Молочно белковый концентрат: Молочно-белковые концентраты (КМБ, КСБ) | Мембранные технологии переработки молока

Содержание

Молочно-белковые концентраты (МБК)

Характеристика и пищевая ценность

Молочно-белковые концентраты получают из обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки или их смесей путем удаления воды и балластных веществ — лактозы, минеральных солей и БАВ с одновременным концентрированием белка на уровне 15-85 %.

МБК широко используются для обогащения продуктов питания, в кормовых средствах, в медицинских и технических целях.

В зависимости от массовой доли сухих веществ молочно-белковые концентраты подразделяют на жидкие (пастообразные) и сухие. Жидкие и сухие МБК различают по виду белка (казеин, сывороточные МБК, копреципитаты) и растворимости в воде (растворимые и нерастворимые).

Ассортимент молочно-белковых концентратов достаточно широк. Химический состав, физико-химические свойства и индекс растворимости основных видов МБК, разработанных в нашей стране, приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Состав, свойства и растворимость молочно-белковых концентратов

Казеин-сырец относят к классу нерастворимых, содержащих только казеин, жидким и пастообразным молочно-белковым концентратам; концентрат молочно-белковый в блоках представляет собой класс растворимых, содержащих казеин и сывороточные белки, жидких и пастообразных молочно-белковых концентратов.

Казеин пищевой, казеин для пищевых казеинатов, казеин технический и казеин сычужный являются нерастворимыми, содержащими только казеин, сухими молочно-белковыми концентратами.

Казеинат натрия и казецит пищевой обычный — класс растворимых, содержащих только казеин, сухих молочно-белковых концентратов.

Копреципитаты пищевые растворимые, концентрат молочно-белковый сухой относят к классу растворимых, содержащих казеин и сывороточные белки, сухих молочно-белковых концентратов.

Пищевая ценность всех видов пищевых МБК определяется исключительно содержанием белка (казеина и сывороточных белков). Особую ценность представляют растворимые формы МБК-казеинаты и казециты, в том числе для детского и диетического питания. Биологическая ценность пищевых видов МБК подтверждается полноценностью молочного белка по аминокислотному скору.

Области применения пищевых видов МБК: Казеин получают кислотной (или сычужной) коагуляцией белков из обезжиренного молока, казеинаты — растворением кислотного казеина в гидроокисях или солях щелочных (или щелочноземельных) металлов, а копреципитаты — термокальциевой коагуляцией комплекса казеина и сывороточных белков из обезжиренного молока.

Сывороточные белки получают тепловой денатурацией с изменением реакции среды, либо мембранными способами — ультрафильтрация, диафильтрация. Извлечение белков из пахты аналогично обезжиренному молоку.

Особый интерес для отрасли представляет получение казеина для пищевых целей, специфика экспертизы которого излагается в настоящем разделе.

Казеин пищевой

Казеин — традиционный продукт молочной промышленности. В прошлом широко использовался в технических целях, в том числе в качестве клея для самолетов (период Великой Отечественной войны 1941-1945 гг.). В настоящее время, в перспективе, этот ценнейший природный белок молочного сырья используем исключительно в пищевых целях. Одним из условий этого является высокое качество продукции пищевой категории качества. Для обеспечения необходима современная технология и экспертиза.

Технология производства. Сущность технологии получения казеина заключается в обеспечении кислотной или сычужной коагуляции белков молока этой фракции с последующим отделением осадка, его промывкой, обезвоживанием и сушкой. Технология получения казеина показана на рисунке 1.

Рисунок 1 – Схема производства казеина

Обезжиренное молоко с кислотностью не выше 21 °Т и жирностью не более 0,05 % подвергают обязательной тепловой обработке — пастеризации при 72-74 °С с выдержкой 15-20 с и охлаждают до 30-39 °С. При необходимости хранения обезжиренного молока его охлаждают до 6-8 °С. Перед использованием обезжиренное молоко нагревают.

Коагуляцию (осаждение) казеина осуществляют сычужным ферментом, соляной кислотой, сквашиванием или внесением кислой сыворотки, смешанной с ферментом.

Осаждение казеина сычужным ферментом осуществляют аналогично производству сыра: внесением раствора фермента с выдержкой смеси до коагуляции (образования сгустка).

Осаждение казеина соляной кислотой (1М раствор) проводят при температуре 37 ± 2 °С с непрерывным перемешиванием обезжиренного молока или в потоке с доведением рН до 4,4-4,2, что соответствует титруемой кислотности 48-53 °Т. Подкисленную массу вымешивают (или выдерживают в потоке) 3-5 мин для получения однородного зерна.

Осаждение казеина молочной кислотой проводят путем сквашивания или внесения кислой сыворотки с ферментом.

Сквашивание проводят при температуре 30-32 °С зимой и 28-30 °С летом специально приготовленной на обезжиренном молоке закваской. Закваску вносят в количестве 1-5 %, продолжительность сквашивания 8-12 ч. Готовность сгустка определяют по кислотности, которая должна составлять 80-90 °Т. Готовый сгусток разрезают на кубики размером по ребру около 2 см.

При осаждении казеина заранее подготовленной (сквашенной) кислой сывороткой с кислотностью не менее 230 °Т и внесенным в нее рабочим раствором ферментного препарата амилорезина П10Х (30 г/т) или пепсина пищевого свиного или говяжьего (4 г/т), разведенного предварительно в небольшом количестве сыворотки, процесс проводят в потоке с помощью дозирующего устройства на линии «Я9-ОКЛ». Расход коагулянта составляет примерно 25-30 % от массы перерабатываемого обезжиренного молока.

Полученное казеиновое зерно подвергают тепловой обработке в емкости путем нагревания до 60 °С с выдержкой до 10 мин или в потоке при 72 ± 2 °С с выдержкой 15-20 с. Поставленное зерно, после нагревания и обсушки, имеет размер 3-5 мм; его отделяют от сыворотки путем отстоя или в потоке на линии «Я9-ОКЛ» с обезвоживателем «РЗ-00 К1» и охлаждают до 42 ± 5°С. Промывку казеина для освобождения от балластных веществ проводят водопроводной водой. Количество промывок и объем используемой воды определяет качество готового продукта. На практике используют 2-3-кратную промывку с повторным использованием воды для ее экономии. Температура воды при промывке снижается с 35-40 °С для первой до 10-15 °С для третьей промывки. Объем промывных вод составляет 25-30 % от объема перерабатываемого обезжиренного молока (общий расход 60-80 %). Продолжительность контакта воды и зерна составляет 15-20 мин с непрерывным перемешиванием. Для отделения казеинового зерна от промывных вод рекомендуется использовать отделитель сыворотки или устройство линии «Я9-ОКЛ».

Обезвоживание казеина с влажностью 80 % до 60-62 % осуществляют путем центрифугирования, прессования или на обезвоживателе «РЗ-00К1» линии «Я9-ОКЛ».

Перед сушкой казеин-сырец измельчают на волчках или специальных грануляторах до размера частиц 4 мм. Сушить казеин без предварительного дробления категорически запрещается. Сушку казеина проводят в специальных сушилках периодического или непрерывного действия типа «ВС-150 КПП», «Улыра-2С» и др., исключающих снижение качества казеина. Солнечная сушка исключена.

Казеин пищевой после сушки охлаждают до температуры окружающего воздуха (20-25 °С) и направляют на упаковку.

Совершенствование технологии казеина, как правило, заключается в поиске современных, экологически чистых коагулянтов (специально обработанная молочная сыворотка и др.), аппаратурном оформлении процесса (поточности) и оптимизации промывки.

Следует отметить, что технология технического кислотного и сычужного казеина, копреципитатов и казеинатов основана на коагуляции, промывке и обезвоживании со специфическими операциями хлоркальциевой коагуляции (копреципитаты) и разведения казеина в едком натре (казеинаты).

Применение мембранной технологии и физико-химических методов (биополимеры) позволяет принципиально изменить технологию с получением новых продуктов — изолятов, концентрата натурального казеина, ангиогенина, сывороточных белковых концентратов УФ и ЭД. Перспективным считается получения казеина в гель-форме и экструдированного.

Идентификация и экспертиза

Пищевой кислотный казеин в соответствии с ОСТ 4960-74 вырабатывают двух сортов: высшего и первого.

Органолептические, физико-химические и микробиологические показатели безопасности пищевого кислотного казеина представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Требования к качеству и микробиологические показатели безопасности пищевого кислотного казеина

В соответствии с СанПиН 2.3.2.1078-01 для казеина регламентировано содержание следующих опасных веществ, мг/кг, не более: Пороки пищевого кислотного казеина являются следствием использования недоброкачественного обезжиренного молока, особенно по кислотности и микробиологической обсемененности.

Последнее часто на практике не учитывается, но имеет определенное значение для получения качественного пищевого казеина, особенно при поставках на экспорт. Нарушение технологии, в том числе отклонение от рекомендуемых технологических режимов, также снижает качество казеина. В таблице 3 систематизированы пороки казеина, причины их возникновения и рекомендуемые (возможные) способы устранения.

Таблица 3 – Пороки казеина

Фальсификация казеина возможна видовая (по сортам), количественная (по весу) и качественная по содержанию влаги, а также жира и зольности. Меры предупреждения — системный контроль в соответствии с требованиями нормативно-технических документов.

В зарубежных аналогах, даже при использовании качественного обезжиренного молока (кислотность 18 °Т, общее КОЕ не более 100000 кпеток/мл), применяется микрофильтрация, промывка деминерализованной водой, сушка в псевдоожиженном слое и на инертных носителях. Отечественный пищевой кислотный казеин отличается высокой экономичностью и низкой зольностью.

Приемка и испытания

Предприятие-изготовитель должно гарантировать соответствие выпускаемого продукта требованиям действующего стандарта.

Каждая партия должна быть проверена отделом технического контроля (лабораторией) предприятия на соответствие требованиям действующего стандарта и оформлена удостоверением о качестве, в котором указывается:

  • номер удостоверения;
  • дата выдачи удостоверения;
  • наименование или номер предприятия-изготовителя;
  • полное наименование продукта и номер партии;
  • количество мест и масса нетто;
  • данные анализа по содержанию влаги, жира, кислотности, растворимости и содержанию бактерий группы кишечной палочки;
  • обозначение действующего стандарта.

Отбор проб и подготовку их к испытаниям проводят по ГОСТ 26809-86 и ГОСТ 9225-84.

Определение содержания влаги, жира, кислотности, растворимости, золы и оценку физических свойств пищевого кислотного казеина производят по ГОСТ 17626-72 «Казеин технический».

Микробиологические исследования пищевого кислотного казеина проводят по ГОСТ 9225-84 (применительно к сухому молоку) с использованием для приготовления разведений водного раствора с массовой долей двузамещенного фосфорнокислого калия К2НРО4 2 %.

Анализ казеина на патогенные микроорганизмы и соли тяжелых металлов производится органами санитарного надзора в специальных лабораториях.

Подлинник удостоверения о качестве хранится в экспедиции предприятия-изготовителя, а получателю выдается его копия или в накладной указывают показатели качества либо проставляют номер удостоверения о качестве.

Получатель имеет право проводить контрольную проверку качества продукта и соответствия его показателей требованиям действующего стандарта, применяя правила отбора проб и методы испытаний, указанные в действующем стандарте.

В случае несоответствия пищевого кислотного казеина требованиям стандарта проводится повторное испытание удвоенного количества проб.

При неудовлетворительном результате повторного испытания хотя бы по одному показателю вся партия продукта выпуску-приемке не подлежит.

Упаковка и маркировка кислотного казеина

Упаковка и маркировка кислотного казеина должна производиться в 4-5-слойные бумажные непропитанные мешки по ГОСТ 2227-88, а также в дощатые ящики по ГОСТ 13361-84 или фанерные по ГОСТ 10131-93 с полиэтиленовым вкладышем-мешком, полученным из нестабилизированного полиэтилена высокого давления по ГОСТ 16337-77 марки 15802-020 или других марок, разрешенных Минздравом РФ для контакта с молочными продуктами. Швы вкладышей должны быть заварены, верхняя часть заварена или перевязана двойным узлом с перекидкой.

Масса нетто казеина в каждой единице упаковки — 25-30 кг. Масса нетто должна быть одинаковой во всех единицах упаковки партии и выражена в целых килограммах.

Маркировка пищевого кислотного казеина должна производиться по ГОСТ 51074-97.

Транспортирование и хранение

Транспортируют пищевой кислотный казеин в соответствии с правилами транспортирования скоропортящихся грузов.

Хранят пищевой кислотный казеин в сухих хорошо проветриваемых помещениях при температуре не выше 10 °С и относительной влажности не выше 75 % не более 6 мес.

Концентрат молочных белков для производства молока

Наталья Свистун,
технолог молочного направления
ГК «Союзоптторг»

 

Закончился сезон «большого молока», сократились среднесуточные надои. И заводы-переработчики столкнулись с дефицитом натурального молока а, как следствие, ростом закупочных цен.

Кроме того, неизбежны сезонные изменения состава и свойств поступающего на предприятия сырья; падает значение одного из основных показателей его качества – массовой доли белка.

Между тем спрос на молочные продукты с приближением зимы, как обычно, растёт: в холодное время года наши организмы испытывают бóльшую потребность в питательных веществах. Так что производитель может увеличить свой объем продаж, обеспечив выпуск биологически полноценных молочных продуктов даже при дефиците и низком качестве сырья.
 

Как же этого добиться?

С помощью молочно-белковых концентратов.

Данное эффективное решение успешно внедряют на российских производствах технологи Группы компаний «Союзоптторг», одного из ведущих дистрибьюторов пищевых ингредиентов.

Специалисты этой компании имеют обширный опыт работы с молочно-белковыми концентратами Promilk (поставщик – Ingredia, Франция) при производстве ки-сломолочных напитков (в том числе питьевого йогурта), сметаны, творога и творожных из-делиях, а также сыра и сырных продуктов.

Для каждого продукта рекомендован определенный молочый белок Promilk, от-личающийся по массовой доле белка и фракционному составу.
 

В чем преимущества ингредиентов Promilk, например, по сравнению с сухим обезжиренным молоком?

Во-первых, молочно-белковые концентраты Promilk произведены только из нату-рального молока-сырья с использованием мембранных процессов фильтрации (микрофильт-рация, ультрафильтрация). В основе этих технологий лежит процесс разделения компонентов обезжиренного молока под давлением с использованием пористых полимерных или неорганических материалов.

Во-вторых, для получения молочно-белковых концентратов Promilk используют молоко-сырье только высокого качества; действуют жёсткие требования к безопасности ис-пользуемого сырого молока (Табл. 1).
 

