stringtranslate.com

сыворотка

Стакан кисломолочной сыворотки

Сыворотка — это жидкость, остающаяся после свертывания и процеживания молока . Это побочный продукт производства сыра или казеина , имеющий несколько коммерческих применений. Сладкая сыворотка — это побочный продукт, получаемый при производстве сычужных видов твердого сыра, таких как чеддер или швейцарский сыр . Кислая сыворотка (также известная как кислая сыворотка ) — это побочный продукт, получаемый при производстве кислых видов молочных продуктов, таких как процеженный йогурт .

Сывороточные белки состоят из β-лактоглобулина (48–58%), α-лактальбумина (13–19%), гликомакропептида (12–20%), бычьего сывороточного альбумина , тяжелых и легких цепей иммуноглобулинов и нескольких второстепенных сывороточных белков. [1]

Состав

Сладкая сыворотка и кислая сыворотка схожи по общему анализу питательных веществ. По массе обе содержат 93% воды, около 0,8% белка и около 5,1% углеводов. Сладкая сыворотка содержит около 0,4% жира, а кислая сыворотка содержит около 0,1% жира. [2] Углеводы в основном представлены лактозой . Белки известны как лактальбумин . Сыворотка также содержит некоторые минералы. [3]

Производство

Для производства сыра в нагретое молоко добавляют сычужный фермент или пищевую кислоту . Это заставляет молоко коагулировать или сворачиваться , отделяя твердые частицы молока (творог) от жидкой сыворотки. [4] Сладкая сыворотка является побочным продуктом сыра, коагулированного сычужным ферментом, а кислая сыворотка (также называемая кислой сывороткой) является побочным продуктом сыра, коагулированного кислотой. [5] Сладкая сыворотка имеет pH больше или равный 5,6; кислая сыворотка имеет pH меньше или равный 5,1. [6]

Дальнейшая обработка

Жир из сыворотки удаляется, а затем перерабатывается для использования в пищевых продуктах человека (см. сывороточное масло ). [3] Переработка может осуществляться путем простой сушки, или относительное содержание белка может быть увеличено путем удаления липидов и других небелковых материалов. [7] Например, распылительная сушка после мембранной фильтрации отделяет белки от сыворотки. [8]

Тепло денатурирует сывороточные белки, заставляя их коагулировать в белковый гель , который может быть полезен в некоторых продуктах питания. Длительное воздействие высоких температур выше 72 °C может денатурировать сывороточные белки. [7] Денатурированная теплом сыворотка все еще может вызывать аллергию у некоторых людей. [9]

Использует

Сыворотка используется для производства сывороточных сыров , таких как рикотта , норвежский бруност , и сывороточного масла , а также многих других продуктов для потребления человеком. Содержание жира в сыворотке низкое; например, для производства нескольких фунтов сывороточного масла требуется 1000 фунтов сыворотки. [10] Она также является добавкой во многих обработанных пищевых продуктах, включая хлеб, крекеры и коммерческую выпечку, а также в кормах для животных . Сывороточные белки состоят в основном из α-лактальбумина и β-лактоглобулина . Сладкая сыворотка содержит гликомакропептид (ГМП). Она также является богатым источником лактозы, которая в дальнейшем может быть использована для синтеза биоактивных молекул на основе лактозы. [11]

Молочная сыворотка, остающаяся после домашнего сыроделия, имеет множество применений. Она является кондиционером для теста [12] и может заменить обезжиренное молоко в большинстве рецептов выпечки, где требуется молоко (хлеб, блины, кексы и т. д.). [13] [14]

На протяжении всей истории сыворотка была популярным напитком в гостиницах и кофейнях . Когда Джозеф Пристли учился в колледже Daventry Academy в 1752–1755 годах, он записал, что утром в среду, 22 мая 1754 года, он «пошел с большой компанией пить сыворотку». [15] Вероятно, это была «сыворотка из мешка» или «винная сыворотка». [ требуется разъяснение ]

Сыворотка также является одним из основных ингредиентов Rivella , газированного напитка из Швейцарии.

