乳清蛋白(whey protein),英文名稱:lactalbumin;lactoalbumin,被稱為蛋白之王,是從牛奶中提取的一種蛋白質(zhì),具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、易消化吸收、含有多種活性成分等特點(diǎn),是公認(rèn)的人體優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)補(bǔ)充劑之一。
簡(jiǎn)介
乳清蛋白質(zhì)是指溶解分散在乳清中的蛋白,約占乳蛋白質(zhì)的18%~20%,可分為熱穩(wěn)定和熱不穩(wěn)定乳清蛋白兩部分。乳清液在pH=4.6~4.7時(shí)煮沸20min,發(fā)生沉淀的一類蛋白質(zhì)是熱不穩(wěn)定的乳清蛋白,主要包括乳白蛋白和乳球蛋白;而不沉淀的蛋白質(zhì)屬于熱穩(wěn)定蛋白,這類蛋白約占乳清蛋白質(zhì)的19%。在中性乳清中加飽和硫酸銨或飽和硫酸鎂鹽析出時(shí),呈溶解狀態(tài)而不析出的蛋白質(zhì)為乳白蛋白,能析出而不呈溶解狀態(tài)的則屬于乳球蛋白。
工業(yè)來(lái)源
乳清蛋白是采用先進(jìn)工藝從牛奶分離提取出來(lái)的珍貴蛋白質(zhì),以其純度高、吸收率高、氨基酸組成最合理等諸多優(yōu)勢(shì)被推為“分離乳清蛋白粉”。乳清蛋白不但容易消化,而且還具有高生物價(jià)、高消化率、高蛋白質(zhì)功效比和高利用率,是蛋白質(zhì)中的精品等特點(diǎn),是公認(rèn)的人體優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)補(bǔ)充劑之一。牛奶的組成中87%是水,13%是乳固體。而在乳固體中27%是乳蛋白質(zhì),乳蛋白質(zhì)中只有20%是乳清蛋白,其余80%都是酪蛋白,因此乳清蛋白在牛奶中的含量?jī)H為0.7%。
營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)
首先,在各種蛋白質(zhì)中,乳清蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值是最高的。一般而言,必需氨基酸種類和含量齊全并能提供人體需要的蛋白質(zhì)可以稱為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì),也叫完全蛋白質(zhì)。這里提到了必需氨基酸的概念,必需氨基酸是指人體必需但自身不能合成,必須從食物中攝取的氨基酸。在植物蛋白質(zhì)中只有大豆蛋白屬于完全蛋白質(zhì),而大豆蛋白缺少甲硫氨酸,需與谷類互補(bǔ),且大豆蛋白在吸收上不及優(yōu)質(zhì)的動(dòng)物蛋白。乳清蛋白屬于優(yōu)質(zhì)的完全蛋白質(zhì),也是動(dòng)物性蛋白。它含有人體必需的8種氨基酸,且配比合理,接近人體的需求比例,是人體生長(zhǎng)、發(fā)育、抗衰老等生命活動(dòng)不可缺少的精華物質(zhì)。
第二,乳清蛋白較易被消化吸收,母乳蛋白質(zhì)中乳清蛋白含60%,酪蛋白含40%。,故喝母乳的嬰兒糞便較軟,量也較少。另外,乳清中富含半胱氨酸和蛋氨酸,它們能維持人體內(nèi)抗氧化劑的水平。還有許多實(shí)驗(yàn)研究都證明,服用乳清蛋白濃縮物能促進(jìn)體液免疫和細(xì)胞免疫,刺激人體免疫系統(tǒng),阻止化學(xué)誘發(fā)性癌癥的發(fā)生。所以乳清蛋白又是一種非常好的增強(qiáng)免疫力的蛋白。
第三,乳清蛋白中脂肪、乳糖含量低,但它含有β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、免疫球蛋白,還有其他多種活性成分。正是這些活性成分使乳清蛋白具備了有益于人體的諸多保健功能,因此它被認(rèn)為是人體所需的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)來(lái)源之一。
發(fā)展前景
發(fā)展