Таблица 1
Показатель Требования EC Требования РФ
Содержание соматических клеток, тыс в 1 см3 Не более 400 400 - 1000
(в зависимости от сорта)
КМАФАнМ, КОЕ/г Не более 1•105 1•105 - 4•106
(в зависимости от сорта)


В-третьих, обезжиренное молоко, используемое для молочно-белковых концен-тратов Promilk, перед мембранной фильтрацией проходит тепловую обработку в щадящем режиме!

Во многих странах сухое молоко уже давно классифицируют по степени термо-обработки. Этот показатель отражает изменения и их степень, происходящих при тепловом воздействии на молоко. Результатом высокотемпературной обработки сырья в процессе про-изводства сухого молока является частичная денатурация белка, пониженная растворимость, появление пригорелых частиц, ухудшение органолептических показателей.

Сам по себе процесс сушки молока, несмотря на высокие температуры входящего воздуха (170-200ºС), оказывает незначительное влияние на изменение составных частей мо-лока (за исключением испаренной воды): частицы молока не нагреваются выше 55-60 ºС. Основное тепловое воздействие оказывается именно при пастеризации.

На практике, при производстве сухого молока вопросы снижения микробиологи-ческого обсеменения решаются путем увеличения количества пастеризаций и повышения ее температуры, что приводит к необратимым изменениям белковой составляющей сухого мо-лока: денатурации казеина до 10% , сывороточных – до 85% [1].

Низкотемпературные режимы пастеризации, применяемые при получении мо-лочных белков Promilk, позволяют максимально сохранить функциональные свойства сыво-роточных белков и казеина!

Как показывает опыт, используя молочно-белковые концентраты Promilk, производители получают качественный, полезный, вкусный продукт даже в период «бедного» молока-сырья. Именно поэтому данные ингредиенты с успехом применяют на многих молочных предприятиях, в том числе и иностранных.

Для получения более подробной информации о молочных белках Promilk, техно-логических рекомендаций, образцов ингредиентов обращайтесь, пожалуйста, в ближайший к Вам филиал ГК "Союзоптторг".

ГК "Союзоптторг" является эксклюзивным дистрибьютором молочных белков Ingredia в России и Центральной Азии.
 

Список литературы:
 

1. Башаева Д.В., Хаертдинов Р.Р. Изменение белков молока при тепловой обработке. «Молочная промышленность» - М., 2008, №7, с. 74-75.

Мир продуктов, №7, 2013

Концентрат молочных белков от ГК «Союзоптторг»

Вопрос улучшения качества питания населения, обеспечения оптимальной структуры потребления и повышения качества пищевых продуктов уже неоднократно поднимался на общероссийских форумах и конференциях, в том числе проводимых при поддержке Правительства РФ. В первую очередь это касается продуктов массового потребления, доступных для всех групп детского и взрослого населения и регулярно используемых в повседневном питании. К таким продуктам прежде всего относятся молоко и кисломолочные продукты.

На молочном рынке большую часть, безусловно, занимают традиционные виды продуктов, самой массовой группой является цельномолочная продукция. На ее переработку направляется почти половина заготовляемого предприятиями молока. Однако остается актуальным направление по расширению ассортимента за счет введения функциональных ингредиентов в состав продукта.

Не секрет, что молочная промышленность работает в условиях дефицита качественного молочного сырья, поэтому и выпускаемые продукты имеют низкую биологическую ценность. Выходом из сложившейся ситуации может являться использование натуральных функциональных молочных ингредиентов, например молочно-белковых концентратов (МБК). Использование концентратов молочного белка позволяет увеличить не только массовую долю белка в продукте, но и его пищевую и биологическую ценность.

Молочно-белковый концентрат-это сухой молочный продукт, содержащий от 40 до 90 % белка. Европейские производители уже давно и очень активно используют молочные белки, причем, как видно из рис. 1, в совершенно разных отраслях пищевой промышленности. Так, за год на рынке Европы появилось более 14 000 различных продуктов, содержащих данный ингредиент. Естественно, на первом месте - молочное направление и сегмент мороженого, а небольшое снижение в этих группах во второй половине текущего года можно объяснить насыщением рынка.

В каких именно молочных продуктах чаще всего приме­няются молочные белки?

Как видно из рис. 2, с существенным отрывом лидируют густые йогурты, а уже затем следуют сыры и кисломолочные продукты. В частности, потенциал для развития последней группы эксперты видят в расширении направления обога­щенных продуктов. Активнее всего в молочной отрасли действуют производители из Испании и Франции -14,3 и 13,2 % европейских новинок в 2013-2014 гг. соответственно.

На Россию пока приходится только 2,5 %, однако и в нашей стране очевидна положительная тенденция. Эксперты прогнозируют увеличение потребления именно современных продуктов, обогащенных витаминами, пищевыми волокнами, растительными и животными белками. Объем этих продуктов будет расти в связи с развитием концепции здорового питания.

Следуя успешному опыту европейских коллег, российские предприятия также переходят на использование молочных белков. Крупным дистрибьютором этих ингредиентов в России является ГК «Союзоптторг», которая уже около 5 лет поставляет молочные белки на отечественный рынок. В частности, для производства кисломолочных напитков, например питьевого йогурта с улучшенной консистенцией и приятными вкусовыми свойствами, предлагается концентрат растворимых молочных белков «Promilk 802 FB». Формирование вкуса и консистенции кисломолочных продуктов зависит от ряда факторов: состава используемой закваски, качества исходного сырья, содержания СОМО и главным образом белка. Использование в рецептуре молочных белков позволяет улучшить структуру, получить более плотную консистенцию, предотвратить отделение сыворотки при хранении, улучшить вкус (сливочность продукта).

Присутствие «Promilk 802 FB» обозначается на упаковке как «молочный белок», что подтверждает натуральность конечного продукта.

Для обеспечения необходимой консистенции сметаны и сметанного продукта с массовой долей жира 10-15 % рекомендован молочный белок «Promilk 870». Он характеризуется высоким содержанием функционального молочного белка (около 87 %), обладает особыми гелеобразующими и загущающими свойствами. Его использование не противоречит требованиям нормативных правовых актов РФ: на упаковке маркируется как «молочный белок». Применение «Promilk 870» вместо комплексных стабилизаторов и загустителей также дает положительные результаты, используемые в рецептуре 4-6 кг стабилизатора на основе крахмалов можно заменить натуральным молочным ингредиентом.

Современный потребитель заботится о своем здоровье, правильном питании, поэтому тщательно изучает состав продуктов и отдает предпочтение товарам с «чистой этикеткой». Особенно это касается продуктов питания, которые мы приобретаем ежедневно, в том числе кисломолочных. Применение молочных белков позволяет производителю вырабатывать качественный продукт даже при условии нестабильного сырья. Поэтому очевидно, что перспективы рынка концентрата молочных белков в России очень широкие. 

журнал «Молочная промышленность», №11, 2014

Молочно-белковые концентраты

Пищевой казеин, казеинаты натрия, копреципитаты, казециты. Может быть, эти названия еще и непривычны для слуха многих людей, и дело здесь не только в том, что некоторые из названных продуктов стали вырабатывать совсем недавно.

Причиной незнания их скорее служит то, что они не поступают в розничную продажу, а используются для промышленной переработки и в общественном питании. В производстве вареных колбас, в кондитерском, и хлебопекарном производстве, при приготовлении пищевых концентратов, мороженого, продуктов детского питания и в других производствах пищевой индустрии применяют молочно-белковые концентраты. Основное их назначение — обогащение продуктов питания полноценными белками, улучшение аминокислотного состава и повышение биологической ценности пищи. Однако некоторые из молочно-белковых концентратов в процессе изготовления приобретают новые свойства, как-то: повышается растворимость молочных белков (вплоть до полной) в водных растворах, они приобретают водосвязывающую и эмульгирующую способность, что существенно расширяет область их применения, а это играет немалую роль для улучшения качества выпускаемой продукции.

Не имея возможности подробно остановиться на всех молочнобелковых концентратах, дадим характеристику одному из наиболее перспективных — казеинату натрия.

Казеинат получают из свежеосажденного или уже высушенного пищевого казеина, растворяя его с помощью гидроокиси натрия и затем высушивая до порошкообразного состояния. Имеется несколько вариантов подобной технологии, но во всех случаях преследуется цель перевести нерастворимые формы молочного белка в растворимые. Почти все страны с развитым молочным хозяйством (СССР, США, Франция, Австралия, Польша, Чехословакия и др.) производят и используют казеинаты натрия. В нашей стране казеинаты используются в производстве некоторых видов вареных колбас, в качестве добавки при изготовлении хлебобулочных, кондитерских изделий и при выработке ряда маложирных молочных продуктов.

Введение казеинатов повышает содержание белка в этих продуктах, причем значительно возрастает биологическая ценность обогащенных продуктов, имеющих в своем составе в основном растительные белки.

Институтом питания АМН СССР совместно с Всесоюзным научно-исследовательским институтом молочной промышленности разработан белковый продукт для использования в детском и диетическом питании — казецит. При его изготовлении растворение казеина ведется набором солей щелочных и щёлочноземельных металлов, что улучшает минеральный состав продукта.

Успешно ведутся в нашей стране и работы по производству растворимых форм копреципитатов. Последнее слово означает «соосадок», получаемый в результате совместного осаждения казеина и сывороточных белков. Представителем этой группы молочно-белковых концентратов является уже упоминавшийся нами пищевой молочный белок. В воде копреципитаты нерастворимы, однако в ряде случаев было бы желательно придать им растворимую форму, что сразу бы расширило их использование. Такая задача успешно решена нашими учеными. Эти продукты применяются в производстве макаронных, кондитерских изделий, в хлебопекарной, молочной и других отраслях пищевой промышленности.

Не остается без внимания и такой вид вторичного молочного сырья, как творожная и подсырная сыворотка. Из нее готовят полуфабрикат в сгущенном и сухом виде, который успешно используется в производстве хлебобулочных изделий. Хотя белков в сыворотке и немного (до 1%), но поскольку она концентрируется, то резко возрастает и количество этого ценного компонента, и хлеб с введением сгущенной сыворотки имеет повышенную биологическую ценность. Содержащийся в продукте молочный сахар способствует брожению, что улучшает не только вкус изделий, но и всхожесть, хлеб с добавлением сгущенной или сухой сыворотки вкусный, ароматный, пышный.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

ИЦ РИОР

Введение

В настоящее время на молочном рынке все чаще появляются продукты, произведенные с использо-ванием молочно-белковых концентратов. Данная тенденция связана с нехваткой пищевого белка в питании человека, которая, вероятно, сохранится.
В отличие от жиров и углеводов, белки не накапливаются в резерве и не образуются из других пищевых веществ, являясь незаменимой частью пищи. При недостатке белков возникают серьезнейшие нарушения работы желез внутренней секреции, состава крови, ослабление умственной деятельности, замедление роста и развития детей, снижение сопротивляемости к инфекциям.
Как источник энергии белки имеют второстепенное значение, поскольку могут быть заменены жирами и углеводами. В зависимости от аминокислотного состава выделяют полноценные (содержащие все восемь незаменимых аминокислот) и неполноцен-ные белки. Источником первых являются мясо, рыба, птица, яйца и молочные продукты. Растительная пища содержит в основном неполноценные белки. При организации питания следует учитывать, что из белков животных продуктов в кишечнике всасывается более 90 % аминокислот, из растительных – 60–80 %. Наиболее быстро перевариваются белки молочных продуктов и рыбы, затем мяса (говядины быстрее, чем свинины и баранины), далее хлеба и круп, причем быстрее – белки пшеничного хлеба из муки высших сортов и манной крупы. Последнее имеет большое значение для лечебных диет, но не для питания здорового человека. Рациональное питание подразумевает сочетание животных и растительных продуктов, улучшающее сбалансированность аминокислот. Вреден длительный избыток белка в питании, ведущий к перегрузке печени и почек продуктами его распада, перенапряжению секреторной функции пищеварительного аппарата, усилению гнилостных процессов в кишечнике, накоплению продуктов азотистого обмена со сдвигом кислотно-основного состояния организма в кислую сторону. Поэтому при недостаточности почек и печени, подагре и некоторых других заболеваниях потребление белка ограничивают или даже временно исключают [1].

Белки или протеины (от греч. protos – первый) – высокомолекулярные полимерные соединения, построенные из аминокислот. В их состав входит около 53 % углерода, 7 % водорода, 22 % кислорода, 15–17 % азота и от 0,3 до 3 % серы.
В некоторых белках присутствуют фосфор, железо и другие элементы [2, 14].

Все белки, в зависимости от их строения
и свойств, делятся на две группы: простые
и сложные. Простые белки (альбумины, глобулины) состоят только из аминокислот,
в молекуле сложных белков помимо белковой части имеются соединения небелковой природы. Например, липопротеины кроме белка содержат липиды, гликопротеины – углеводы, фосфо-протеины – фосфорную кислоту и пр. [3].

Цель данного исследования: проведение анализа состава двух образцов молочно-белковых концентратов – Promilk 852 FBI и Promilk Kappa Optimum с целью применения их в производстве молочных продуктов. Для этого были идентифи-цированы фракции белков методом электрофо-ретического разделения с использованием величин молекулярного веса, а также определены абсолют-ные значения белков в изученных образцах молочно-белковых концентратов [4].

 

Объекты и методы исследований

Объектом исследования являются молочно-белковые концентраты, которые изучены в лаборатории научно-образовательного центра Кемеровского технологического института пищевой промышленности (университета). Фракционирование белков выполнено с помощью ячейки для электрофореза MINI-PROTEAN двух наименований молочно-белковых концентратов: Promilk 852 FBI и Promilk Kappa Optimum.

Метод свободного электрофореза, детально разработанный лауреатом Нобелевской премии
А. Тизелиусом, основан на различии в скорости движения (подвижности) белков в электрическом поле, которая определяется величиной заряда белка при определенных значениях рН и ионной силы раствора. В настоящее время более широкое распространение получили методы зонального электрофореза белков на различных носителях, в частности на твердых поддерживающих средах: гелях крахмала и полиакриламида, целлюлозе. Преимущества их, по сравнению с методом свободного электрофореза, состоят в том, что исключается размывание границы белок – растворитель в результате диффузии и конвекции, не требуется налаживания сложной аппаратуры для определения положения границы, а для анализа необходимо небольшое количество белка [5].

 

Результаты и их обсуждение

На рис. 1 показана исходная электрофореграмма исследованных образцов молочно-белковых концентратов. Линии 2 и 3 относятся к МБК Promilk 852 FBI и Promilk Kappa Optimum соответственно.

При обработке данных рис. 1 получена электрофореграмма с различными величинами молекулярного веса, которые определены электрофорезом исследованных образцов молочно-белковых концентратов в результате разделения фракций МБК методом свободного электрофореза.