Другое применение сыворотки — приготовление «сливок винной сыворотки»: «Поставьте пинту голубого молока [обезжиренного молока] на огонь, когда оно начнет кипеть, добавьте две чайные ложки сливок винной сыворотки , затем снимите с огня и дайте постоять, пока творог не осядет на дно кастрюли, затем положите его в таз для охлаждения и выпейте молоко теплым». Это известно как коагуляция под действием тепла и кислоты . [16]

В районах, где производят сыр, излишки побочного продукта — сыворотки — иногда распыляют над сенокосными полями в качестве удобрения. [17]

Исторически сыворотка, являющаяся побочным продуктом производства сыра, считалась отходами и сбрасывалась в реки и ручьи в США. Поскольку сыворотка содержала белок, эта практика привела к росту больших скоплений водорослей. Они считались опасными для экосистемы, поскольку препятствовали попаданию солнечного света и кислорода в воду. В конечном итоге правительство запретило эту практику, что привело к проблеме утилизации для производителей других молочных продуктов. Их первым решением было использовать ее в качестве дешевого наполнителя при производстве мороженого. В конечном итоге сыворотка нашла свое применение в бесчисленном количестве других продуктов в качестве наполнителя и, в конечном итоге, в ряде продуктов здорового питания, где она остается популярной добавкой.

Сывороточный протеин

Контейнеры с сывороточным протеином продаются в магазине здорового питания

Сывороточный протеин обычно продается как пищевая добавка , и в сообществе альтернативной медицины ему приписывают различные утверждения о его пользе для здоровья . [18] Хотя сывороточные протеины ответственны за некоторые виды аллергии на молоко , основными аллергенами в молоке являются казеины . [19] [20]

Сывороточный белок является основным ингредиентом большинства протеиновых порошков, которые в основном используются спортсменами и бодибилдерами для получения необходимого количества белка для наращивания/поддержания мышечной массы ежедневно. Сывороточный белок имеет высокий уровень лейцина [21] , одной из трех аминокислот с разветвленной цепью , что делает его идеальным для роста и восстановления мышц. [ требуется ссылка ] [22] Сывороточный белок пастеризуется, чтобы гарантировать, что в жидкости не размножаются вредные бактерии. Его нагревают до 70–80 °C (158–176 °F), а затем охлаждают до 4 °C (39 °F). Исследования показали, что этот процесс использования экстремальных температур устраняет 99,7% бактерий, не коагулируя белок в твердую массу. Затем сыворотку необходимо отфильтровать, и поэтому ее загружают в массивную сеть керамических фильтров и турбин из нержавеющей стали. Эти машины работают, чтобы отделить лактозу, а также жиры, оставляя жидкость, состоящую на 90% из сывороточного белка. [23]

Гидролизаты — это сывороточные белки, которые предварительно перевариваются и частично гидролизуются с целью более легкого метаболизма, но их стоимость, как правило, выше. [7] Высокогидролизованная сыворотка может быть менее аллергенной , чем другие формы сыворотки, [9] из-за того, что короткоцепочечные пептиды, полученные путем гидролиза, менее антигенны из-за устранения последовательных эпитопов. [24]

Нативный сывороточный белок извлекается из обезжиренного молока, а не получается как побочный продукт производства сыра, и производится в виде концентрата и изолята. [25] [26] [27]

Сывороточные сливки и масло

Сливки можно снять с сыворотки. Сливки из сыворотки более соленые, острые и «сырные», чем («сладкие») сливки, снятые с молока, и их можно использовать для приготовления сывороточного масла . Из-за низкого содержания жира в сыворотке выход невелик, обычно из сыворотки 1000 частей молока изготавливают от двух до пяти частей масла. [10] Сливки из сыворотки и масло подходят для приготовления пищи со вкусом масла, так как они имеют более сильный собственный вкус. Их также дешевле производить, чем сладкие сливки и масло.

Здоровье

Жидкая сыворотка содержит лактозу, витамины , белки и минералы , а также следы жира .