我國(guó)分離、制備乳清分離蛋白始于十多年前,當(dāng)時(shí)采用的技術(shù)主要是膜技術(shù)。而美國(guó)早在1990年就已采用離子交換法從乳清中分離乳清蛋白。此外,生物選擇吸附、親和色譜提純法及反相膠束萃取法等都是開(kāi)發(fā)的新的分離乳清蛋白成分的方法。
目前我國(guó)尚沒(méi)有具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的乳清蛋白綜合利用技術(shù),而國(guó)外技術(shù)受專利保護(hù),這嚴(yán)重制約了我國(guó)乳清蛋白資源的開(kāi)發(fā)利用及乳品工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。據(jù)了解,我國(guó)每年仍需進(jìn)口大量脫鹽乳清粉、乳清濃縮蛋白、乳清分離蛋白和乳糖等乳清制品用于配方食品、糖果生產(chǎn)和冰淇淋配料,其花費(fèi)巨大。
前景
我國(guó)人民的平均生活水平較低,蛋白質(zhì)的攝入量尤其是動(dòng)物蛋白的攝入量還在亞洲地區(qū)的平均水平以下。如何調(diào)整我國(guó)人民的膳食結(jié)構(gòu),增加蛋白質(zhì)尤其是優(yōu)質(zhì)動(dòng)物性蛋白質(zhì)的攝入量已迫切地?cái)[在我國(guó)食品科技工作者面前。將乳清蛋白引入我國(guó)人民的日常飲食,不失為一個(gè)較好的解決方法。到了21世紀(jì),從小保持飲奶習(xí)慣的新一代人,每日的食品類消費(fèi)性支出中乳清蛋白等奶制品比例將加大。如果按每人年均消費(fèi)2kg乳清蛋白來(lái)計(jì)算,則2030年16億人口所需乳清蛋白量將為320萬(wàn)t。
我國(guó)乳清蛋白市場(chǎng)以每年兩位數(shù)的增長(zhǎng)速度迅速發(fā)展。我國(guó)乳清蛋白市場(chǎng)規(guī)模接近50億元。盡管醫(yī)療機(jī)構(gòu)大力提倡母乳喂養(yǎng),乳清蛋白食用量還是呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。主要是職業(yè)母親數(shù)量增加,斷奶時(shí)間提前等因素。特別隨著生活水平提高,幼兒持續(xù)飲用奶粉時(shí)間延長(zhǎng)到學(xué)齡前的情況在增加。因此未來(lái)嬰幼兒用乳清蛋白數(shù)量和比例還將呈現(xiàn)剛性增長(zhǎng),預(yù)計(jì)年增長(zhǎng)幅度在5%左右。
技術(shù)成果
國(guó)外乳品工業(yè)中已經(jīng)研制運(yùn)用超濾技術(shù)來(lái)制作“預(yù)干酪”和乳清濃縮物。與傳統(tǒng)的蒸發(fā)濃縮相比,膜技術(shù)不僅能減少加熱引起的蛋白質(zhì)變性,而且在產(chǎn)品提純方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。在美國(guó)大約三分之二的乳清直接噴霧干燥成粉或制成濃縮物,其余三分之一乳清做進(jìn)一步處理,加工成其他乳清產(chǎn)品,如脫鹽乳清粉,低乳糖乳清粉、高乳糖乳清粉、乳糖、乳清濃縮蛋白和乳清分離蛋白等。
美國(guó)乳清工業(yè)是乳清蛋白技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的先驅(qū)。先進(jìn)的技術(shù)和巨大的研發(fā)投資使美國(guó)乳清工業(yè)將產(chǎn)品生產(chǎn)線從基本的乳清粉擴(kuò)展到多種高價(jià)值產(chǎn)品,包括乳清濃縮蛋白(蛋白質(zhì)含量在34%到80%之間),乳清分離蛋白(蛋白質(zhì)含量超過(guò)90%),和脫鹽乳清等。
從乳清中分離、制備乳清分離蛋白技術(shù)的研究開(kāi)始于十多年前,主要采用膜技術(shù)。國(guó)外早在1990年就采用離子交換法從乳清中分離乳清蛋白。此外,生物選擇吸附、親和色譜提純法及反相膠束萃取法等都是新開(kāi)發(fā)的分離乳清蛋白成分的方法。