 

 

Рисунок 1 – Исходная электрофореграмма образцов

Figure 1 – Initial electrophoregram of the samples

На рис. 2 показана обработанная в программе TotalLab™ Quant v12.3 электрофореграмма исследованных образцов МБК: Promilk 852 FBI и Promilk Kappa Optimum.

Анализируя рис. 2, можно определить молекулярный вес каждой фракции белка в каждом образце молочно-белкового концентрата.

По результатам исследования получены следующие результаты, отражающие величину молекулярного веса фракций белка, представлен-ные в табл. 1 и 2.

Определение молекулярного веса позволяет идентифицировать различные белки по фракциям.

С использованием данных табл. 1 белки молочно-белкового концентрата Promilk 852 FBI разделены на следующие фракции:

– αs2-казеин, соответствующий, по справочным данным, молекулярной массе 26,268 кДа;

– αs1-казеин, соответствующий, по справочным данным, молекулярной массе 23,347 кДа.

Вышеупомянутые фракции относятся к фракциям казеина [6].

Анализ данных табл. 2 позволяет идентифицировать фракции белков молочно-белкового концентрата Promilk Kappa Optimum:

– иммуноглобулин M, соответствующий, по справочным данным, молекулярной массе
1152,5 кДа;

– иммуноглобулин D, соответствующий, по справочным данным, молекулярной массе
180,652 кДа;

– альбумин сыворотки крови, соответствующий,
по справочным данным, молекулярной массе
49,705 кДа.

Вышеупомянутые белки относятся к фракциям сывороточных белков [7].

На следующем этапе идентифицированы фракции казеина с использованием данных табл. 2:

– αs2-казеин, соответствующий, по справочным данным, молекулярной массе 26,93 кДа;

– αs1-казеин, соответствующий, по справочным данным, молекулярной массе 22,557 кДа;

По результатам исследований можно сделать вывод о том, что молочно-белковый концентрат Promilk 852 FBI содержит две фракции казеина
s2-казеин, αs1-казеин). Фракций сывороточных белков в данном молочно-белковом концентрате не выявлено [8].

Молочно-белковый концентрат Promilk Kappa Optimum содержит три фракции сывороточных белков (иммуноглобулин M, иммуноглобулин D, альбумин сыворотки крови) и две фракции казеина (αs2-казеин, αs1-казеин).

 

Рисунок 2 – Электрофореграмма, обработанная
в программе TotalLab™ Quant v12. 3

Figure 2 – Electrophoregram processed in TotalLab™ Quant v12.3

 

Таблица 1 – Молекулярный вес фракций белка
МБК Promilk 852 FBI

Table 1 – Molecular weight of the fractions of protein
MPC Promilk 852 FBI

 

Наименование продукта

Номер полосы

Молекулярный вес, кДа

Promilk 852 FBI

1

26,268

2

23,347

 

Таблица 2 – Молекулярный вес фракций белка
МБК Promilk Kappa Optimum

Table 2 – Molecular weight of the fractions of protein
MPC Promilk Kappa Optimum

 

Наименование продукта

Номер полосы

Молекулярный вес, кДа

Образец

Promilk Kappa Optimum

1

1152,500

2

180,652

3

49,705

4

26,930

5

22,557

 

Исходные данные для расчета абсолютных значений фракций белков молочно-белкового концентрата Promilk 852 FBI представлены в табл. 3.

Таблица 7 – Абсолютные значения фракций казеина
МБК Promilk Kappa Optimum

По данным табл. 7 можно сделать вывод о наибольшем содержании во фракциях казеина молочно-белкового концентрата Promilk Kappa Optimum фракции αs2-казеина и наименьшем содержании фракции αs1-казеина. Самую большую величину процента от общего содержания белка имеет фракция as2-казеина (51,28 %) [11, 12].

Процентное содержание сывороточных белков и казеинов от общего количества белка в молочно-белковых концентратах Promilk 852 FBI и Promilk Kappa Optimum представлено в табл. 8.

Таблица 8 – Процентное содержание сывороточных белков и казеинов МБК Promilk 852 FBI
и Promilk Kappa Optimum

Table 8 – Percentage of whey proteins and caseins
MPC Promilk 852 FBI and Promilk Kappa Optimum

По данным табл. 8 можно судить о том, что молочно-белковый концентрат Promilk 852 FBI содержит только белки-казеины, а молочно-белковый концентрат Promilk Kappa Optimum обладает высоким содержанием (90,41 %) белков-казеинов. Кроме того, в данном МБК присутствуют сывороточные белки (9,59 %) [13].

Технология молочно-белковых концентратов

Лекция 2

Тема: «Технология продуктов из обезжиренного молока и пахты».

Технология напитков, творога, сыров, сухих и сгущенных консервов из обезжиренного молока и пахты аналогична их производству из цельного и нормализованного молока, рассмотрим на примере продуктов «Айран», «Куранга» и более подробно остановимся на технологии молочно-белковых концентратов.

Айран - национальный кавказский кисломолочный напиток, тради­ционный для Кабарды, Теберды и Карачая, напоминает кефир, но имеет свои особенности. Вырабатывается из цельного и обезжиренного молока -коровьего, овечьего или козьего. Закваска для продукта состоит из мо­лочнокислых палочек, стрептококков и дрожжей. Айран, в отличие от кефира, обладает более тонкими, мягкими и нежными кисломолочным вкусом и ароматом, содержит нежные хлопья казеина. При более низкой кислотности и незначительном содержании спирта (0,1%) по сравнению с кефиром имеет более высокий процент пептонизированных белков, обладает высокими диетическими и терапевтическими свойствами.

Температура сквашивания для айрана несколько выше, чем для кефира: летом 20-25, а зимой 25-35 °С. После образования сгустка продукт помещают в холодильную камеру при 6-8 °С для суточного созревания.

Куранга - кисломолочный напиток народов Северо-Восточной Азии - монголов, бурят, тувинцев, хакасов и др. Изготовляют из коровьего цельного и обезжиренного молока, в котором проводится гетероферментативное брожение специальной закваской, сложившейся у кочевников: молочнокислые палочки, стрептококки и дрожи. Сквашивание проводится при температуре около 30 °С, спиртовое брожение при 6-10°, массовая доля спирта достигает 1%, казеин осаждается в виде мелких хлопьев. В куранге содержится много витаминов А, группы В - в 1,5 раза больше, чем в кумысе, но в 2 раза меньше витамина С. Продукт по своей природе близок к кефиру, но отличается более жидкой консистенцией, более высоким содержанием молочной кислоты и спирта.

Куранга повышает всасывание и усвояемость пищи, усиливает основной и белковый обмен, а также окислительные процессы в организме и усвоение белка, обогащает организм витаминами. Антибиотические вещества куранги обладают широким спектром по отношению к сапрофитным микроорганизмам, задерживают рост микрококов, спорообразующих и бактерий кишечной палочки, поэтому куранга показана для лечения различных форм туберкулеза, пищеварительного тракта. Антибиотическими свойствами куранга обязана народному способу производства, когда готовую курангу «оживляют» добавлением свежего непастеризованного молока, содержащего большое количество естественной вирулентной микрофлоры. Эти микроорганизмы частично погибают или не развиваются под воздействием антибиотических веществ куранги. Такие симбиотические закваски обусловливают получение куранги с высокими терапевтическими свойствами.

Молочно-белковые концентраты получают путем удаления из сырья воды, минеральных веществ, лактозы с одновременным концентрированием белков. В зависимости от массовой доли сухих веществ они подразделяются на жидкие, пастообразные и сухие. При этом внутри каждой группы их разделяют по виду белка и его растворимости. Для выделения белковых веществ из молока используют кислотный, сычужный и термокальциевый способы коагуляции. Казеин получают кислотной или сычужной коагуляцией белков молока. Казеинаты получают растворением в гидроокисях, солях щелочных или щелочноземельных металлов кислотного казеина. Копреципитаты - это комплексы, полученные в результате совместного осаждения казеина и сывороточных белков молока термокальциевой коагуляцией. Выбор способа коагуляции определяется в соответствии с конкретным видом молочно-белкового концентрата.

Казеин

Концентрат основного белка молока - казеина - в промышленности вырабатывается следующих видов: казеин-сырец, казеин технический и казеин пищевой.

Казеин-сырец относят к классу нерастворимых молочно-белковых концентратов и вырабатывают его в жидком и пастообразном виде.

Казеин пищевой и казеин технический - это нерастворимые молочно-белковые концентраты, содержащие в своем составе только казеин, и вырабатывают их в сухом виде. По способу коагуляции казеин бывает кислотный или сычужный.

Кислотный способ производства казеина. Основан на снижении рН молока до изоэлектрической точки казеина путем введения кислоты.

В качестве коагулянта при кислотном способе используют соляную кислоту, кислую сыворотку или бактериальную закваску.

Технологический процесс производства кислотного казеина состоит из следующих операций:

Получение и подготовка обезжиренного молока.

Очистка в сепараторе-молокоочистителе.

Пастеризация при температуре 74 °С, с выдержкой 15-20 с.

Приготовление коагулянта. Готовят 1 н раствор соляной кислоты. Из него получают рабочий раствор разведением предыдущего в 10 раз и вносят его в количестве 4% от общей массы обезжиренного молока. Если в качестве коагулянта используется сыворотка, полученная при производстве казеина или нежирного творога, то ее кислотность должна быть не ниже 200 °Т. Если используют бактериальную закваску на мезофиль-ных лактококках, то ее вносят в количестве 1-5% от объема обезжиренного молока. Бактериальную закваску вносят при температуре молока 28-32 °С, сквашивание ведут в течение 8 ч до кислотности 80 °Т.

Осаждение казеина и постановка зерна происходит при температуре 35-37 °С при перемешивании в течение 3-5 мин и при постепенном добавлении НС1 до кислотности 4,4-4,2 рН.

Вымешивание казеина в сыворотке проводят до получения однородного зерна в течение 25-30 мин.

Обработка зерна - это деление его на кубики размером 1-2 см2. Затем проводят тепловую обработку, для того чтобы снизить бактериальную обсемененность. Для этого пастеризуют при температуре 60 °С в течение 10 мин при непрерывном помешивании. Зерно не должно быть клейким.

Промывка. Зерно промывают, для того чтобы освободить казеин от небелковых компонентов. Промывку проводят троекратно. Первую промывку проводят при температуре 61-63 °С, если используют кислотное сквашиванием сывороткой или закваской, и при температуре 35-40 °С, если используется соляная кислота. Вторую промывку проводят холодной водопроводной водой, после чего определяют кислотность последней промывной воды. Кислотность воды не должна превышать 2-3 °Т. Если она выше, то еще раз повторяют промывку.

Обезвоживание зерна. После промывки 15-20 мин проводят обезвоживание зерна. Если зерно до обезвоживания содержит 80%> влаги, то после обезвоживания влажность должна быть в диапазоне 60-62%). Обезвоживают с помощью прессования или центрифугированием. Параллельно с промывкой проводят дробление казеина. Зерно казеина в конце операции должно быть диаметром 4 мм.

Сушка зерна. Используют сушилки камерного или туннельного типа. Начальная температура сушки составляет 45-50 °С, а конечная - 60-70 °С.

Существуют сушки в вихревом псевдоожиженном слое при температуре воздуха 120-130 °С и при температуре уходящего воздуха 60-65 °С.

Упаковка. Упаковывают в бумажные мешки с вкладышами из полиэтилена.

Хранится казеин при температуре 0-10 °С при влажности не более 85%.

Основные пороки кислотного казеина: повышенная жирность в результате несоблюдения технологии получения обезжиренного молока и повышенная кислотность, причиной которой является нарушение режимов промывки.

Сычужный способ производства казеина. Для осаждения казеина используют сычужный фермент или пепсин, 40% раствор СаС12 (40 г безводного СаС12 на 100 кг молока).

Технологический процесс производства сычужного казеина состоит из следующих операций.

Приготовление молокосвертывающего фермента. Рабочий раствор сычужного фермента готовят на кипяченой воде за 15 мин до использования при температуре воды 35 °С концентрацией 1%. Если используют пепсин, то его готовят на кислой пастеризованной сыворотке, охлажденной до 35 °С, за 8 ч до использования.

Осаждение казеина и постановка зерна. В молоко при температуре 35 °С вносят СаС12 и тщательно перемешивают. Затем вносят сычужный фермент, перемешивают и оставляют в покое до начала коагуляции белка (появления хлопьев). Мешают до размера хлопьев 2-4 мм. О конце процесса коагуляции судят по сыворотке, она должна быть прозрачной зеленовато-желтого цвета. Общее время вымешивания 20 мин.

Тепловая обработка зерна. До начала нагревания 30% сыворотки удаляют и оставляют в покое. Затем зерно перемешивают и начинают нагревать до температуры 40 °С со скоростью 1 градус в минуту, а в диапазоне температур 40-60 °С - со скоростью 1,5 градуса в минуту.

Последующие операции технологического процесса производства сычужного казеина совпадают с операциями производства кислотного казеина, представленного выше.

Молочно-белковый продукт

Изобретение предназначено для использования в молочной промышленности при изготовлении молочных продуктов, например, в виде пудингов, молочных желе, молочных десертов и т.д. В состав продукта входят частично гидролизованный молочный белок, частично гидролизованный соевый белок, концентрат белка молочной сыворотки, концентрат соевого белка, кислый казеин. Также в состав продукта входят специально подготовленные белковый компонент, содержащий мелкодисперсные сферические белковые частицы среднего диаметра 0,1-3,0 мкм, и пчелиная обножка. При их получении в ультрафильтрационный сывороточный концентрат вносят пчелиную обножку, гомогенизируют, осуществляют одновременно нагрев и сильное механическое сдвиговое воздействие. Также введены обогащающие добавки. Все компоненты соединены содержащим влагу наполнителем. Изобретение позволяет получить молочно-белковый продукт с невысокой калорийностью, высокими органолептическими свойствами, обладающий повышенной пищевой и биологической ценностью и повышенной усвояемостью.

 

Изобретение относится к молочной промышленности, а именно к молочным продуктам, имеющим молочно-белковую основу, например молочным суфле, молочным желеобразным десертам, молочным пудингам и т.д.

Известен молочный продукт, включающий молочно-белковую основу, полученную путем смешивания нормализованного молока, сливок 40%-ной жирности, лактозы, растворенной в воде, концентратов сывороточного белка, витаминно-минеральных обогатителей, вкусовой добавки (RU 2437545 C1, опубликовано 27.11.2010, кл. А23С 23/00). Недостатком являются невысокие органолептические показатели, пищевая и биологическая ценность.

