубники , приготовленный из сывороточного белка неживотного происхождения Perfect Day, произведенного микробами.
Микробы были созданы для производства белков, подобных или даже «биоидентичных» сыворотке. [7] В число компаний, внедряющих сыворотку и сыр, произведенные с помощью микробов, входят Perfect Day , California Performance, New Culture и Motif Ingredients. Ни одна из этих компаний не оговаривает белковый состав своих продуктов, но они содержат некоторые гены, необходимые для производства сывороточных белков. [8] [9]
Состав
Белок коровьего молока состоит примерно на 20% из сыворотки и на 80% из казеина . [10] Белок женского молока примерно на 60% состоит из сыворотки и на 40% из казеина. [11] Белковая фракция в сыворотке составляет примерно 10% от общего количества сухих веществ в сыворотке. Этот белок обычно представляет собой смесь бета-лактоглобулина (~65%), альфа-лактальбумина (~25%), бычьего сывороточного альбумина (~8%) (см. также сывороточный альбумин ) и иммуноглобулинов . [12] Третий по величине фрагмент изолята сывороточного белка, полученного из сладкой сыворотки, представляет собой гликомакропептид или GMP. Однако у GMP отсутствует вторичная структура, необходимая для того, чтобы его можно было классифицировать как белок, и он считается длинной аминокислотной цепью. Все эти пептиды растворимы в воде в своей нативной форме, независимо от pH.
Основные формы и использование
Существует четыре основных типа сывороточного белка, которые производятся в промышленных масштабах: [13]
Изоляты сывороточного протеина (WPI) обрабатываются для удаления жира и лактозы, в результате чего порошки WPI обычно содержат более 90% белка по сухому весу. Как и WPC, WPI имеют мягкий и слегка молочный вкус.
Гидролизаты сывороточного белка (WPH) — это сывороточные белки, которые предварительно перевариваются и частично гидролизуются с целью облегчения метаболизма. Их стоимость обычно выше, чем у WPC или WPI. [4] Высокогидролизованная сыворотка может быть менее аллергенной, чем другие формы сыворотки, из-за ее гораздо меньших и простых пептидных цепей. По этой причине он является распространенным компонентом гипоаллергенных детских молочных смесей и продуктов медицинского назначения. [14]
Нативный сывороточный белок извлекается из обезжиренного молока , а не собирается как побочный продукт производства сыра . Этот тип сыворотки не содержит гликомакропептида, который образуется только после добавления сычужного фермента. [15] [16] [17]
Есть доказательства того, что сывороточный белок более биодоступен, чем казеин или соевый белок. [18] [19] [20]
Сывороточный протеин обычно продается как пищевая добавка , обычно продается в порошкообразной форме для смешивания с напитками. [2] Сывороточный протеин также широко используется в качестве загустителя для улучшения текстуры и уменьшения синерезиса во многих видах йогурта . Йогурты с высоким содержанием белка чаще встречаются на полках из-за растущей в последнее время популярности греческого йогурта . [21]
Используйте для силовых тренировок и наращивания мышечной массы.
Основное использование добавок сывороточного белка предназначено для роста и развития мышц. Употребление добавок сывороточного протеина перед тренировкой не улучшит спортивные результаты, но улучшит восстановление и синтез белка в организме после тренировки, поскольку увеличивает количество свободных аминокислот в пуле свободных аминокислот организма. [21]
В 2010 году комиссия Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA) изучила влияние сывороточного белка на потерю веса (как за счет потери жира, так и за счет повышения чувства сытости), а также силы и наращивания мышечной массы. Комиссия пришла к выводу, что нет никаких доказательств, подтверждающих какие-либо заявления о снижении веса, и что сывороточный белок примерно так же эффективен для наращивания силы, мышечной и мышечной массы, как и другие источники белка. [2]
Хотя сывороточные белки вызывают некоторые аллергии на молоко , основными аллергенами молока являются казеины . [22] [23]
Сывороточный сыр
Сывороточный сыр, такой как рикотта , производится из сыворотки и богат сывороточным белком (за исключением бруности ). Сывороточный белок составляет около 40–45% сухих веществ в рикотте. [24]
Рекомендации
^ Фаррелл, HM; Хименес-Флорес, Р.; Блек, GT; и другие. (2004). «Номенклатура белков коровьего молока - шестая редакция». Журнал молочной науки . 87 (6): 1641–1674. doi : 10.3168/jds.s0022-0302(04)73319-6 . ISSN 0022-0302. ПМИД 15453478.