膜分離技術(shù)。研究者使用層析膜完成了蛋白分離,此過(guò)程著重于離子交換和親和膜,采用具有吸收性質(zhì)的微過(guò)濾器(不同于傳統(tǒng)的過(guò)濾和過(guò)篩)。層析膜一般是聚合物,由醋酸纖維素或二聚乙二烯構(gòu)成。這種多孔的膜材料在內(nèi)表面有離子交換基,可形成微孔直徑為0.1μm的一個(gè)平板或中空纖維,這樣大小的孔可以使雜質(zhì)分離。離子交換基通過(guò)吸附來(lái)捕獲目標(biāo)蛋白質(zhì)分子,當(dāng)目標(biāo)蛋白質(zhì)分子流過(guò)膜壁時(shí),膜內(nèi)部的離子交換基就會(huì)捕獲它。該膜首先要用一種緩沖溶液清洗,然后再用一種可調(diào)節(jié)pH值的鹽溶液來(lái)分離蛋白。已開(kāi)發(fā)了相關(guān)工藝設(shè)備和產(chǎn)品,并不斷有膜處理改進(jìn)技術(shù)的報(bào)道。
吸附分離法。直到現(xiàn)在,分離乳清蛋白最常用的方法是非專一性超濾和離子交換,這種方法可以生產(chǎn)蛋白質(zhì)混合物,即乳清濃縮蛋白或乳清分離蛋白。但這個(gè)過(guò)程也有一定的局限性,例如它不能分離出特定的天然乳清蛋白成分,如β-乳球蛋白(β-LG)。因?yàn)樘烊坏摩?乳球蛋白易與脂溶性營(yíng)養(yǎng)素如VA、VD、VK結(jié)合,所以這種蛋白是在液態(tài)奶中強(qiáng)化維生素最理想的物質(zhì)。研究者們正在開(kāi)發(fā)一種通過(guò)生物選擇吸附分離乳清蛋白的技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)可以成功地分離出天然β-乳球蛋白完成這種特定蛋白分離所使用的關(guān)鍵材料是將化合物視黃醛固定在Celite上。β-LG有結(jié)合小疏水分子的能力,這樣就使得材料表面有益于β-LG吸附。β-LG的結(jié)合也取決于pH值和離子強(qiáng)度,因此,僅僅通過(guò)調(diào)節(jié)pH值就可以完成吸附和解吸過(guò)程,但這種方法相對(duì)來(lái)說(shuō)成本過(guò)高。
親和色譜提純法。在分離實(shí)驗(yàn)中,神經(jīng)節(jié)脂最初被混合乳清蛋白溶液所加載,用乙酸鈉和磷酸鹽緩沖溶液(在特定pH值條件下)清洗裝置后,完成乳鐵蛋白和轉(zhuǎn)鐵蛋白的回收。神經(jīng)節(jié)苷脂色譜柱可回收高于74%的轉(zhuǎn)鐵蛋白,同時(shí)可從最初的乳清濃縮蛋白或乳清分離蛋白中提取至少40%的乳鐵蛋白。神經(jīng)節(jié)苷脂親和色譜法與其他類似方法相比有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):它可以用未處理過(guò)的乳清濃縮蛋白或分離蛋白進(jìn)行分離;固定的神經(jīng)節(jié)苷脂色譜柱可重復(fù)使用12個(gè)月,不會(huì)降低結(jié)合乳鐵蛋白的能力;裝置很容易用乙醇、尿素或高濃度鹽中和劑清洗。
產(chǎn)品分類
隨著產(chǎn)品技術(shù)的不斷開(kāi)發(fā)和蛋白產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈,乳清蛋白產(chǎn)品也逐步走向了多樣化,市場(chǎng)上已出現(xiàn)了濃縮乳清蛋白、分離乳清蛋白以及添加了蛋白肽類的乳清蛋白產(chǎn)品等。
1、濃縮乳清蛋白(WPC)
將乳清直接烘干后,可得到乳清粉末,其中的乳清蛋白極低,一般為百分之十幾,不超過(guò)百分之三十。乳清經(jīng)過(guò)澄清、超濾、干燥等過(guò)程后得到的產(chǎn)物就是濃縮乳清蛋白。過(guò)濾程度的不同可以得到蛋白濃度從34-80%不等的產(chǎn)品。
2、分離乳清蛋白(WPI)
分離乳清蛋白是在濃縮乳清蛋白的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的工藝處理得到的高純度乳清蛋白,純度可達(dá)90%以上。其價(jià)格昂貴,是濃縮乳清蛋白的2-3倍,但是它也更容易消化吸收。分離乳清蛋白的真正妙處在于它的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,它擁有高含量的優(yōu)質(zhì)蛋白,能為某些特定需要的人群比如嬰兒和住院病人提供所需優(yōu)質(zhì)蛋白。此外,分離乳清蛋白所含有的生物活性化合物如α-乳白蛋白和β-乳球蛋白、乳鐵蛋白以及免疫球蛋白,都為市場(chǎng)注入了新鮮的活力。