Известен продукт, содержащий молочно-белковую основу, включающую частично гидролизованный молочный белок, частично гидролизованный соевый белок, концентрат белка молочной сыворотки, концентрат соевого белка, кислый казеин, содержащий влагу наполнитель, добавки и воду (RU 2419312 С2, опубликовано 27. 05.2011). Этот аналог является наиболее близким к заявленному изобретению и принят за прототип.

Комбинацию частично гидролизованного молочного белка и частично гидролизованного соевого белка в этой молочно-белковом продукте обеспечивает снижение развития твердости при хранении. Однако готовый продукт имеет достаточно высокую калорийность.

Технический результат заявленного изобретения заключается в получении молочно-белкового продукта с пониженной калорийностью при сохранении высоких органолептических свойств, обеспечении повышенной биологической и питательной ценности и повышенной усвояемости.

Для достижения этого технического результата молочно-белковый продукт, включающий частично гидролизованный молочный белок, частично гидролизованный соевый белок, концентрат белка молочной сыворотки, концентрат соевого белка, кислый казеин, содержащий влагу наполнитель, добавки и воду, отличается тем, что молочно-белковый продукт включает также белковый компонент, содержащий мелкодисперсные сферические белковые частицы средним диаметром 0,1-3,0 мкм, полученные из ультрафильтрационного сывороточного концентрата посредством его гомогенизации с последующим одновременным нагревом до температуры 80-100°С и механическим сдвиговым воздействием между ротором и статором при скоростях сдвига от 3000 с-1 до 5000000 с-1, а также дополнительно содержит пчелиную обножку, вносимую в ультрафильтрационный сывороточный концентрат перед его гомогенизацией, достигающую размера частиц 1-5 мкм, причем соотношение компонентов молочно-белкового продукта составляет, мас. %:

частично гидролизованный молочный белок 7,5-10,5
частично гидролизованный соевый белок 4,5-6,5
концентрат белка молочной сыворотки 5,0-7,0
концентрат соевого белка 4,0-6,0
кислый казеин 8,0-10,5
белковый компонент, включающий
мелкодисперсные сферические белковые
частицы среднего диаметра 0,1-3,0 мкм 4,5-5,0
пчелиная обножка 1,5-1,7
содержащий влагу наполнитель 20,0-22,5
добавки 3,0-3,3
вода остальное

Входящий в состав молочно-белкового продукта специально приготовленный белковый компонент, полученный из ультрафильтрационного сывороточного концентрата, имеющий мелкодисперсные сферические белковые частицы среднего диаметра 0,1-3,0 мкм, обладает уникальными физико-химическими свойствами, повышающими пищевую и биологическую ценность продуктов, в которых используется. Сывороточные белки (альбумины и глобулины) содержат оптимальный набор необходимых аминокислот. Микронизированные белковые частицы, полученные из ультрафильтрационного сывороточного концентрата посредством его специальной обработки и имеющие средний диаметр 0,1-3,0 мкм, создают эффект сливочной структуры при восприятии продукта вкусовыми рецепторами.

Под содержащим влагу наполнителем имеется в виду система, используемая для объединения компонентов молочно-белковой смеси в единую структуру. Предпочтительно содержащий влагу наполнитель содержит, по меньшей мере, один углеводный сироп, гидроколлоид, способствующий формированию необходимой консистенции и текстуры связующего, например желатин - гидролизованный коллаген или разные виды крахмала, а также жиры и/или масла, полидекстроза, сахара-спирты (т.е. глицерин, мальтитол, сорбитол, эритритол и др.). Изменение состава связующего способствует получению молочных продуктов разных видов.

Приготовление молочно-белкового продукта осуществляют следующим образом.

Смешивают в заданных соотношениях частично гидролизованные молочный белок 80 кг и частично гидролизованный соевый белок 50 кг. Степень гидролиза молочного и соевого белков составляет от 6 до 10%. Они обеспечивают мягкую и влажную текстуру продукта в течение хранения. Также вводят в состав продукта концентрат белка молочной сыворотки 62 кг и концентрат соевого белка 43 кг. Также вводят кислый казеин 85 кг. Такой казеин предварительно получают добавлением кислоты или микробных культур к молоку со снижением рН до 4,6, так что казеин осаждается из молочной сыворотки. Добавляют 378 кг воды с температурой 20-22°С. Тщательно перемешивают и выстаивают.

В такую белковую смесь добавляют специально подготовленный белковый компонент 47 кг, содержащий мелкодисперсные сферические белковые частицы среднего диаметра 0,1-3,0 мкм, полученный специальным образом из ультрафильтрационного сывороточного концентрата.

Также в состав продукта вносят пчелиную обножку 16 кг. Пчелиная обножка обогащает его необходимыми для организма витаминами, минеральными веществами, ферментами, флавоноидами и т. д. При подготовке этих компонентов ультрафильтрационный сывороточный концентрат на основе сывороточных протеинов смешивают с пчелиной обножкой, подвергают гомогенизации при давлении 12,5-15 МПа при температуре 70°С. Гомогенизация способствует улучшению консистенции смеси, придает нежную структуру. С ее помощью производится гомогенизация вероятных долей жира исходной смеси перед подачей в диспергатор, где сывороточные протеины в ультрафильтрационном сывороточном концентрате подвергаются одновременной термообработке и механической обработке. В диспергаторе осуществляют одновременно нагрев до 80-100°С и сильное механическое сдвиговое воздействие при скоростях сдвига между ротором и статором от 3000 с-1 до 5000000 с-1 с обеспечением получения мелкодисперсных сферических белковых частиц среднего диаметра 0,1-3,0 мкм и размеров частиц пчелиной обножки 1-5 мкм. Такой размер белковых микрочастиц придает готовому продукту сливочный вкус и консистенцию. Пчелиная обножка равномерно распределена в белковом компоненте.

Для создания массы смеси нужной консистенции полученную смесь смешивают со влагосодержащим наполнителем, содержащим кукурузный сироп 39 кг с высоким содержанием мальтозы; кукурузный сироп 43 кг с высоким содержанием фруктозы; желатин 7,0 кг, который подвергают набуханию в 49,0 кг теплой воды, натуральное арахисовое масло 35 кг; мальтитольный сироп 35 кг.

Также готовят добавки, обогащающие продукт витаминами и минералами и улучшающие органолептические свойства в следующих количествах: ванильная вкусовая добавка 3 кг, арахисовая мука 12 кг; отбеленный лецитин 3 кг; витамины и минералы, предварительная смесь 5 кг; соль 2,0 кг, натуральная сладкая шоколадная пищевая добавка 6 кг.

Содержащий влагу наполнитель перед соединением с молочно-белковой смесью предварительно нагревают до придания текучего состояния. Наполнитель имеет достаточно низкую вязкость. Молочно-белковую смесь и влагосодержащий наполнитель тщательно перемешивают. Следует отметить, что усилие сдвига, необходимое для получения по существу однородной смеси ингредиентов продукта, содержащих сахарные сиропы или другие углеводные компоненты и белки, снижается в присутствии частично гидролизованных молочных и соевых белков.

Вносят подготовленные добавки и далее тщательно перемешивают. При перемешивании все компоненты соединяются вместе в единую структуру.

Полученный молочно-белковый продукт имеет пониженную калорийность, поскольку используемый для получения мелкодисперсных сферических белковых частиц среднего диаметра 0,1-3,0 мкм ультрафильтрационный сывороточный концентрат содержит небольшое количество углеводов и жиров. Но в ней сохранены высокие органолептические свойства, поскольку микрочастицы белка именно такого размера имитируют органолептические свойства молочного жира и, кроме того, быстро усваиваются. Пчелиная обножка, вносимая в ультрафильтрационный сывороточный концентрат при получении микронизированных частиц белка и подвергаемая одновременной совместной с ним гомогенизации и дальнейшей обработке, достигшая размера 1-5 мкм, и равномерно распределенная в продукте, способствует повышенной биологической и питательной ценности, поскольку этот натуральный природный компонент представляет собой сбалансированный комплекс важных для организма пищевых и лекарственных веществ. В ее состав входят все незаменимые аминокислоты. Внесение пчелиной обножки способствует синтезу витаминов в процессе хранения.

Молочно-белковый продукт, включающий частично гидролизованный молочный белок, частично гидролизованный соевый белок, концентрат белка молочной сыворотки, концентрат соевого белка, кислый казеин, содержащий влагу наполнитель, добавки и воду, отличающийся тем, что молочно-белковый продукт включает также белковый компонент, содержащий мелкодисперсные сферические белковые частицы средним диаметром 0,1-3,0 мкм, полученные из ультрафильтрационного сывороточного концентрата посредством его гомогенизации с последующим одновременным нагревом до температуры 80-100°С и механическим сдвиговым воздействием между ротором и статором при скоростях сдвига от 3000 с-1 до 5000000 с-1, а также дополнительно содержит пчелиную обножку, вносимую в ультрафильтрационный сывороточный концентрат перед его гомогенизацией, достигающую размера частиц 1-5 мкм, причем соотношение компонентов молочно-белкового продукта составляет, мас. %:

частично гидролизованный молочный белок 7,5-10,5
частично гидролизованный соевый белок 4,5-6,5
концентрат белка молочной сыворотки 5,0-7,0
концентрат соевого белка 4,0-6,0
кислый казеин 8,0-10,5
белковый компонент, включающий
мелкодисперсные сферические белковые
частицы среднего диаметра 0,1-3,0 мкм 4,5-5,0
пчелиная обножка 1,5-1,7
содержащий влагу наполнитель 20,0-22,5
добавки 3,0-3,3
вода остальное

Оптимизация функций концентрата молочного белка

Взгляд на широкий спектр свойств концентрата молочного белка, которые могут быть достигнуты путем тщательного контроля взаимодействия продукта и процесса…

Молоко уже давно известно как отличный источник питания не только для новорожденных, но и для людей всех возрастов. Помимо прямого потребления в виде жидкого молока, оно также перерабатывается в широкий спектр других, широко популярных молочных продуктов, таких как сыр, йогурт и другие кисломолочные продукты, которые можно найти в самых разных местных варианты по всему миру.Кроме того, из молока производится широкий спектр ингредиентов, включая молочный жир, лактозу и их производные, такие как галактоолигосахариды, и широкий спектр ингредиентов молочного белка.

Из молочных ингредиентов белковые ингредиенты молока в настоящее время представляют наибольшую экономическую ценность, несмотря на тот факт, что концентрации лактозы и жира в молоке обычно выше, чем концентрации лактозы. В широком диапазоне молочных белков можно найти большое количество ингредиентов, выделенных либо непосредственно из молока, либо из сыворотки.Ингредиенты молочного белка могут состоять из отдельных белков высокой чистоты, классов белков или их смесей. Кроме того, следует различать интактные белки и гидролизаты белков. Последние могут применяться, например, в гипоаллергенных смесях для младенцев. В классе ингредиентов молочного белка концентраты молочного белка (ПДК) появились относительно недавно. Тем не менее, с момента их появления на рынке они нашли широкий спектр применения, включая йогурт, сыр, плавленый сыр, мороженое, детские смеси, клинические составы и пищевые напитки.Продолжается как более широкое использование в этих товарных категориях, так и расширение в другие товарные категории, что еще больше увеличивает успех этого класса ингредиентов. В этом диапазоне применений MPC наделяют широкий спектр функций, включая эмульгирование, вязкость, гелеобразование и связывание воды.

В отличие от других ингредиентов молочного белка, таких как концентрат сывороточного протеина (WPC), изолят сывороточного протеина (WPI), изолят мицеллярного казеина (MCI) или казеинаты, соотношение различных молочных белков в ПДК не меняется по сравнению с таковым в молочном молоке. готовится из.Это происходит из-за процесса ультрафильтрации (UF), используемого при производстве MPC (, рис. 1 ), который концентрирует белки из обезжиренного молока в ретентате, тогда как лактоза и растворимые соли удаляются в пермеате. Достигнутый коэффициент концентрации определяет концентрацию белка в сухом веществе. При концентрировании с помощью ультрафильтрации может быть достигнуто до 70% белка в сухом веществе, при этом вязкость концентрата становится ограничивающим фактором при более высоких концентрациях. Если требуются более высокие концентрации белка, может быть применена диафильтрация для дополнительного удаления лактозы и солей.Обширная диафильтрация может в конечном итоге достичь содержания белка в сухом веществе ~ 90%. После ультрафильтрации ретентаты упаривают до более высокого содержания сухого вещества и сушат распылением до порошка.

На рынке доступны ПДК с различным содержанием белка, от 56 до 85% белка в сухом веществе. Кроме того, доступен изолят молочного белка (MPI) с содержанием белка не менее 90% в сухом веществе. Обычно ПДК обозначают их содержанием белка. Например, MPC60 и MPC80 содержат 60% и 80% белка соответственно в пересчете на сухое вещество.С увеличением содержания белка содержание лактозы уменьшается, тогда как содержание золы остается постоянным (, рис. 2 ). Постоянное содержание золы связано с тем, что часть минералов удаляется с сывороткой, но часть также связана с белками и поэтому концентрируется. В процессе производства ПДК основными переменными являются степень термической обработки молока, степень концентрации и диафильтрации, содержание сухого вещества, достигаемое при выпаривании, и условия, применяемые во время распылительной сушки.Сочетание этих факторов определяет окончательные композиционные и функциональные свойства продукта, которые сильно различаются между коммерческими образцами.

Опрос, проведенный NIZO food research на 32 коммерческих образцах ПДК, выявил сильные различия между ПДК как с точки зрения состава, так и с точки зрения функциональности. В рамках этого исследования было собрано 32 образца от поставщиков из Северной Америки, Европы и Океании, чтобы дать репрезентативный обзор рынка. В исследование были включены ПДК с заявленным содержанием белка от 56% до 85% белка в сухом веществе. Свежие пробы были собраны у производителей и впоследствии проанализированы на композиционные свойства (общий состав, минеральный состав, белковый состав), свойства порошка (размер частиц, диспергируемость, насыпная плотность), физико-химические свойства (pH, денатурация белка), растворимость, а также функциональность. свойства (эмульгирование, кислотное гелеобразование, пенообразование, стабильность суспензии и термостабильность).Кроме того, во время хранения в течение 12 месяцев отслеживали изменения свойств, в первую очередь растворимости. Целью исследования было собрать информацию об изменениях на рынке ПДК и оценить региональные различия в качестве ПДК.

На рис. 3 показана степень разброса, наблюдаемого при исследовании коммерческих выборок ПДК во всех аспектах. Вариация содержания белка от 55 до 85% указывает на то, что был включен весь коммерческий спектр ПДК. Наблюдались большие колебания влажности порошка, содержания кальция и натрия, но для всех этих случаев не наблюдали прямой корреляции с содержанием белка в порошке. Уровень денатурации основного сывороточного протеина, β-лактоглобулина, варьировался от 20 до 80%, то есть от слабого нагрева до сильного, если рассматривать их как эквиваленты сухого молока, что влияет на функциональные свойства и растворимость. Денатурация белка могла происходить на различных стадиях обработки, то есть во время термообработки, испарения и сушки.Как и для всех белковых ингредиентов, растворимость является важнейшим условием функциональности ингредиента. Растворимость определяли как диспергируемость порошка, так и индекс растворимости азота (NSI - растворимость только белковой фракции). По обоим параметрам в ходе обзора наблюдался большой разброс - от очень низких до очень высоких значений.