^ abc Группа EFSA по диетическим продуктам, питанию и аллергии (2010). «Научное мнение об обосновании утверждений о пользе для здоровья, связанных с сывороточным белком». Журнал EFSA . 8 (10): 1818. doi : 10.2903/j.efsa.2010.1818 .
^ "Эй." Британская энциклопедия. 15-е изд. 1994 г.
^ аб Фогединг, EA; Дэвис, JP; Дусе, Д; Макгаффи, МК (2002). «Достижения в модификации и понимании функциональности сывороточного белка». Тенденции в пищевой науке и технологиях . 13 (5): 151–159. дои : 10.1016/S0924-2244(02)00111-5.
^ Туник М.Х. (2008). «Производство и использование сывороточного протеина». (абстрактный) . В Onwulata CI, Huth PJ (ред.). Переработка сыворотки, функциональность и польза для здоровья . Эймс, Айова: Blackwell Publishing; ИФТ Пресс. стр. 1–13.
^ аб Бьюкенен, Доминик; Мартиндейл, Уэйн; Ромеих, Эхаб; Хебиши, Эссам (май 2023 г.). «Последние достижения в области переработки и повышения ценности сыворотки: технологические и экологические перспективы». Международный журнал молочной технологии . 76 (2): 291–312. дои : 10.1111/1471-0307.12935 .
↑ Лерисса Зимберофф (11 июля 2019 г.). «А вот и выращенные в лаборатории молочные продукты: молочные белки, приготовленные без животных». Лос-Анджелес Таймс .
^ "Веганская сыворотка California Performance" . Проверено 3 мая 2022 г.
^ US9924728B2, Райан Пандья, Перумал Ганди, Шаовен Джи, Дерек Бошан, Луи Хом, «Пищевые композиции, содержащие один или оба из рекомбинантного белка бета-лактоглобулина и рекомбинантного белка альфа-лактальбумина», опубликовано 27 марта 2018 г., передано Perfect Day Inc. .
^ Джей Р. Хоффман и Майкл Дж. Фалво (2004). «Белок – какой лучше?». Журнал спортивной науки и медицины (3): 118–130.
^ Луховый Б.Л., Ахаван Т., Андерсон Г.Х. (2007). «Сывороточные белки в регуляции приема пищи и насыщения». Журнал Американского колледжа питания . 26 (6): 704С–712С. дои : 10.1080/07315724.2007.10719651. PMID 18187437. S2CID 25573353.
^ Хауг, А; Хёстмарк, Австрия; Харстад, ОМ (2007). «Коровье молоко в питании человека – обзор». Липиды здоровья дис . 6:25 . дои : 10.1186/1476-511X-6-25 . ПМК 2039733 . ПМИД 17894873.
^ Рават, Манас. «Виды сывороточного протеина и какой из них лучше для вас». измельченная молодость . Манас Рават . Проверено 17 сентября 2022 г.
^ Ли Ю.Х. (ноябрь 1992 г.). «Подходы пищевой промышленности к изменению аллергенного потенциала молочных смесей». Ж. Педиатр . 121 (5, часть 2): S47–50. дои : 10.1016/S0022-3476(05)81406-4. ПМИД 1447634.
^ Алан Л. Келли; Симус А. О'Махони. «Технологии переработки сыворотки: «Есть ли сыворотка лучше?»» (PDF) . Dairyaustralia.com.au . Проверено 19 мая 2016 г.
^ Беррингтон, Кимберли. «Технический отчет: Технология фракционирования молока и новые возможности получения молочного белка» (PDF) . USDairy . Совет по экспорту молочной продукции США . Проверено 23 мая 2016 г.
^ «Leprino Foods выходит на рынок сывороточного белка напрямую для потребителей с Ascent Protein» . 23 мая 2016 года . Проверено 1 июня 2016 г.
^ Морифудзи, Масаси (2010). «Сравнение различных источников и степеней гидролиза пищевого белка: влияние на аминокислоты, дипептиды и инсулиновую реакцию плазмы у людей». Дж. Агрик. Пищевая хим. 58 (15): 8788–8797.
^ «Качество белка - Macros Inc. Имеет ли значение качество белка» .
^ Калбет, JA (2002). «Реакция глюкагона и инсулина в плазме зависит от скорости появления аминокислот после приема различных белковых растворов у человека». J Nutr. 132 (8): 2174–82.
^ Аб Го, Минруо (2019). Производство сывороточного протеина, химия, функциональность и применение . Университет Темпл: John Wiley & Sons Ltd., стр. 119–122. ISBN9781119256052.