3、乳清蛋白肽
乳清蛋白肽是乳清蛋白的水解產(chǎn)物,是乳清蛋白的精華,它在機(jī)體中能更快地參與肌肉合成的過(guò)程。
辨別選購(gòu)
因乳清蛋白的作用已被廣泛認(rèn)可,使用者越來(lái)越多,市場(chǎng)上便一下子冒出了很多乳清蛋白產(chǎn)品,但其中相當(dāng)一部分是“掛羊頭賣狗肉”——用低價(jià)蛋白或貌似乳清蛋白的物質(zhì)冒充乳清蛋白,來(lái)賣高價(jià)。比如,用大豆蛋白、雞蛋蛋白等低價(jià)蛋白冒充乳清蛋白、用面粉、普通奶粉或者動(dòng)物飼料乳清粉等外觀近似的物質(zhì)冒充乳清蛋白、也有用蛋白含量為34%的乳清蛋白冒充蛋白含量為80%的乳清蛋白……。分辨真假乳清蛋白,要用科學(xué)客觀的方法,不能僅根據(jù)“好不好喝”等簡(jiǎn)單表象來(lái)判斷,有人覺(jué)得乳清蛋白淡而無(wú)味,不習(xí)慣,但真正的乳清蛋白就是如此。假乳清蛋白一般會(huì)添加很多香料——既掩蓋假原料本身特有的味道,又可用來(lái)解釋為什么呈現(xiàn)不出乳清蛋白特有的風(fēng)味,還可以取悅單純追求口感的消費(fèi)者。其實(shí),要做一個(gè)聰明的消費(fèi)者也很簡(jiǎn)單,你只要掌握以下幾個(gè)小竅門,就可大大減少上當(dāng)受騙的機(jī)會(huì):
(1)根據(jù)以上權(quán)威機(jī)構(gòu)的描述做性狀方面的比較;
(2)選擇正確的參照物做比較。
(3)送去衛(wèi)生防疫站、科研機(jī)構(gòu)、技術(shù)監(jiān)督局等有條件做蛋白質(zhì)含量測(cè)定的單位做營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的測(cè)定;
(4)民間土法:用開(kāi)水沖。大豆蛋白根據(jù)蛋白的用途不同溶解速度不同,但是都不可能用開(kāi)水沖之后迅速溶解,都會(huì)有許多顆粒,顆粒呈中心有干粉,顆粒顏色為淡黃色,接近乳白色,沒(méi)有乳清蛋白顏色白,而且沒(méi)有乳清蛋白溶解的快;乳清蛋白用開(kāi)水沖后,會(huì)出現(xiàn)許多絮狀和粒狀的白色物體;
(5)咨詢?cè)摦a(chǎn)品的廠家或正規(guī)代理商,確認(rèn)購(gòu)買處的身份,甚至將有疑問(wèn)的產(chǎn)品寄到原廠進(jìn)行鑒定;
(6)選擇上市時(shí)間長(zhǎng)的品牌及實(shí)力強(qiáng)的公司,最好在國(guó)內(nèi)有工廠或正規(guī)注冊(cè)的分支機(jī)構(gòu),這樣他們才會(huì)受到更有效的約束,處理投訴、索賠等糾紛也才能找到真正的主體。
主要成分
β-乳球蛋白
具備最佳的氨基酸比例,支鏈氨基酸含量極高。對(duì)促進(jìn)蛋白質(zhì)合成和減少蛋白質(zhì)分解起著重要的作用,有助于健身愛(ài)好者塑造優(yōu)美體型。
α-乳白蛋白
是必需氨基酸和支鏈氨基酸的極好來(lái)源,也是唯一能與金屬元素和鈣元素結(jié)合的乳清蛋白成分。最近的研究更發(fā)現(xiàn),它可能具有抗癌功能。此外乳白蛋白在氨基酸比例結(jié)構(gòu)方面,以及在功能特性上與人乳都非常相似。臨床研究顯示,富含α-乳白蛋白的嬰兒配方奶粉是安全的。
具有免疫活性。
抗氧化,消滅或抑制細(xì)菌,促進(jìn)正常細(xì)胞生長(zhǎng),提高免疫力。
作為乳清蛋白特有的一種蛋白質(zhì)組分,乳鐵蛋白可以為運(yùn)動(dòng)員帶來(lái)幾種重要的益處,其健康作用包括抗菌活性、抗病毒特性及調(diào)節(jié)炎癥。乳鐵蛋白(鐵傳遞蛋白的一種)的一個(gè)重要功能是使血液中的細(xì)胞結(jié)合鐵,它還能阻隔并溶解鐵,以此控制腸道代謝中的可利用鐵,還能防止致病微生物在腸道內(nèi)生長(zhǎng),并在鐵和骨骼代謝方面發(fā)揮重要作用,特別是在促進(jìn)骨骼合成代謝、維護(hù)骨骼健康及預(yù)防骨質(zhì)疏松癥方面具有重要意義。
應(yīng)用
