Сыворотка — это жидкость, остающаяся после свертывания и процеживания молока . Это побочный продукт производства сыра или казеина , который имеет несколько коммерческих применений. Сладкая сыворотка является побочным продуктом производства твердых сыров, таких как чеддер или швейцарский сыр . Кислая сыворотка (также известная как кислая сыворотка ) — это побочный продукт, образующийся при производстве кислых молочных продуктов, таких как сцеженный йогурт .
Сывороточные белки состоят из α-лактальбумина , β-лактоглобулина , сывороточного альбумина , иммуноглобулинов и протеозо-пептонов. [1]
Сладкая и кислая сыворотка схожи по общему анализу пищевой ценности. По массе оба содержат 93% воды, около 0,8% белка и около 5,1% углеводов. Сладкая сыворотка содержит около 0,4% жира, а кислая — около 0,1%. [2] Углеводы в основном состоят из лактозы. Белки известны как лактальбумин . Сыворотка также содержит некоторые минералы. [3]
Для производства сыра в подогретое 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, свернувшегося сычужным ферментом, а кислая сыворотка (также называемая кислой сывороткой) является побочным продуктом сыра, свернувшегося кислотой. [5] Сладкая сыворотка имеет pH больше или равный 5,6; кислая сыворотка имеет pH меньше или равный 5,1. [6]
Жир из сыворотки удаляется, а затем перерабатывается для пищевых продуктов (см. Сывороточное масло ). [3] Обработку можно осуществлять путем простой сушки, или можно увеличить относительное содержание белка за счет 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. Устойчивые высокие температуры выше 72 °C могут денатурировать сывороточные белки. [7] Сыворотка, денатурированная при нагревании, все еще может вызывать аллергию у некоторых людей. [9]
Сыворотка используется для производства сывороточных сыров, таких как рикотта , норвежское бруност , сывороточное масло и многих других продуктов для потребления человеком. Жирность сыворотки низкая; например, для изготовления нескольких фунтов сывороточного масла требуется 1000 фунтов сыворотки. [10] Это также добавка во многие обработанные пищевые продукты, включая хлеб, крекеры и кондитерские изделия, а также в корма для животных . Сывороточные белки состоят в основном из α-лактальбумина и β-лактоглобулина . Сладкая сыворотка содержит гликомакропептид (GMP). Это также богатый источник лактозы, которую в дальнейшем можно использовать для синтеза биоактивных молекул на основе лактозы. [11]
Молочная сыворотка, оставшаяся от домашнего сыроделия, имеет множество применений. Это кондиционер для теста [12] и его можно заменить обезжиренным молоком в большинстве рецептов выпечки, требующих молока (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 Академии Давентри в 1752–1755 годах, он записывает, что утром в среду, 22 мая 1754 года, он «пошёл с большой компанией пить сыворотку». [15] Вероятно, это была «мешковая сыворотка» или «винная сыворотка». [ нужны разъяснения ]
Сыворотка также является одним из основных ингредиентов Rivella , газированного напитка в Швейцарии.
Другое использование сыворотки — приготовление «винного камня»: «Поставьте пинту голубого молока [обезжиренного молока] на огонь, когда оно начнет закипать, добавьте две чайные ложки винного камня , затем снимите его с огня. огонь и дайте ему постоять, пока творог не осядет на дно кастрюли, затем поместите его в таз, чтобы он остыл, и пейте теплое молоко» (это известно как термокислотная коагуляция ) [16]
В районах, где производят сыр, излишки побочных продуктов сыворотки иногда распыляют на сенокосы в качестве удобрения. [17]
Исторически сыворотка, будучи побочным продуктом производства сыра, считалась отходами и сбрасывалась в реки и ручьи в США. Поскольку сыворотка содержала белок, такая практика приводила к росту больших концентраций водорослей. Они считались опасными для экосистемы, поскольку препятствовали попаданию солнечного света и кислорода в воду. Правительство в конечном итоге запретило эту практику, что привело к проблемам с утилизацией для производителей других молочных продуктов. Их первым решением было использовать его 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, во многих продуктах здорового питания, где она остается популярной добавкой.