В 2005 году исследователи из Лундского университета в Швеции обнаружили, что сывороточный протеин может помочь регулировать и снижать скачки уровня сахара в крови у людей с диабетом 2 типа за счет увеличения секреции инсулина . [28]

Молочные продукты вызывают более высокие инсулиновые реакции (инсулиновый индекс, II, 90–98), чем ожидалось из-за их сравнительно низких гликемических индексов (ГИ 15–30). [29] [30] Инсулиногенные эффекты молочных продуктов наблюдались у здоровых людей как при употреблении в качестве отдельного приема пищи, [31] так и при включении в смешанный прием пищи. [32] [33] Инсулин-высвобождающая способность молочных продуктов была приписана белковой фракции, в частности сывороточной фракции, и последующее высвобождение аминокислот во время пищеварения, как было предложено, лежит в основе инсулиногенных свойств молока. [34]

Поскольку сыворотка содержит лактозу , ее следует избегать лицам с непереносимостью лактозы . При использовании в качестве пищевой добавки сыворотка может способствовать увеличению количества лактозы, намного превышающего уровень переносимости большинства лиц с непереносимостью лактозы. Кроме того, у людей может быть аллергия на сыворотку или другие молочные белки, но поскольку сывороточные белки изменяются под воздействием высоких температур, люди, чувствительные к сыворотке, могут переносить выпаренное, кипяченое или стерилизованное молоко. Твердые сыры содержат много казеина, но мало сывороточных белков и являются наименее аллергенными для людей с аллергией на сывороточные белки. Однако казеиновые белки (которые являются термостабильными) являются наиболее важными аллергенами в сыре, и у человека может быть аллергия на один или оба типа белков. [35]

Неподтвержденные заявления о пользе для здоровья

В 2010 году группа Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов рассмотрела заявления о пользе для здоровья, сделанные для сывороточного белка. Для следующих заявлений либо не было предоставлено никаких ссылок на заявленный эффект, либо предоставленные исследования не проверяли заявления, или сообщали о противоречивых результатах: [18]

Для исследований мышечной массы и силы сывороточный протеин сравнивался с другими источниками белка. Это важно отметить, поскольку белок необходим для наращивания мышц, и это исследование доказало, что сывороточный протеин не лучше для наращивания силы и размера, чем другие источники белка.