Для растворимости, определенной NSI, наблюдалась отрицательная корреляция между содержанием белка в MPC и NSI; это означает, что ПДК с высоким содержанием белка, как было обнаружено, имеют более низкий NSI, чем ПДК с низким содержанием белка (, рисунок 4, ). Однако следует также отметить, что для данного содержания белка наблюдались большие вариации NSI. Например, для ПДК с содержанием белка в диапазоне 80-85% были обнаружены значения NSI от <25% до> 80%, что указывает на чрезвычайно большие различия между ПДК. Помимо этих различий в растворимости, очевидных вскоре после изготовления, растворимость также была обнаружена после хранения образцов. Было обнаружено, что ПДК с особенно высоким содержанием белка склонны к потере растворимости во время хранения (, рисунок 5, ).Дальнейшее исследование набора ПДК с различным содержанием белка, приготовленных в контролируемых условиях из одной партии молока, подтвердило, что ПДК с высоким содержанием белка более склонны к потере растворимости. Эти потери растворимости сильно ускоряются при более высоких температурах хранения. Такие эффекты особенно актуальны, учитывая, что большинство ПДК производится в Океании, Северной Америке и Западной Европе, и значительная часть этих продуктов экспортируется морским транспортом на азиатские рынки. Следовательно, при транспортировке ПДК нередки температуры> 40 ° C.

Значительные исследовательские усилия как в промышленности, так и в академических кругах были направлены на понимание факторов, вызывающих снижение растворимости ПДК, и возможных решений проблемы. Основное внимание здесь уделяется влиянию условий сушки, pH и минерального баланса. Как показано на рис. , рис. 6 , структура частиц порошка ПДК с высоким содержанием белка значительно отличалась от таковой для сухого обезжиренного молока. ПДК показали более мелкие частицы порошка, меньшую агломерацию, а также частичное разрушение структуры частиц порошка, все из которых могло препятствовать восстановлению.Из-за более высокого содержания белка и более низкого содержания лактозы в ПДК концентрат перед сушкой имеет более низкое содержание твердых веществ, чем концентрат обезжиренного молока перед сушкой. В результате возникнут разные модели сушки. Еще одним соображением при выборе подходящих условий сушки является низкая термостабильность MPC из-за присущей им высокой активности ионов кальция. Следовательно, высокая температура, например, во время сушки, в сочетании с высоким содержанием белка может привести к обширной тепловой коагуляции белков, что является основной причиной плохой растворимости ПДК.Снижение активности ионов кальция путем регулирования pH, например, добавление агента, связывающего кальций, или удаление кальция путем обработки ионообменной смолой, представляет варианты повышения устойчивости ПДК к коагуляции, индуцированной нагреванием. На рис. 7 показано, как на термостабильность ПДК, определяемую временем тепловой коагуляции при pH 6,7 для суспензий, содержащих 3,5% белка, влияет содержание белка в порошке ПДК. В то время как ПДК с низким содержанием белка, такие как обезжиренное молоко, можно интенсивно нагревать при этой температуре, ПДК с высоким содержанием белка очень чувствительны к тепловой коагуляции при этой температуре, что следует учитывать при применении этих продуктов в напитках, которые подвергаются стерилизации или ультрапастеризации. .Также наблюдались широкие различия в термостабильности при нагревании коммерческих ПДК из эталонного исследования с содержанием белка 3,5% при 140 ° C при их естественном pH (, рис. 8, ). Время тепловой коагуляции варьировалось от нуля до> 40 минут. Подобное большое изменение наблюдалось в твердости гелей йогуртового типа (, фиг. 9, ) и вязкости (, фиг. 10, ) суспензий 32 коммерческих ПДК.

Наблюдаемые большие различия в функциональных свойствах ПДК требуют как тщательного контроля производственного процесса со стороны производителя, так и тщательного выбора ингредиентов конечным пользователем.Основные факторы, контролирующие это, схематично показаны на Рис. 11 . Окончательные желаемые функциональные свойства, такие как эмульгирование, гелеобразование, термостойкость или пенообразование, являются ключевыми критериями выбора для конечного пользователя. Естественно, ключевым моментом в достижении любого из них является растворимость порошка. Опять же, следует отметить, что время хранения и температура являются здесь сильными определяющими факторами. Составные и физико-химические свойства, такие как содержание и состав белков и минералов, денатурация белка и содержание влаги, являются здесь сильными определяющими факторами.На них, в свою очередь, сильно влияют как исходный состав и качество молока, так и условия, применяемые на этапах обработки (термообработка, ультрафильтрация, выпаривание и распылительная сушка). При правильном применении эти этапы обработки упрощают создание ряда MPC с отличной функциональностью. Однако необходимо также предупредить о том, что по сравнению, например, с сухим обезжиренным молоком, ПДК гораздо более восприимчивы к нестабильности, вызванной переработкой. Следовательно, MPC и сопутствующие продукты, вероятно, останутся ключевой категорией продуктов как в академических, так и в промышленных исследованиях с точки зрения обработки и функциональности.

Об авторах

Д-р Том Хуппертц работает главным научным сотрудником отдела молочных продуктов и ингредиентов в исследовательском центре NIZO food research (Эде, Нидерланды). Он имеет степень магистра молочных продуктов Университета Вагенингена (Нидерланды) и докторскую степень по молочным наукам Университетского колледжа Корка (Ирландия). Его исследования сосредоточены на физической химии молочных продуктов с особым упором на функциональность белка и взаимодействия продукта с процессом. Кроме того, он является адъюнкт-профессором молочной науки и технологий в Государственном университете Южной Дакоты и редактором Международного молочного журнала.

Инге Гази - руководитель проекта в NIZO food research (Эде, Нидерланды). Ее работа сосредоточена на функциональности белков с акцентом на молочные белки. Она имеет степень бакалавра наук в области пищевых продуктов и инженерии Университета Дунареа де Жос (Румыния) и степень магистра наук и технологий в области молочной промышленности Университета Вагенингена (Нидерланды).

Концентрат молочного протеина - обзор

3.7.2 Концентраты и изоляты молочного белка и мицеллярного казеина

Концентрат молочного белка (MPC), изолят молочного белка (MPI) и изолят мицеллярного казеина (MCI) относятся к классу казеин-доминантных ингредиенты, в которых, в отличие от казеинов и казеинатов, мицеллы казеина сохраняются в (почти) нативной форме. Для этого применяются мягкие технологии разделения, такие как мембранная фильтрация. Для MPC и MPI ультрафильтрация (UF) используется для концентрирования казеинов и сывороточных белков и удаления лактозы и растворимых солей. Типичные пороговые значения молекулярной массы для УФ мембран, используемых при получении MPC и MPI, составляют 5–20 кДа. Используя концентрирование с помощью ультрафильтрации и дальнейшую промывку с помощью диафильтрации (DF), можно удалить практически всю лактозу и растворимые соли с получением продуктов с содержанием белка до 90% в сухом веществе, остальное - это МСР и ионы в качестве противоионов для заряженных аминокислотных остатков. .Для производства MCI используется микрофильтрация (MF), а не UF, которая, помимо лактозы и растворимых солей, также удаляет белки сыворотки и, таким образом, концентрирует только мицеллы казеина. Типичный размер пор для мембран MF, используемых в производстве MCI, составляет 0,05–0,2 мкм, и, что касается производства MPC / MPI, наиболее растворимый материал может быть удален с помощью этого процесса, если включены этапы промывки DF. После UF / MF с последующим DF ретентаты могут быть выпарены для увеличения содержания сухого вещества с последующей сушкой распылением (Carr & Golding, 2016).

Состав MCI аналогичен составу казеината кальция; он демонстрирует хорошие свойства коагуляции сычужного фермента и особенно хорошо подходит для увеличения содержания белка в сырном молоке, тем самым улучшая качество сыра и увеличивая производительность сырного завода (Kelly et al., 2000). Garem et al. (2000) описали производство сухого молока с улучшенными характеристиками сыроделия с использованием процесса, включающего удаление белков сыворотки с помощью комбинации микрофильтрации и ультрафильтрации.

В то время как MCI обычно имеет высокий уровень белка, то есть> 80% белка в сухом веществе, MPC производятся с содержанием белка от ~ 50% до ~ 90% в сухом веществе. С увеличением содержания белка в продукте содержание лактозы уменьшается, тогда как зольность остается относительно постоянной. Последнее можно объяснить тем фактом, что в то время как растворимые минералы удаляются, мицеллярные минералы концентрируются во время УФ / ДФ. В то время как мицеллы казеина остаются относительно неизменными во время UF / MF и DF, фаза сыворотки значительно изменяется, в первую очередь с точки зрения увеличения pH и уменьшения ионной силы.При заданном pH активность Ca 2 + также значительно выше в высокобелковых ПДК из-за пониженной ионной силы (Crowley et al., 2014). Эта более высокая активность Ca 2 + также приводит к снижению термостабильности ПДК (Crowley et al., 2014, 2015). Более низкая термостойкость важна для применения этих ингредиентов в стерилизованных продуктах, а также для стабильности во время сушки ПДК, что может привести к нерастворимости порошкообразных продуктов.

Нерастворимость MPC / MCI проявляется в основном в продуктах с высоким содержанием белка и увеличивается со временем и температурой хранения; более высокая тепловая нагрузка во время сушки также способствует нерастворимости (Anema et al., 2006; Havea, 2006; Гази и Хуппертц, 2015). Анализ нерастворимой фракции в MPC показывает, что в первую очередь мицеллярный казеин становится нерастворимым, тогда как сывороточные белки и другие составляющие не теряют растворимости (Anema et al. , 2006; Gazi & Huppertz, 2015). Развитие нерастворимости можно предотвратить путем добавления хелатирующих кальций агентов, обработки катионообменными смолами, а также путем проведения мембранной фильтрации при низком pH, что снижает содержание MCP и увеличивает содержание немицеллярного казеина (Carr & Golding, 2016).

Был разработан ряд новых методов, например криопреципитация и осаждение этанолом, для получения казеиновых продуктов с интересными свойствами, но они не применяются в промышленности. Также в последнее время произошли значительные разработки в области очистки отдельных казеинов, в частности β-казеина, свойства которого в зависимости от температуры диссоциации и мицеллообразования могут быть использованы в ряде стратегий очистки (Atamer et al., 2017).

Архив Ресурсного центра | Idaho Milk Products

Между MPC и MPI очень мало различий - если оба являются действительно фильтрованными продуктами… ультрафильтрация, микрофильтрация и т. Д.Действительно фильтрованный MPI (90% сухого белка - примерно 86% белка «как есть») содержит более высокое содержание белка, чем MPC 80 (минимум 80% белка «как есть») или MPC 85 (минимум 82,5% белка » как есть »). MPI будет иметь более высокое содержание белка (от 3,5% до 6%), потому что он содержит намного меньше лактозы (MPI обычно содержит от 1% до 2% лактозы). В большинстве приложений, связанных с пищевыми ингредиентами, нет заметной разницы между действительно фильтрованным MPI и MPC 80 или 85.Большинство компаний покупают MPI, потому что они хотят иметь маркировку «без лактозы». Однако существует множество изолятов молочного протеина (ИМБ), которые производятся почти так же, как казеин / казеинаты. Они не похожи на настоящий MPC или действительно фильтрованный MPI. Эти типы белков также называются изолятами молочного белка. Эти типы MPI обычно производятся путем осаждения агрегатов казеина и / или казеина / сывороточного белка из обезжиренного молока и промывки творога для очистки белка - во многом такой же процесс, как и при производстве казеина / казеината.Фактически, большинство изолятов молочного протеина, представленных сегодня на рынке, мало чем отличаются от казеината с добавлением небольшого количества сывороточного протеина. На самом деле, нигде в мире нет юридического определения изолята молочного протеина. Название было получено из предложенных руководств Food Codex Alimentarius для белковых продуктов, в которых белковый концентрат определялся как порошок с содержанием белка от 40% до 89%, а порошок белкового изолята должен иметь минимальное содержание белка 90%.Согласно этим предлагаемым руководящим принципам, содержание белка является содержанием белка «в сухом виде», что означает, что порошок MPI должен иметь только содержание белка «как есть» около 86%, чтобы его можно было назвать «изолятом». В других странах есть много производителей MPI, которые смешивают казеинаты с сывороточными протеинами и называют эти смеси MPI. Большинство доступных сегодня MPI (тех, которые производятся с этапом осаждения при их обработке) не точно отражают мнение FDA о молочном белке - они содержат те же белки, которые содержатся в молоке, и в тех же соотношениях, что и они. естественно содержится в молоке.Большинство ИМН, выставленных на продажу сегодня, не содержат всех сывороточных белков, которые содержатся в молоке, и уж тем более не в тех соотношениях, которые естественным образом содержатся в молоке. Будьте очень осторожны, задавая вопросы о протеине, который вы покупаете. Был ли он произведен исключительно в результате процесса фильтрации или во время обработки куда-либо добавлялись осадки и щелочь?

Каков процесс приготовления концентрата молочного протеина?

Наука о продуктах питания - это область, в которой проводятся новаторские исследования, трудолюбивые ученые и постоянно развивающиеся инновации.По мере того, как мы больше понимаем фактический состав продуктов, которые мы потребляем, становятся очевидными новые возможности, а благодаря экспериментам часто появляются новые возможности для продуктов. В течение многих лет методы химической обработки были единственным способом надежно отделить такие белки, как казеин, от жидкого молока. Интенсивные, экологически сложные и зачастую не самые лучшие результаты; химическое осаждение больше не является единственным средством разделения белков молока.

Сегодня концентрат молочного белка, или MPC, продолжает расти на рынке как важный ингредиент во всем, от процессов производства сыра до спортивных напитков и добавок для упражнений. В отличие от казеинатов, MPC содержит обе формы молочных белков, сыворотку и казеин, а также все 9 незаменимых аминокислот. Легко понять, почему это вещество стало настолько популярным для пищевых продуктов, особенно если учесть, что можно производить ПДК с содержанием белка до 90 процентов в пересчете на сухое вещество.

Как в Idaho Milk Products перейти с молока на концентрат молочного белка? Уникальный производственный процесс, лежащий в основе этих веществ, обеспечивает их чистоту и полезность, а также помогает сделать их более приемлемыми для употребления в пищу человеком, когда они включены в состав продукта.Давайте посмотрим, как разыгрываются этапы производства и почему все это важно.