Сывороточный протеин обычно продается как пищевая добавка , и в сообществе альтернативной медицины ему приписывают различные заявления о вреде для здоровья . [18] Хотя сывороточные белки вызывают некоторые аллергии на молоко , основными аллергенами молока являются казеины . [19] [20]
Сыворотка является основным ингредиентом большинства протеиновых порошков, которые в основном используются спортсменами и бодибилдерами для ежедневного получения необходимого количества белка для наращивания/поддержания мышечной массы. Сывороточный протеин имеет высокий уровень лейцина , [21] одной из трех аминокислот с разветвленной цепью , что делает его идеальным для роста и восстановления мышц. [ нужна цитата ] [22] Сыворотка пастеризуется , как и любое молоко, чтобы гарантировать, что в жидкости не размножаются вредные бактерии. Его нагревают до 70–80 ° C (158–176 ° F), а затем снова охлаждают до 4 ° C (39 ° F). Исследования показали, что этот процесс использования экстремальных температур уничтожает 99,7% бактерий без коагуляции белка в твердую массу. Затем сыворотку необходимо отфильтровать, и она загружается в массивную сеть керамических фильтров и турбин из нержавеющей стали. Эти машины отделяют лактозу и жиры, оставляя жидкость, состоящую на 90% из сывороточного белка. [23]
Гидролизаты — это сывороточные белки, которые предварительно перевариваются и частично гидролизуются с целью облегчения метаболизма, но их стоимость, как правило, выше. [7] Высокогидролизованная сыворотка может быть менее аллергенной , чем другие формы сыворотки, [9] из-за того, что пептиды с короткой цепью, полученные гидролизом, менее антигенны из-за удаления последовательных эпитопов. [24]
Нативный сывороточный белок экстрагируется из обезжиренного молока, не получается как побочный продукт производства сыра, а производится в виде концентрата и изолята. [25] [26] [27]
Сливки можно снять из сыворотки. Сывороточные сливки более соленые, более 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 от двух до пяти частей сливочного масла получают из сыворотки 1000 частей молока. [10] Сывороточные сливки и сливочное масло подходят для приготовления блюд со вкусом масла, поскольку они сами по себе имеют более сильный вкус. Они также дешевле в производстве, чем сладкие сливки и масло.
Поскольку сыворотка содержит лактозу , ее следует избегать тем, у кого непереносимость лактозы . При использовании в качестве пищевой добавки сыворотка может способствовать увеличению количества лактозы, намного превышающему уровень переносимости большинства людей с непереносимостью лактозы.
Жидкая сыворотка содержит лактозу, витамины , белки и минералы , а также небольшое количество жира .
В 2005 году исследователи из Лундского университета в Швеции обнаружили, что сыворотка 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 высокий инсулиновый ответ (инсулиновый индекс II, 90–98), чем ожидалось, учитывая их сравнительно низкие гликемические индексы (ГИ 15–30). [29] [30] Инсулиногенные эффекты молочных продуктов наблюдались у здоровых людей как при их употреблении в один прием пищи, [31] , так и при включении в смешанный прием пищи. [32] [33] Способность молочных продуктов высвобождать инсулин объясняется белковой фракцией, особенно сывороточной фракцией, а последующее высвобождение аминокислот во время пищеварения, как предполагается, лежит в основе инсулиногенных свойств молока. [34]
У людей может быть аллергия на сыворотку или другие молочные белки (не путать аллергию с непереносимостью лактозы ). Поскольку сывороточные белки изменяются под воздействием высоких температур, люди, чувствительные к сыворотке, могут переносить сгущенное, 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 (термостабильные) являются наиболее важными аллергенами сыра, и у человека может быть аллергия на один или оба типа белка. [35]
В 2010 году комиссия Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов изучила заявления о вреде для здоровья, сделанные в отношении сывороточного белка. Для следующих утверждений либо не было предоставлено ссылок на заявленный эффект, либо предоставленные исследования не проверяли утверждения, либо сообщали о противоречивых результатах: [18]
Для исследования мышечной массы и силы сывороточный протеин сравнивали с другими источниками белка. Это важно отметить, поскольку белок необходим для наращивания мышц, и это исследование доказало, что сывороточный белок не лучше подходит 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 белка и этими утверждениями не установлена.