На основании представленных данных комиссия 2010 года пришла к выводу, что причинно-следственная связь между потреблением сывороточного протеина и этими утверждениями не установлена.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Мукхопадхьяй, Гутам; Ханам, Жасмина; Нанда, Арунабха; Саркар, Ариндам Басу (апрель 2010 г.). «Количественная характеристика бычьего сывороточного альбумина, α-лактальбумина и β-лактоглобулина в образце коммерческой сыворотки с помощью RP-LC». Хроматография . 71 (7–8): 699–702. дои : 10.1365/s10337-010-1501-5. ISSN  0009-5893.
  2. ^ "Сыворотка, сладкая, жидкая (#171282)". FoodData Central .
    «Сыворотка, кислота, жидкость (#170885)». FoodData Central .
  3. ^ ab "Сыворотка". Британская энциклопедия. 15-е изд. 1994 г.
  4. ^ Wiley, Andrea S. (2014). Культуры молока: биология и значение молочных продуктов в Соединенных Штатах и ​​Индии. Кембридж, Массачусетс: Harvard University Press. стр. 11. ISBN 978-0-674-72905-6.
  5. ^ Spurlock, D. "Isolation and Identification of Casein From Milk Course Notes". Архивировано из оригинала 16 июня 2014 г. Получено 27 июня 2014 г.
  6. ^ Миллер, Грегори Д. (2006). Справочник по молочным продуктам и питанию (третье изд.). CRC Press. стр. 39. ISBN 978-1-420-00431-1.
  7. ^ abc Foegeding, EA; Davis, JP; Doucet, D; McGuffey, MK (2002). «Достижения в модификации и понимании функциональности сывороточного белка». Trends in Food Science & Technology . 13 (5): 151–159. doi :10.1016/S0924-2244(02)00111-5.
  8. ^ Tunick MH (2008). «Производство и использование сывороточного протеина» (аннотация) . В Onwulata CI, Huth PJ (ред.). Обработка сыворотки, функциональность и польза для здоровья . Ames, Iowa: Blackwell Publishing; IFT Press. стр. 1–13.
  9. ^ ab Lee YH (ноябрь 1992 г.). «Подходы к изменению аллергенного потенциала молочной смеси с точки зрения пищевой обработки». J. Pediatr . 121 (5 Pt 2): S47–50. doi :10.1016/S0022-3476(05)81406-4. PMID  1447634.
  10. ^ ab Полный текст «Сывороточного масла». Вашингтон, округ Колумбия: Министерство сельского хозяйства США, Бюро животноводства. 1910.
  11. ^ Карими Алавидже, М.; Мейер, А.С.; Грас, С.Л.; Кентиш, С.Е. (февраль 2020 г.). «Моделирование и экономическая оценка крупномасштабного ферментативного производства N-ацетиллактозамина» (PDF) . Biochemical Engineering Journal . 154 : 107459. Bibcode : 2020BioEJ.15407459K. doi : 10.1016/j.bej.2019.107459. S2CID  214143153.
  12. ^ Ниманн, Дебора (1 июня 2017 г.). Homegrown & Handmade: A Practical Guide to More Self-Reliant Living (2-е изд.). Издательство New Society. ISBN 9781771422369. Получено 28 октября 2021 г. .
  13. ↑ Тиффани (14 мая 2014 г.). «36 способов использования сыворотки и 5 способов ее приготовления!». Не выбрасывайте крошки . Получено 28 октября 2021 г.
  14. ^ Эндрюс, А. Дж. «Как заменить обезжиренное сухое молоко на сывороточный порошок». SFGate . Получено 28 октября 2021 г.
  15. ↑ Тони Рэйл и Берил Томас; Дневник Джозефа Пристли во время его пребывания в Академии Давентри, 1754 г., расшифрованный с оригинальной стенографии; Enlightenment and Dissent (Университет Уэльса, Аберистуит), 1994, 13, 49–113.
  16. ^ Раффалд, Элизабет (1782). Опытная английская экономка (восьмое изд.). Лондон: Р. Болдуин. стр. 314.
  17. ^ Райан, Майкл П.; Уолш, Гэри (2016). «Биотехнологический потенциал сыворотки». Обзоры в области экологической науки и биотехнологии . 15 (3): 479–498. Bibcode :2016RESBT..15..479R. doi :10.1007/s11157-016-9402-1. hdl : 10344/6290 . ISSN  1569-1705. S2CID  89601788.
  18. ^ ab EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (октябрь 2010 г.). «Научное мнение о подтверждении заявлений о пользе для здоровья, связанных с сывороточным белком». Журнал EFSA . 8 (10): 1818. doi : 10.2903/j.efsa.2010.1818 .