Базовый процесс производства MPC

Чтобы получить концентрат или изолят молочного белка, производители должны сначала начать со свежего обезжиренного молока, которое сегодня обычно является продуктом процессов центробежного разделения. После получения обезжиренного молока оно должно пройти процесс пастеризации, чтобы сделать его безопасным для употребления. На этом этапе молоко готово к переработке. В производстве казеината это стадия, на которой будут происходить изменения pH за счет добавления кислот и других химикатов, которые вызывают выпадение желаемых белков из раствора.Этот метод слишком жесток и разрушителен для получения ПДК.

Вместо этого при производстве MPC используется более щадящий метод, который происходит при более низких температурах. Называемый ультрафильтрацией, это процесс физического разделения, а не химический. Прижимая обезжиренное молоко под высоким давлением к очень тонкому фильтру, нежелательные частицы, такие как лактоза и вода, проходят через фильтр. Белковые молекулы (а в некоторых случаях и молекулы жира) слишком велики, чтобы пройти через зазоры в фильтре, и поэтому остаются захваченными с одной стороны.Полученный продукт после стадии тщательной сушки представляет собой концентрат молочного белка. «Изолят молочного белка» - это еще один термин для этого продукта, который не имеет формального определения, но в просторечии относится к порошку с концентрацией белка более 90%.

Почему этот процесс лучше, чем химическое осаждение?

Есть несколько веских причин считать ультрафильтрацию лучшим процессом по сравнению с осаждением. Прежде всего, в молоко не добавляются химические вещества, которые денатурируют белки и в конечном итоге влияют на вкус и ощущение во рту продуктов, в состав которых входят казеинаты.Во-вторых, отсутствие химикатов также более безопасно для окружающей среды. Меньше отходов и меньше уборки. Однако есть третье преимущество этого процесса, которое еще более важно: полезность.

Другими словами, ПДК - это цельного молочного белка - как казеина, так и сыворотки. Обычно химические процессы могут концентрировать только одно или другое. Однако в порошковых концентратах молочного белка и сыворотка, и казеин присутствуют практически в той же форме, что и в обычном молоке.Почему это имеет значение?

Преимущества и способы применения концентрата молочного протеина

Одним из ключевых преимуществ использования MPC является то, что он более сложен в питательном отношении. Сывороточный протеин сильно обогащен незаменимыми аминокислотами, которые организм не может производить, и очень быстро переваривается, обеспечивая организм быстрым усилением этих строительных блоков. С другой стороны, казеин переваривается медленнее и обеспечивает запас аминокислот с замедленным высвобождением. В результате получается более комплексный продукт с лучшими пищевыми результатами.

При обогащении продуктов питания и напитков белком присутствие обоих белков обеспечивает лучшую рецептуру. В то же время мягкий вкус большинства ПДК гарантирует отсутствие «посторонних привкусов», которые необходимо скрыть или замаскировать с помощью дополнительных ингредиентов, таких как агенты, маскирующие вкус. Это помогает выпускать более чистые этикетки и более привлекательные потребительские товары, во много раз дешевле.

Дополнительные сведения о MPC

Хотя концентраты молочного белка сегодня являются признанным продуктом, инновации и исследования продолжаются. Потенциальные преимущества употребления MPC продолжают изучаться, поскольку ученые стремятся лучше понять влияние белков на организм. Некоторые данные свидетельствуют о том, что регулярное употребление молочного белка может принести пользу для здоровья, однако для того, чтобы сделать какие-либо выводы с уверенностью, необходимо больше информации.

Хотите узнать больше о производстве концентрата молочного белка или начать обсуждение того, как смешивать ПДК в рецептурах продуктов для достижения эффективных результатов? Свяжитесь с нами в Idaho Milk Products сегодня для получения дополнительной информации.

Молочный белок для улучшения метаболизма: обзор доказательств | Питание и обмен веществ

Плохое метаболическое здоровье представляет собой постоянно усиливающуюся глобальную эпидемию, основанную на оценках таких самых разных стран, как США и Китай [1, 2]. В понятие «метаболическое здоровье» входит кластер взаимосвязанных неблагоприятных метаболических маркеров гипергликемии, дислипидемии и гипертонии, которые наряду с центральным или абдоминальным ожирением получили название метаболического синдрома [3, 4]. Лица с метаболическим синдромом в два раза больше подвержены риску развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) в течение 5-10 лет, в дополнение к пятикратному увеличению риска развития СД2 [3], и поэтому поддержание хорошего метаболического здоровья критически важно.

Континуум метаболического здоровья существует от молодых, поджарых, здоровых людей с хорошим физиологическим контролем до людей с нарушенной метаболической регуляцией, которые обычно имеют избыточный вес или ожирение, а также пожилых людей. Прогрессирующая потеря метаболического контроля характеризуется рядом физиологических изменений, которые включают избыточное отложение жира, перетекание липидов, инфильтрацию и накопление в ключевых органах, таких как печень и скелетные мышцы, наряду с притуплением углеводного (CHO), жирового и белкового обмена, снижением инсулина. чувствительность и гипергликемия, дислипидемия, усиление воспаления, нарушение функции эндотелия [5], а также снижение синтеза мышечного белка и снижение мышечной массы, структуры и функции [6]. Множественные факторы могут способствовать прогрессирующей потере метаболического контроля, но ожирение, старение и недостаточная физическая активность признаны основными движущими силами этих изменений в метаболическом здоровье [3, 4].

Ожирение имеет особое значение и имеет длительный положительный энергетический баланс с последующим отложением липидов и увеличением жировых отложений [7], особенно висцеральных депо, которые секретируют воспалительные цитокины, играют роль в инсулинорезистентности и снижении инсулино-опосредованного поглощения глюкозы [8] .Обмен липидов снижается, а окисление митохондрий подавляется у субъектов с ожирением, что способствует внутриклеточному накоплению липидов и накоплению вредных липидных метаболитов во многих тканях, включая скелетные мышцы, печень, бета-клетки поджелудочной железы, почки и гипоталамус, среди прочего [9]. Впоследствии инфильтрация воспалительных клеток для удаления токсичных побочных продуктов метаболизма сопровождается высвобождением воспалительных цитокинов, которые ингибируют метаболические сигнальные пути [10], а также способствуют гибели клеток, фиброзу тканей и функциональным нарушениям. Рекомендуемое лечение для улучшения метаболического здоровья включает изменения в диете и физической активности, которые способствуют потере жировой ткани, увеличивают метаболически активную массу скелетных мышц и, следовательно, улучшают метаболический контроль [5]. Диеты с ограничением энергии широко рекомендуются для похудания у людей с избыточным весом или ожирением с плохим метаболическим здоровьем, однако ~ 25% потери веса тела может быть связано с уменьшением массы скелетных мышц [11–13]. Утрата скелетных мышц нежелательна, потому что она необходима для мобильности и повседневной активности.Кроме того, скелетные мышцы также играют важную роль в гликемическом контроле, на их долю приходится до 75% поглощения глюкозы тканями. Окислительная способность митохондрий снижается в скелетных мышцах с ожирением, а также при СД2, возможно, из-за отсутствия физической активности [14].

Пожилой возраст и малоподвижный образ жизни также являются факторами риска постепенной потери массы, функции и, в свою очередь, мышечной силы скелетных мышц. Проблема обычно усугубляется повышенным накоплением жировой ткани и инфильтрацией миоцеллюлярных липидов, что составляет основу саркопенического (ускоренной потери мышечной массы) ожирения и, в свою очередь, может вызывать инсулинорезистентность и повышать метаболический риск [15].Накопление внутриклеточных липидов у лиц с ожирением, по-видимому, трудно обратить вспять с помощью вмешательств по снижению веса [16]. Активация анаболизма белков скелетных мышц, по-видимому, притупляется как у людей с ожирением [17], так и у пожилых людей, хотя, опять же, это может быть связано с общим физическим отсутствием активности и инсулинорезистентностью [6, 18]. Если метаболическое здоровье не улучшается с помощью диеты или упражнений, можно прибегнуть к фармакологическим средствам для лечения дислипидемии, гипертонии и гипергликемии и потери метаболического гомеостаза.

В настоящее время существует значительный интерес к использованию молочных белков в качестве добавок или в сочетании с изменением образа жизни для улучшения метаболического здоровья [19–23]. Данные некоторых эпидемиологических исследований показывают, что большее потребление молочных продуктов связано с более низким риском метаболических нарушений и сердечно-сосудистых заболеваний [20, 24]. Множественные молочные компоненты в молоке, такие как сывороточный белок, казеин и минералы, считаются движущими силами этих благотворных эффектов [20], и растет число интервенционных исследований, оценивающих влияние белков коровьего молока [23] или пептидов на метаболическое здоровье [25].В центре внимания многих из этих вмешательств был компонент сыворотки молока, который может улучшить кардиометаболические факторы риска. Было показано, что сывороточный протеин является стимулятором секреции инсулина [26], а также улучшает массу тела и ожирение за счет повышения чувства насыщения [19]. В дополнение к диетической стратегии, способствующей потере жира, молочные белки также увеличивают массу скелетных мышц за счет стимуляции синтеза мышечного белка [27]. Пептиды, полученные из молочного белка, также широко исследовались как потенциальные ингибиторы ангиотензин-превращающего фермента (АПФ), регулирующие кровяное давление [28], и могут влиять на активацию врожденной иммунной системы и воспаление [29].

Переработка молока, состав белка и кинетика

Молочный белок, потребляемый людьми, в основном состоит из коровьего молока, которое состоит примерно на 80% (мас. / Мас.) Казеина, 20% (мас. минералов, таких как кальций. Казеин в коровьем молоке включает альфа-s1, альфа-s2, бета и каппа-казеин, тогда как сыворотка содержит множество глобулярных белков, включая бета-лактоглобулин, альфа-лактальбумин, лактоферрин, иммуноглобулины, сывороточный альбумин, гликомакропептид, ферменты и факторы роста.Все эти компоненты могут способствовать наблюдаемой связи между повышенным потреблением молочных продуктов и снижением риска метаболических заболеваний, наблюдаемых в нескольких эпидемиологических исследованиях [20, 30, 31].

Переработка коровьего молока

Переработка коровьего молока является важным фактором, определяющим состав, концентрацию и физиологические эффекты сывороточного протеина или казеина [32, 33]. Молоко обычно разделяют на разные белковые фракции для разных пищевых целей [34]. Концентрат молочного протеина (MPC), полученный путем ультрафильтрации обезжиренного молока, содержит казеин и сывороточный протеин в пропорциях, аналогичных цельному молоку, но общее количество протеина, лактозы и минеральных веществ может варьироваться в разных составах MPC. Мицеллярный казеин может быть извлечен из концентрата молочного белка путем дальнейшей ультрафильтрации. Казеин получают из обезжиренного молока путем кислотного осаждения или ферментативной коагуляции, промывки и сушки. Казеинаты получают обработкой подкисленного или коагулированного казеинового творога щелочью, такой как гидроксид натрия или гидроксид кальция, которые образуют казеинаты натрия или кальция соответственно; казеинаты содержат ~ 90% белка.Концентрат сывороточного белка получают путем коагуляции молока с помощью фермента сычужного фермента или кислоты, в результате чего происходит разделение творога и сыворотки, дальнейшая ультрафильтрация и сушка дают концентраты сывороточного белка, содержащие ~ 25-80% белка. Дополнительная обработка может производить изоляты сывороточного белка, содержащие> 90% белка с очень низким содержанием лактозы и липидов. Гидролиз ферментами или кислотами позволяет разрушить структуру сыворотки или казеина. В исследованиях, связанных с метаболизмом, использовался ряд переработанных молочных белков, включая концентрат молочного белка, мицеллярный казеин, казеин, казеинат натрия, казеинат кальция, гидролизат казеина, концентрат сывороточного белка, изолят сывороточного белка и гидролизат сывороточного белка, а также ряд сывороточных и казеиновых пептидов.

Аминокислотный профиль молочных белков

Сывороточный протеин и казеин классифицируются как протеины высокого качества на основе требований к аминокислотам (АК) человека, усвояемости и их биодоступности. Они содержат относительно высокую долю незаменимых аминокислот, более высокую, чем у большинства других источников белка, по широкому спектру методов оценки, включая оценку AA с поправкой на усвояемость белка (PDCAAS) [35] и недавно разработанный метод оценки усвояемых незаменимых аминокислот (DIAAS) [ 36]. Тем не менее, различия в физиологических эффектах сывороточного протеина и казеина объясняются различиями в их составе АК [37]. Сывороточный протеин содержит более высокую долю лейцина, изолейцина и валина с разветвленной цепью (BCAA), чем казеин [38]. Было показано, что только BCAA и, в частности, лейцин вызывают сильное увеличение синтеза белка при T2DM [39]. Среди других незаменимых или незаменимых аминокислот (EAA) казеин содержит более высокую долю гистидина, метионина, фенилаланина и валина, чем сывороточный белок [38].Кроме того, казеин также содержит более высокую долю нескольких не-EAA, включая аргинин, глутаминовую кислоту, пролин, серин и тирозин [38].

Опорожнение желудка, абсорбция и сывороточная кинетика молочных белков

Сообщается, что сывороточный протеин всасывается быстрее, чем казеин [40]. Более низкая скорость абсорбции казеина в его нативной мицеллярной форме объясняется тем, что условия низкого pH в желудке вызывают свертывание казеина и задерживают его опорожнение [41]. Следовательно, уровни АК в плазме быстрее повышаются после потребления сывороточного протеина, тогда как изменения в АК плазмы ниже и более устойчивы после потребления мицеллярного казеина [40].Обработка фракций сывороточного протеина или казеина путем гидролиза может заметно влиять на абсорбцию и последующие профили АК в плазме. Сообщается, что гидролизат казеина всасывается быстрее, чем интактный мицеллярный казеин, что приводит к большему увеличению АК в плазме [42]. Напротив, потребление гидролизата сывороточного протеина, как сообщается, приводит к аналогичным уровням АК в плазме по сравнению с концентратом сывороточного протеина [43] из-за одинаковых быстрых скоростей опорожнения желудка и всасывания. Обработка мицеллярного казеина путем подкисления и последующей нейтрализации щелочью, такой как гидроксид натрия или гидроксид кальция, с образованием казеинатов также заметно изменяет профили АК в плазме по сравнению с мицеллярным казеином [44].

