Концентрат сироваткового протеїну - огляд тем ScienceDirect

WPC, вироблені з проникних MF (керамічна мембрана розміром пор 0,2 мкм) SM та пахти (BM), були порівнянні з точки зору кількості присутнього сироваткового білка та фосфоліпідів (PL) - основні відмінності полягали в концентраціях окремих PL (Svanborg, Йогансен, Абрахамсен та Скі, 2015).

огляд

Пов’язані терміни:

  • Лактоза
  • Казеїн
  • Ультрафільтрація
  • Білки
  • Дріжджі
  • Сироватковий білок
  • Сироватка
  • Ізолят сироваткового білка
  • Молочні білки
  • Бета-лактоглобулін

Завантажити у форматі PDF

Про цю сторінку

Молочні продукти та харчові інгредієнти на основі молока

Концентрати сироваткового білка

Концентрати сироваткового білка (WPC) є важливою групою харчових інгредієнтів на основі сироватки. Вони використовуються в кондитерських виробах, зернових та харчових барах, плавлених сирах, хлібобулочних виробах, спортивних напоях та рецептах для збільшення м’язової маси. Порошки WPC із вмістом білка в діапазоні 35–65% можуть бути отримані ультрафільтрацією (UF), яка видаляє лактозу, мінерали та небілковий азот (NPN), залишаючи білки сироватки для сушіння розпиленням. Порошки WPC із вмістом білка до 90% можна виготовити за допомогою діафільтрації, де ретентат сироваткового білка при обробці УФ розбавляється водою, щоб вимити майже всю лактозу та мінерали.

ШИРОКОЛОГА І СИРОШОЧНІ ПОРОШКИ | Білкові концентрати та фракції

Видалення ліпідів із сироватки та фракцій сироваткового білка

WPC неминуче містять рівні залишкових ліпідів, незважаючи на спроби виробників видалити якомога більше, як і слід було очікувати, рівні залишкових ліпідів зростають із збільшенням концентрації білка. Звіти пропонують рівні приблизно 2,1% жиру у 35% WPC, 3,7% жиру у 50% WPC та 7,2% жиру у 80% WPC. Як видно з продуктів із більшим вмістом білка, рівень ліпідів є досить значним. Видалення ліпідів із сироватки призводить не тільки до поліпшення потоку ультрафільтрації, але також помітно покращує функціональність продукту. Наприклад, було показано, що більш високий рівень ліпідів згубно впливає на піноутворення та смакові характеристики WPC. Видалення ліпідів суттєво збільшує збивання, а також підвищує стійкість піни. Більш високий рівень ліпідів також пригнічує властивості гелеутворення WPC.

Склад ліпідної фракції в WPC не подібний до складу сипкого молока, оскільки він вище у фосфоліпідах та матеріалі мембрани глобули молочного жиру.

Отже, загалом, вважається, що ліпідна фракція в сироватці інгібує значну частину потенційних функціональних можливостей WPC та фракцій сироваткового білка. Фракція ліпідів у сироватці також частково відповідає за забруднення мембран при ультрафільтраційній обробці сироватки. Таким чином, видалення ліпідної фракції може підвищити ефективність обробки (якщо застосовується ультрафільтрація), а також функціональність продукту.

Видалення таких ліпідів з сироватки перед ультрафільтрацією або фракціонуванням може бути досягнуто мікрофільтрацією з використанням мембран відповідного розміру пір для видалення порівняно великого ліпідвмісного матеріалу. Однак забруднення мікрофільтраційних мембран (імовірно, також ліпідвмісною фракцією) у таких процесах ще полегшило широке комерційне прийняття цього підходу. Однак, цілком ймовірно, що вдосконалення мікрофільтраційних мембран у поєднанні з відповідним регулюванням умов обробки призведе до посилення комерціалізації таких процесів найближчим часом.

Додавання кальцію до агрегованих ліпопротеїдів у сироватці також пропонується як альтернатива мікрофільтрації для видалення ліпідів. Хоча цей процес є технічно ефективним, він може становити особливі труднощі при масштабуванні до комерційної експлуатації.