  19. ^ Wal JM (ноябрь 2004 г.). «Аллергенность коровьего молока». Ann. Allergy Asthma Immunol . 93 (5 Suppl 3): S2–11. doi :10.1016/S1081-1206(10)61726-7. PMID  15562868.
  20. ^ Burks W, Helm R, Stanley S, Bannon GA (июнь 2001 г.). «Пищевые аллергены». Curr Opin Allergy Clin Immunol . 1 (3): 243–248. doi :10.1097/01.all.0000011021.73682.01. PMID  11964696. S2CID  26812470.
  21. ^ "Что такое сывороточный протеин?". Live Science. 24 апреля 2014 г. Получено 18 мая 2017 г.
  22. ^ Вулф, РР (2017). «Аминокислоты с разветвленной цепью и синтез мышечного белка у людей: миф или реальность?». Журнал Международного общества спортивного питания . 14 : 30. doi : 10.1186/s12970-017-0184-9 . PMC 5568273. PMID  28852372 . 
  23. ^ Очистка белков: принципы, методы высокого разрешения и приложения . Wiley. 2013. ISBN 978-1118002193. OCLC  898985336.
  24. ^ Foegeding, E. Allen; Davis, Jack P; Doucet, Dany; McGuffey, Matthew K (2002-05-01). «Достижения в модификации и понимании функциональности сывороточного белка». Trends in Food Science & Technology . 13 (5): 151–159. doi :10.1016/S0924-2244(02)00111-5. ISSN  0924-2244.
  25. ^ Алан Л. Келли; Шеймус А. О'Махони. «Технологии переработки сыворотки: «Есть ли лучшая сыворотка?»» (PDF) . Dairyaustralia.com.au . Архивировано из оригинала (PDF) 2015-03-30 . Получено 2016-05-19 .
  26. ^ Беррингтон, Кимберли. «Технический отчет: технология фракционирования молока и новые возможности производства молочного белка» (PDF) . USDairy . Совет по экспорту молочных продуктов США . Получено 23 мая 2016 г. .
  27. ^ "Leprino Foods выходит на рынок сывороточного протеина для прямых поставок потребителям с Ascent Protein". 2016-05-23 . Получено 2016-06-01 .
  28. ^ Фрид, Андерс Х.; Нильссон, Микаэль; Хольст, Йенс Юул; Бьёрк, Ингер М.Е. (2005). «Влияние сыворотки на уровень глюкозы в крови и инсулиновую реакцию на составные завтраки и обеды у больных диабетом 2 типа». Американский журнал клинического питания . 82 (1): 69–75. doi : 10.1093/ajcn.82.1.69 . PMID  16002802.
  29. ^ Östman, EM; Elmståhl, HGM (2001). «Несоответствие между гликемическими и инсулинемическими реакциями на обычные и ферментированные молочные продукты». The American Journal of Clinical Nutrition . 74 (1): 96–100. doi : 10.1093/ajcn/74.1.96 . PMID  11451723 . Получено 17 ноября 2021 г. .
  30. ^ Нильссон, М.; Лильеберг Эльмстол, Х. (2005). «Реакция глюкозы и инсулина на каши и жидкую кашу, предназначенные для младенцев». Европейский журнал клинического питания . 59 (5): 646–650. doi : 10.1038/sj.ejcn.1602115. PMID  15770223. S2CID  21049609. Получено 17 ноября 2021 г.
  31. ^ Östman, EM; Elmståhl, HGM (1 июля 2001 г.). «Несоответствие между гликемическими и инсулинемическими реакциями на обычные и ферментированные молочные продукты». The American Journal of Clinical Nutrition . 74 (1): 96–100. doi : 10.1093/ajcn/74.1.96 . PMID  11451723 . Получено 17 ноября 2021 г. .
  32. ^ Нильссон, М.; Лильеберг Эльмстол, Х. (2005). «Реакция глюкозы и инсулина на каши и жидкую кашу, предназначенные для младенцев». Европейский журнал клинического питания . 59 (1): 646–650. doi : 10.1038/sj.ejcn.1602115. PMID  15770223. S2CID  21049609. Получено 17 ноября 2021 г.
  33. ^ Liljeberg Elmståhl, H.; Björck, I. (2001). «Молоко как добавка к смешанной пище может повышать постпрандиальную инсулинемию». Eur J Clin Nutr . 55 (1): 994–999. doi : 10.1038/sj.ejcn.1601259 . PMID  11641749. S2CID  935424.
  34. ^ Нильссон, М.; Хольст, Дж. (2007). «Метаболические эффекты аминокислотных смесей и сывороточного белка у здоровых субъектов: исследования с использованием напитков, эквивалентных глюкозе». Американский журнал клинического питания . 85 (4): 996–1004. doi : 10.1093/ajcn/85.4.996 . PMID  17413098.
  35. ^ ALLSA, 2014. Пищевая молочная аллергия и непереносимость. Получено с https://web.archive.org/web/20150324103838/http://www.allergysa.org/c_ol_food_015.asp (архив)

Внешние ссылки