Белки молока, секреция инсулина и контроль глюкозы

Инсулинотропные эффекты

Инсулин чувствителен как к составу, так и к концентрации АК в плазме, поэтому прием сыворотки и казеина стимулирует повышенную секрецию инсулина [45, 46]. Прием сывороточного протеина приводит к более быстрой секреции инсулина, чем мицеллярный казеин [40], однако гидролиз казеина ускоряет абсорбцию АК и секрецию инсулина по сравнению с мицеллярной формой казеина [42].Инсулин оказывает широкое прямое и косвенное влияние на СНО, метаболизм жиров и белков, включая стимуляцию захвата глюкозы, синтеза гликогена, захвата липидов, синтеза триглицеридов (ТГ), синтеза белка и ингибирования распада белка, липолиза и глюконеогенеза. Следовательно, стимуляция секреции инсулина различными белками молока может вносить значительный вклад в метаболические эффекты в чувствительных к инсулину тканях и, в частности, на анаболизм скелетных мышц. Длительное повышение уровня глюкозы натощак является ключевым фактором метаболического риска, одной из основных характеристик СД2, связанной с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний [47].Гипергликемия развивается при повышенной инсулинорезистентности и нарушении секреции инсулина.

Постпрандиальная гликемия

Управление ответом глюкозы на голодание или после приема пищи важно для минимизации длительного воздействия высоких уровней глюкозы в крови у лиц как с СД2, так и без него [48]. Глюкоза плазмы может увеличивать гликозилирование белков, неферментативные продукты гликирования и образование свободных радикалов, а также снижать выработку оксида азота, что приводит к повреждению макро- и микрососудов [48].Существенное значение для молочных продуктов имеют молочные белки, сыворотка и казеин, которые стимулируют высвобождение инсулина и могут изменять поглощение глюкозы тканями и подавлять скачки уровня глюкозы в крови после приема пищи [43, 45, 46, 49–51].

Многие исследования инсулинотропных свойств сывороточного протеина или казеина были проведены на здоровых мужчинах, а не на лицах с нарушенным контролем уровня глюкозы [43, 45, 46, 49–51]. Предполагается, что профиль АК сывороточного белка способствует его инсулинотропному действию, однако было показано, что этот формат белка оказывает различное влияние на секрецию инсулина.Напитки с добавкой АК, содержащие несколько инсулинотропных АК, обнаруженных в высоких концентрациях в сывороточном белке (например, лейцин, изолейцин, валин, лизин, треонин), вызывают аналогичные инсулинемические и гликемические реакции [46]. Недавнее исследование показало, что одновременный прием этих АК с 9 г сывороточного протеина не увеличивал подавление постпрандиальной глюкозы после приема пищи СНО [52], что может быть связано с ограничением стимуляции инсулина свободными АК и АК. происходит из интактного белка.Одно исследование показало, что инсулинотропные эффекты между интактным сывороточным белком и гидролизатом сывороточного белка не различаются у здоровых людей при дозах 20-50 г белка [43]. Напротив, в другом исследовании концентрат сывороточного протеина, но не гидролизат, снижал уровень глюкозы в крови и инсулиновый ответ после приема пищи дозозависимым образом (10-40 г) после смешанного приема пищи ad libitum , хотя авторы отметили, что это было наиболее вероятно из-за того, что еда потребление пищи по свободному выбору снизилось [49], что усугубило эти эффекты.

У лиц с T2DM добавление 18 г сывороточного протеина к завтраку или обеду привело к более сильным инсулинотропным ответам, уровням циркулирующего глюкозозависимого инсулинотропного полипептида (GIP) кишечного пептида и подавлению постпрандиальной гликемии по сравнению с изоэнергетическим немолочным протеином (нежирная ветчина и лактоза) [53]. 55 г сывороточного протеина, принятого до или во время обеда с СНО, также подавляли постпрандиальную глюкозу у пациентов с СД2 [54], вызывая более сильные инсулинотропные и кишечные пептидные (GIP и холецистокинин, CCK) ответы [54].Опорожнение желудка подавлялось только при приеме сывороточного протеина перед едой, хотя не было никаких доказательств того, что это было более эффективным для постпрандиального контроля гликемии, чем прием во время еды [54]. Значительный интерес представляет тот факт, что острые эффекты сывороточного протеина на уровень глюкозы в крови после приема пищи сопоставимы с действием сульфонилмочевины и других средств секреции инсулина, используемых для фармацевтического лечения гипергликемии при СД2. Сульфонилмочевины стимулируют повышенную секрецию (про) инсулина за счет связывания с АТФ-зависимыми калиевыми каналами в β-клетках поджелудочной железы [55].Следовательно, есть основания для регулярного приема сывороточного протеина до или во время еды для управления постпрандиальными гликемическими ответами у людей с плохим метаболическим контролем или СД2.

Действие казеина может быть менее стойким. В группе с избыточным весом, страдающей СД2, потребление напитков с гидролизатом казеина (~ 30 г) и лейцином (~ 10 г) после завтрака, обеда и ужина снизило распространенность гипергликемии в течение 24 часов [56]. Тем не менее, в другом исследовании пациентов с длительным СД 2 типа более высокая доза гидролизата казеина 40 г при каждом основном приеме пищи не улучшала распространенность гипергликемии в течение 24 часов [57], что, возможно, связано с нарушением β-клеток, характерным для длительного СД 2 типа. .Однако даже при длительном СД2 есть некоторые свидетельства того, что секреторный механизм инсулина сохраняется и может быть повторно активирован при приеме внутрь свободных АК и смесей белков, включая свободный лейцин, свободный фенилаланин и гидролизат белка пшеницы [58]. Возможно, сывороточный протеин или казеин могут уменьшить гипергликемию в течение 24 часов у людей с метаболическим синдромом или ранним СД2, характеризующимся инсулинорезистентностью, но все еще функциональными β-клетками.

Хроническая гликемия натощак

На сегодняшний день было проведено несколько рандомизированных контролируемых исследований долгосрочного применения сывороточного протеина или добавок казеина для контроля гликемии.В единственном известном нам исследовании у людей с избыточным весом и ожирением, 12 недель приема изолята сывороточного протеина или казеината натрия по 54 г / день без какого-либо изменения образа жизни привели к снижению уровня инсулина в крови натощак и резистентности к инсулину, но не к крови натощак. уровни глюкозы [59] по сравнению с 12 неделями приема глюкозы. Большинство людей в начале исследования имели пограничное нарушение толерантности к глюкозе (НТГ), а также другие метаболические факторы риска, включая высокий уровень ТГ, низкий уровень холестерина ЛПВП и большую окружность талии [59].Необходимы дальнейшие долгосрочные испытания сывороточного протеина или казеина у лиц с НТГ, основанные на данных острых испытаний, показывающих, что молочные белки подавляют постпрандиальную гликемию, хроническую гиперинсулинемию натощак и инсулинорезистентность.

Белки молока и липиды крови

Постпрандиальная дислипидемия

Дислипидемия - один из основных метаболических факторов риска, связанных с риском сердечно-сосудистых заболеваний [60]. Метаболический синдром в основном характеризуется повышенным уровнем ТГ и низким уровнем ХС-ЛПВП [4].Даже при отсутствии явной дислипидемии при метаболическом синдроме постпрандиальная липемия может вызвать временное нарушение функции эндотелия и другие неблагоприятные исходы [61]. Молочные белки обладают потенциалом подавления постпрандиальной липемии из-за их инсулинотропного действия, так как известно, что инсулин ингибирует гормоночувствительную липазу и высвобождение FFA [62]. Однако исследования влияния приема молочного белка на постпрандиальную липемию и хроническую дислипидемию дали неоднозначные результаты [63–70].В двух исследованиях с участием здоровых молодых мужчин и женщин с нормолипемией сообщалось, что 50 г казеината натрия подавляли постпрандиальную реакцию после болюсного введения 70 г жира, снижая количество хиломикронов и свободных жирных кислот, полученных из диеты, независимо от опорожнения желудка, по сравнению с болюсом олигосахаридов [64, 65]. Однако в другом исследовании молодых мужчин и женщин с нормолипемией прием более низкой дозы казеина в 23 г существенно не модулировал постпрандиальную липемическую реакцию на прием 40 г жирной пищи [63].

В исследовании женщин с ожирением в постменопаузе, 45 г изолята сывороточного протеина или казеината натрия с завтраком снижали постпрандиальное появление ТГ, полученных из хиломикрона, а также соотношение ТГ: АпоВ48 [66].Не было изменений в уровне общего холестерина, холестерина ЛПНП, ХС ЛПВП, FFA или ApoB48. Поскольку, по-видимому, преобладают постпрандиальные эффекты, неудивительно, что холестериновые составляющие не изменились после приема пищи. При исследовании влияния различных типов молочных белков, также у лиц с ожирением, аналогичный болюс из 45 г изолята сывороточного белка, гидролизата сывороточного белка, альфа-лактальбумина или гликомакропептида казеина (GMP) не повлиял по-разному на постпрандиальную липемию после жирной еды. хотя гидролизат сыворотки незначительно снижал постпрандиальное подавление СЖК по сравнению с другими молочными фракциями [68]. Было показано, что у пациентов с СД2 45 г сывороточного протеина подавляет постпрандиальные ТГ, СЖК и скорость появления богатых хиломикроном липопротеинов после приема пищи с высоким содержанием жиров по сравнению с казеином, а также немолочными белками (треска и глютен) [69]. в то время как второе исследование с участием пациентов с СД2 не обнаружило ответа на 45 г казеина на постпрандиальный ответ на ТГ после аналогичной еды с высоким содержанием жиров [67].

Механизм, лежащий в основе эффекта молочного протеина на постпрандиальную липемию, еще недостаточно изучен.Тем не менее, доказательства острого воздействия молочного протеина, особенно сыворотки, на постпрандиальную липемию служат основанием для более длительных испытаний добавок для лечения дислипидемии.

Хроническая дислипидемия натощак

На сегодняшний день было проведено несколько долгосрочных рандомизированных исследований, изучающих липиды натощак у здоровых людей или лиц с неблагоприятным метаболическим риском. В исследовании метаболического синдрома было продемонстрировано значительное снижение уровня триглицеридов натощак после 3-месячного периода приема 15 г / день ферментированного сывороточного продукта, гибкой белковой матрицы сыворотки (MPM, включающий сывороточные белки, пептиды, пробиотик, полисахариды). и кальций) [70], как и другие факторы риска, но только у лиц с высоким ранее существовавшим метаболическим риском.Метаболические исходы в этом исследовании могли быть обусловлены потерей веса, поскольку масса тела также снизилась после приема MPM. Кроме того, добавление молочного белка может обеспечить косвенный способ улучшения липидного профиля крови при использовании в сочетании с диетами с низким содержанием жиров или калорий для снижения веса. Несомненно, существуют экспериментальные доказательства того, что сывороточный белок может уменьшать липидную инфильтрацию в печень, например, на моделях грызунов с неалкогольной жировой болезнью печени (НАЖБП) [71], где уровень ТГ в печени нормализуется с помощью диетического лечения. Молочные белковые продукты, по-видимому, могут уменьшить дислипидемию у лиц с высоким риском, но необходимы дополнительные исследования.

Белки молока, сосудистая реактивность и артериальное давление

Согласно эпидемиологическим исследованиям, потребление молочных продуктов, включая молоко и йогурт, связано со снижением риска гипертонии, что, как утверждается, обусловлено высоким содержанием биоактивных пептидов [20, 72]. И сывороточный протеин, и казеин содержат биоактивные пептиды, лактокинины или казеинкинины соответственно. Эксперименты in vitro показывают, что эти пептиды могут ингибировать активность АПФ [25]. АПФ - это фермент, ограничивающий скорость превращения ангиотензина I в ангиотензин II, ответственный за вазоконстрикцию. Следовательно, и лактокинины, и казеинкинины могут снижать артериальное давление. Сосудистая реактивность важна для утилизации глюкозы и регуляции кровотока, но она нарушена у пациентов с метаболическим синдромом из-за снижения стимулируемой инсулином вазодилатации через путь eNOS и подавления продукции NO в сосудистом эндотелии [73]. В недавнем исследовании пожилых людей с избыточным весом и нарушенной функцией эндотелия сосудов, 5 г нового экстракта, полученного из сывороточного протеина, увеличивали опосредованное кровотоком плечевой артерии дилатацию в течение 2-часового периода по сравнению с плацебо [74], хотя, в частности, без ингибирования АПФ активность или изменение факторов циркулирующего эндотелия, включая NO в плазме, метаболиты простациклина или эндотелин-1 [74]. Доказательства улучшения артериального давления неуклонно растут в большинстве [75–80], хотя и не во всех исследованиях [81].В исследовании с участием женщин в постменопаузе с избыточной массой тела 45 г изолята сывороточного протеина и казеинат натрия не оказали влияния на жесткость артерий после приема пищи или артериальное давление в течение 6 часов [81]. И наоборот, у мужчин и женщин с избыточным весом и легкой гипертензией 6 недель приема 28 г / день концентрата или гидролизата сывороточного протеина снижали как систолическое, так и диастолическое давление, а также среднее артериальное давление [75]. В то время как в группе лиц с пред- и гипертонической болезнью было показано, что 6 недель приема 20 г / день гидролизата сывороточного протеина дополнительно снижали артериальное давление по сравнению с интактным сывороточным протеином [76], несмотря на отсутствие заметных различий в активности АПФ.Интересно, что в более длительном 12-недельном исследовании с участием мужчин и женщин с избыточным весом, нормо- и гипертензией, 54 г / день изолята сывороточного протеина или казеината натрия, как сообщалось, снижали артериальное давление и артериальную жесткость по сравнению с контролем с глюкозой [77]. Снижение систолического артериального давления также было обнаружено после употребления ферментированного или иммуномодифицированного молока [78, 79], а клинические испытания сывороточных пептидов на артериальное давление и функцию сосудов дали некоторые многообещающие результаты [80].