Ряд описаних раніше процесів фракціонування сироватки призводить до переважного перенесення будь-якої ліпідвмісної частини сироватки в одну конкретну фракцію. Наприклад, ліпідна фракція в сироватці переважно міститься у фракції α, виробленій австралійським процесом з використанням термічної агрегації. Такий ліпідний матеріал може бути видалений із фракцій сироватки, наприклад, мікрофільтрацією. Це призведе до білкової фракції з підвищеною функціональністю та ліпідної фракції з чудовими емульгуючими характеристиками.

Вплив сироваткових білків та пептидів бичачого молока на шлунково-кишкові, імунні та інші системи

WPC — Imucare

Деякі концентрати сироваткового білка можуть діяти як імуностимулюючі та протиракові дієтичні компоненти, якщо доставляються як основне джерело білка тваринам та людям. У дослідженні Rutherfurd-Markwick et al. (2005) досліджували ефекти відомого імуностимулюючого WPC (IMUCARE) при введенні мишам у модифікованому сухому молоці (MMP), який був збалансованим з поживної точки зору для маленьких дітей (у віці від одного до трьох років).

Групи мишей BALB/c годували дієтами на основі ММР з або без IMUCARE WPC, доповненою 10,5 г/100 г дієти протягом чотирьох тижнів. Іммунологічні аналізи ex vivo показали, що лімфопроліферативні відповіді селезінки, а також фагоцитарна активність крові та лейкоцитів перитонеуму були підвищені у мишей, які годувались ММР з доповненням IMUCARE WPC, у порівнянні з мишами, які годувались лише MMP, або для контролю мишей, які не отримували молочних білків . На противагу цьому, як MMP, доповнений IMUCARE WPC, так і MMP, як показано, стимулюють посилений гуморальний імунітет, при цьому у цих мишей реєструються значно підвищені реакції антитіл до сироватки та кишкового тракту на перорально введені антигени, порівняно з тваринами, яких годували немолочним білком.

Результати підтверджують, що IMUCARE WPC зберігає імунозростаючу ефективність при надходженні в збалансованому з поживою їжі молочному продукті, а також додатково визначає збалансований з поживою MMP як потенційний імуностимулюючий дієтичний харчовий продукт. На додаток до посилення клітинної імунної функції, результати цієї роботи також вказують на те, що як дієти, доповнені MMP, так і IMUCARE WPC, підвищують імунореакції у мишей як на системному рівні (сироватка крові), так і в середовищі слизової оболонки кишечника (зразки кишкового секрету).

Звичайне розділення макро- та мікромолекул

Chiranjib Bhattacharjee,. Судіп Чакраборті, у Відновлення харчових відходів, 2015

5.3.2 Застосування в молочній галузі

Концентрати сироваткового білка (WPC) сьогодні виробляються з використанням мембран UF з MWCO між 10–20 кДа. Ці мембрани дозволяють відокремлювати лактозу та мінерали в пермеаті від білків сироватки в ретентаті. Ретентат може бути додатково оброблений випаровуванням та сушінням розпиленням. На вміст білка в кінцевому продукті впливає ступінь концентрації. Наприклад, WPC з вмістом білка 35–60% можна отримати при співвідношенні об’ємних концентрацій, яке коливається від 4,5 до 20 відповідно (Zydney, 1998). Атра та ін. (2005) отримали WPC з вмістом білка 8–10%, використовуючи мембрани PVDF 6–8 кДа. Ці концентрати можна використовувати повторно для виробництва сиру. Пермеати UF, що містять 0,1–0,5% білків і 5% лактози, можна додатково завантажувати в одиниці NF, щоб отримати концентровану лактозу для кондитерського використання. Крім того, очищені імуноглобуліни (до 90%) можна отримати після двоступеневого мембранного процесу, що включає макроскопічну попередню обробку МФ для видалення жирових кульок і міцел казеїну перед обробкою УФ мембраною 100 кДа (Piot et al., 2004 ).