在食品工業(yè)中,由于乳清蛋白具有很多獨(dú)特的功能特性(如溶解性、持水性-吸水性、成膠性、粘合性、彈性、攪打起泡性和乳化性等)合理利用這些功能特性能夠使食品的品質(zhì)大大改善,因此也得到了廣泛的應(yīng)用。
冷凍食品
如在冷飲冰淇淋生產(chǎn)中,它作為廉價(jià)的蛋白質(zhì)來(lái)源,也可用于替代脫脂乳粉降低產(chǎn)品的成本。它良好的乳化性,對(duì)冰淇淋混合料體系的粘度、凝凍性非常有益,尤其在低脂產(chǎn)品中更可大幅度改良口感、質(zhì)地,在高級(jí)冰淇淋中不僅是奶粉的優(yōu)良替代品,而且賦予冰淇淋非常清新的乳香味。
焙烤食品
如面包、甜餅、曲奇等生產(chǎn)中可利用乳清蛋白,增大面包的體積,提高水分含量,使面包更加柔軟,特別是添加含鈣量低的乳清濃縮蛋白,這一效果尤為突出。在蛋糕體系中,利用WPC代替雞蛋,可以提高蛋白糊的硬度和粘度,因此就可以防止膨松劑產(chǎn)生的CO2逸出。在曲奇和軟質(zhì)曲奇加工中,WPC除可作為雞蛋的替代物外,它還用于改善全脂和低脂曲奇的顏色和咀嚼性,是一種非常經(jīng)濟(jì)的乳固體來(lái)源。
發(fā)酵乳制品
乳清蛋白還應(yīng)用于酸奶等發(fā)酵乳制品的生產(chǎn)中,常用的低鹽乳清蛋白不但不會(huì)影響發(fā)酵和風(fēng)味,而且起到一個(gè)很好的作用,即在保質(zhì)期內(nèi)可以減緩酸奶的分層和乳清的析出。
肉類制品
添加乳清蛋白能促進(jìn)肉中蛋白質(zhì)與水結(jié)合,還能幫助肉類制品形成膠態(tài)和再成形。在火腿腸中加入含蛋白質(zhì)10%以上的乳清溶液,能控制水分和脂肪的損失,防止在烹調(diào)時(shí)增加烹調(diào)后肉制品的重量和風(fēng)味。在香腸中加入乳清蛋白可幫助其中脂肪乳化,防止脂肪分離和聚集。
有關(guān)知識(shí)
要衡量一種食物蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,可以從以下4個(gè)方面來(lái)進(jìn)行比較:
①蛋白質(zhì)含量
食物中蛋白質(zhì)含量的多少,是衡量和評(píng)定一種食物蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的基礎(chǔ)。
②蛋白質(zhì)的生物效價(jià)
指食物蛋白質(zhì)經(jīng)人體消化吸收后,在機(jī)體內(nèi)被利用的程度。雞蛋是眾所周知蛋白質(zhì)價(jià)值極高的食品.其蛋白質(zhì)的氨基酸組成最接近人體需要,因此通常我們用雞蛋中蛋白質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)來(lái)作為評(píng)判食物中蛋白質(zhì)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn):例如表1中雞蛋的生物效價(jià)定為100,而乳清蛋白的生物效價(jià)高達(dá)104,高于雞蛋的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
③蛋白質(zhì)的功效比
通俗的來(lái)說(shuō),就是用來(lái)衡量你吃進(jìn)去的蛋白質(zhì)里有多少可以轉(zhuǎn)化為你身體組織的一部分。功效比越大,轉(zhuǎn)化率越高,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高。
④蛋白質(zhì)的氨基酸模式
人體蛋白質(zhì)及食物蛋白質(zhì)必需氨基酸種類和含量有差異,營(yíng)養(yǎng)學(xué)用氨基酸模式來(lái)表示這種差異。所謂氨基酸模式是指某種蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸的構(gòu)成比例。食物蛋白質(zhì)氨基酸模式與人體蛋白質(zhì)越接近時(shí),必需氨基酸利用程度越高,食物蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也相對(duì)越高。
參考資料 >
這個(gè)食物含有幾乎可以完全被消化的蛋白質(zhì).m.toutiao.com.2022-06-14