Белки молока, иммунный ответ и воспаление

Хроническое легкое воспалительное состояние сопровождает ожирение, о чем свидетельствуют как повышенные системные воспалительные маркеры в сыворотке, так и инфильтрация воспалительных клеток в ткани. У людей с ожирением уровни провоспалительных цитокинов в сыворотке повышены, а мононуклеарные клетки периферической крови активируются [82]. Воспалительные цитокины могут повышать инсулинорезистентность и ингибировать захват глюкозы периферическими тканями, а также увеличивать протеолиз клеток скелетных мышц.Данные исследований in vitro предполагают, что молочные белки и пептиды, полученные из молока, обладают иммуносупрессивным или иммуностимулирующим действием [29]. Сообщалось, что каппа-казеин подавляет пролиферацию лимфоцитов, индуцированную митогенами Т- и В-клеток [83]. Сывороточный протеин и его гидролизаты должны ингибировать пролиферацию лимфоцитов без индукции апоптоза [84]. Когда митогены или антигены активируют Т-лимфоциты, они продуцируют цитокины и активируют иммунные рецепторы клеточной поверхности.Было показано, что сывороточные белки, лактоферрин и лактопероксидаза, подавляют секрецию интерферона митоген-активированными лимфоцитами [85]. Исследования на животных показывают, что сывороточный протеин и казеин или их пептиды обладают иммуномодулирующими эффектами in vivo, , но они не всегда соответствуют эффектам, наблюдаемым in vitro [29]. Было проведено очень мало исследований о том, могут ли сывороточный белок или казеин модулировать воспаление и иммунный ответ у людей с нарушенным метаболическим контролем.Недавнее исследование с участием лиц с ожирением, не страдающих диабетом, получавших смешанную пищу с высоким содержанием жиров и изолят сывороточного протеина, выявило реакцию CCL5, индикатор иммунной активации, в 4-часовой постпрандиальный период [86]. Кроме того, ответ MCP-1 был выше после изолята сывороточного белка по сравнению с другими белками [86]. Другое недавнее исследование пациентов, перенесших операцию, показало, что сывороточный протеин и напиток СНО снижали послеоперационный острофазовый ответ и резистентность к инсулину [87]. Напротив, в группе женщин в постменопаузе с избыточным весом 45 г изолята сывороточного протеина или болюс казеината натрия не снижали воспалительные маркеры плазмы после приема пищи, IL-6, TNF-α или C-реактивный белок острой фазы (CRP) в течение 6 часов. по сравнению с приемом глюкозы [81]. Аналогичным образом, в более длительном исследовании с участием лиц с избыточным весом и ожирением сообщалось, что добавление сывороточного протеина или казеина в течение 12 недель не влияло на маркеры воспаления в плазме [77]. Однако у пациентов с хроническим обструктивным заболеванием (ХОБЛ), получающих низкоинтенсивную лечебную физкультуру, сывороточный пептид снижает уровень циркулирующих IL-6, IL-8, TNFα и вчСРБ, что сопровождается повышенной толерантностью к физической нагрузке [88]. Хотя данные in-vitro и указывают на то, что сывороточный белок и казеин обладают иммуномодулирующим действием, необходимы более исследований in vivo , чтобы оценить, могут ли эти белки модулировать иммунный ответ у людей с нарушенным метаболическим здоровьем и слабым воспалением.

Молочные белки и контроль аппетита

Помимо прямого воздействия молочного белка на метаболическое здоровье, молочные белки могут косвенно способствовать улучшению метаболического контроля за счет усиления контроля аппетита и / или других механизмов, которые способствуют изменениям в обоих телах. вес и состав. Долгое время было показано, что продукты с высоким содержанием белка благоприятно влияют на чувство сытости [89–95], и хотя не все исследования показывают подавление потребления пищи [96–99], изменение диеты в пользу компонента с более высоким содержанием белка вполне может иметь роль в контроле веса [100–105].Значительным преимуществом молочной диеты для подавления аппетита и похудания является анаболический эффект молочных BCAA на безжировую массу тела. BCAA увеличивают синтез мышечного белка и массу скелетных мышц, а также могут защитить от потери мышечной массы в периоды потери веса [106]. Поскольку это самая большая группа органов в организме и ткань с высокой метаболической активностью, защита скелетной массы может, в свою очередь, способствовать улучшению метаболического здоровья всего тела.

Оказывают ли разные типы протеина различное влияние на потребление пищи, еще не ясно, хотя есть некоторые исследования, которые показали большую сытость некоторых молочных белков по сравнению с соевым белком [107, 108] или другими немолочными белками [ 109]. Интересно, что обезжиренное молоко, содержащее как сывороточный белок, так и казеин, снижает потребление больше, чем любой из этих белков в отдельности, в исследовании изоэнергетических предварительных нагрузок [110], в то время как в другом исследовании сывороточный белок, в свою очередь, подавляет потребление больше, чем казеин [38]. . Различные фракции, полученные из сывороточного протеина, также могут оказывать различное влияние на чувство сытости, включая GMP, который долгое время считался подавляющим потребление пищи. Однако подтверждающие доказательства отсутствуют [106, 107]. В изоэнергетическом исследовании сывороточного протеина, сывороточного протеина плюс GMP, альфа-лактальбумина (α-lac), происходящего из сывороточного протеина, казеина и немолочного соевого протеина, было показано, что именно α-lac подавляет потребление по сравнению с другими фракциями. [111], тогда как в исследовании, сравнивающем различные формы GMP, не сообщалось о различном влиянии на потребление [112]. В недавнем исследовании женщин с избыточным весом из нашей лаборатории мы также не обнаружили различного влияния GMP на потребление энергии [113], когда мы давали подходящие напитки, содержащие 25 г концентрата сывороточного белка, GMP, бета-лактоглобулин (β-lac) и молозиво. производный сывороточный белок, хотя бета-лак индуцировал большую полноту [113].

В одном из ранних исследований индуцированное белком подавление аппетита было связано как с изменением скорости опорожнения желудка, так и с увеличением концентрации АК в сыворотке крови после приема пищи после употребления сывороточного белка [38].Дифференциальные эффекты также были приписаны пороговым концентрациям общих сывороточных АК в более поздних исследованиях подавления голода, вызванного сывороточным белком, когда сыворотка и казеин давались в смеси с предварительной нагрузкой [107]. Интересно отметить, что в этом исследовании более низкая доза (15 г, 10 эн% белка) имела больший эффект, чем более высокая доза (38 г, 25 эн% белка) [107]. Несмотря на некоторые дифференциальные эффекты фракций сывороточного протеина в нашем недавнем исследовании [113], мы не смогли найти взаимосвязь между циркулирующими уровнями общих аминокислот и показателями голода, сытости или потребления пищи.Возможно, что триптофан может быть наиболее важным из АК для подавления аппетита, поскольку 5-гидрокситриптофан (5HT, серотонин) является установленным нейротрансмиттером, модулирующим аппетит [107], но это еще не подтверждено. Другие постулируемые механизмы включают регуляцию насыщения желудочно-кишечными (GI) пептидами, такими как глюкагоноподобный пептид-1 (GLP-1), CCK и пептид YY (PYY) [114–116]. Уровни циркуляции этих пептидов явно изменяются после еды, где они играют роль в пищеварении, абсорбции и метаболической судьбе потребляемых питательных веществ, но остаются вопросы относительно их роли в контроле голода, сытости и пищевого поведения [97, 117] .Наш обзор литературы и литературы [118] приводит к выводу, что роль, которую играют эти пептиды в контроле за приемом пищи, недостаточно доказана. De Graaf et al. [118] наблюдали, что концентрации пептидов, вызванные экзогенным (фармацевтическим) введением, в несколько раз выше, чем те, которые возникают при употреблении еды [118], в то время как GLP-1 и PYY обладают явным аноректическим действием при высоких дозах. Фармакологические уровни после еды остаются относительно низкими, и ни один из них, вероятно, не вносит значительного вклада в насыщающий эффект протеина или других макроэлементов [118].Уровни циркулирующих ХЦК после приема пищи с высоким содержанием белка ближе к уровням, достигаемым после экзогенной инфузии, однако доказательства того, что ХЦК является важным фактором насыщения человека, также остаются неуловимыми.

Неудивительно, что постпрандиальные эффекты молочного белка на гормоны желудочно-кишечного тракта и потребление энергии неоднозначны, причем изменения концентраций пептидов редко приводят к предсказуемым изменениям в потреблении энергии [118]. Например, в исследовании худых и страдающих ожирением мужчин 50 г сывороточного протеина приводили к длительному постпрандиальному подавлению грелина, повышению уровня GLP-1 и CCK и, как предполагалось, к снижению потребления энергии примерно на 10% [95]. Напротив, исследование с участием мужчин с ожирением показало, что 50 г сывороточного протеина приводит к длительному подавлению грелина, повышению уровня GLP-1 и CCK [97], но не обнаруживает изменений в потреблении энергии [97]. Следовательно, изменения пептидов насыщения кишечника в ответ на протеиновые напитки перед едой или после еды не приводят к достоверным изменениям субъективного аппетита и оценок сытости или потребления энергии.

Молочные белки и масса тела

Диеты для похудания широко используются для потери избыточного абдоминального жира, который имеет последствия для метаболического здоровья, поскольку висцеральная жировая ткань производит воспалительные цитокины, которые могут ингибировать действие инсулина в скелетных мышцах.Недавние данные подчеркнули роль, которую диетический белок может играть в контроле веса [105], с крупномасштабным исследованием Европейского Союза, DIOGENES, сообщающим, что долгосрочное поддержание веса было достигнуто наиболее эффективно у людей с избыточным весом, которым разрешено есть с высоким содержанием белка. , диета с низким гликемическим индексом (ГИ) [105]. Было проведено несколько долгосрочных исследований влияния молочного белка на состав тела как в присутствии, так и в отсутствие диеты для похудания или поддерживающей диеты, которые рассматриваются ниже.

Диеты без ограничений для похудания

В рандомизированном контролируемом исследовании добавление концентрата сывороточного белка ~ 56 г / день в течение 6 месяцев без каких-либо диетических рекомендаций привело к значительному снижению массы тела, жировой массы и окружности талии у людей с избыточным весом и ожирением индивидуумов по сравнению с изоэнергетическим контролем CHO [108]. Однако во втором, более коротком исследовании с участием людей с избыточным весом и ожирением с уже существующим метаболическим риском 54 г изолята сывороточного протеина в день в течение 3 месяцев не привели к потере веса, но заметно улучшилось метаболическое здоровье за ​​счет снижения липидов в крови натощак и уровня инсулина [ 59].

Диеты с ограничением энергии для похудания

В то время как диета с ограничением энергии обеспечивает эффективный способ снижения массы жировой ткани и абдоминального ожирения, потребление энергии ниже базальных метаболических потребностей также приводит к потере скелетных мышц. Восстановление веса после диеты с ограничением энергии часто происходит, отчасти из-за снижения скорости основного обмена (BMR) в результате потери метаболически активной массы скелетных мышц. У участников среднего и старшего возраста с ожирением существующая мышечная саркопения может еще больше усугубить это восстановление веса [6].Эффективность сывороточного протеина в сочетании с рекомендациями по питанию для уменьшения ожирения и безжировой массы тела в дополнение к массе тела per se оценивалась в нескольких исследованиях. Сывороточный протеин хорошо зарекомендовал себя как движущая сила анаболизма скелетных мышц, а входящие в его состав BCAA, такие как лейцин, способствуют большему синтезу протеина [119, 120]. Таким образом, диета с высоким содержанием молочного белка может улучшить метаболическое здоровье за ​​счет поддержания безжировой массы тела во время потери веса. В рандомизированном исследовании лиц с ожирением, соблюдающих диету с ограничением калорий, добавка на основе молочного белка приводила к более высокой потере жира и сохранению мышечной массы, а также к большей общей потере веса [121]. Другое исследование с участием мужчин с ожирением также показало, что употребление заменителя пищи с высоким содержанием белка, содержащего сывороточный белок, соевый белок и АК, привело к большей потере жира в течение 12 недель по сравнению со стандартным планом заменителя белковой пищи [122]. Недавнее исследование пожилых людей с избыточным весом также показало, что добавление сывороточного протеина и EAA во время диеты с ограничением энергии способствовало синтезу белка в скелетных мышцах по сравнению со стандартными заменителями пищи, и, в свою очередь, способствовало большей потере жира [123].Однако неожиданно в этом исследовании не наблюдалось увеличения массы скелетных мышц во время приема ЕАА. Напротив, более краткосрочное исследование приема добавок сывороточного протеина в течение 8 недель снижения веса с последующим 12-недельным поддержанием веса не изменило массу тела или состав по сравнению с контролем CHO, хотя небольшой размер выборки всего 18 участников значительно ограничил способность обнаруживать изменения в массе жировой или безжировой ткани и вызывает вопросы по результатам этого исследования [98].

Неизвестно, могут ли сывороточный протеин или казеин быть более эффективными для потери жира и / или сохранения скелетной массы во время ограничения энергии.Одно недавнее исследование с участием лиц с ожирением, соблюдающих 6-недельную диету с ограничением энергии и снижающую вес с добавлением ~ 60 г / день казеина или сывороточного протеина, не выявило различий в изменениях жировой или мышечной массы между группами [124]. Однако добавление казеина привело к большему ингибированию деградации белка, несмотря на более низкий синтез белка, и в целом к ​​большему положительному белковому балансу. Возможно, продолжительность исследования была слишком короткой, чтобы можно было выявить влияние на изменения состава тела [124]. В более длительном исследовании у лиц с ожирением и повышенным метаболическим риском добавление сывороточного протеина и казеина было более эффективным для поддержания массы тела и потери жира в течение 12 недель по сравнению с добавлением СНО, но не было обнаружено различий между сывороточным протеином и казеином. дополненные группы [125].Взятые вместе, диета с ограничением энергии в сочетании с добавками сывороточного протеина или казеина может помочь увеличить массу тела и потерю жира, сохраняя при этом массу скелетных мышц, необходимую для хорошего метаболического контроля. Однако нет единого мнения о различиях в эффектах сывороточного протеина и казеина для снижения веса или улучшения состава тела.

Белки молока и поддержание метаболически активных мышц

Масса скелетных мышц определяется чистым балансом между синтезом новых белков и деградацией существующих белков.Кроме того, хранение СНО в форме гликогена и липидов в форме внутримиоцеллюлярных ТГ способствует незначительным колебаниям массы скелетных мышц. Ежедневный оборот белка скелетных мышц у здоровых людей, ведущих активный отдых, составляет около 1-2% в день [126]. Синтез протеина увеличивается после приема пищи несколько раз в день и снижается во время голодания. Постпрандиальный ответ, по-видимому, постепенно притупляется по мере старения, и эта более низкая скорость синтеза мышечного белка может быть ключевым фактором старения саркопении [127]. Упражнения также важны, и есть доказательства того, что обновление скелетных мышц у молодых, ведущих малоподвижный образ жизни может быть ниже, чем у активных пожилых людей [128]. Постулируется, что регулярный прием молочных белков людьми с нарушенным метаболическим контролем, усугубляемым плохой мышечной массой, часто в результате отсутствия физической активности и / или старения, предотвращает дальнейшую потерю мышечной массы и способствует наращиванию скелетных мышц и улучшению их функций.

Увеличение мышечной массы и функции

Белки молока обеспечивают мощный анаболический стимул из-за их состава АК и инсулинотропного действия, хотя еще не до конца понятно, оказывают ли сывороточный белок или казеин большее дифференциальное влияние на мышечную массу и / или функцию.Раннее исследование, проведенное в середине 1990-х годов, показало, что постпрандиальный синтез белка в организме увеличивался на 68% после приема сывороточного белка и только на 31% после приема казеина [40]. Однако казеин, но не сыворотка, ингибировал распад белка в организме, и поэтому, несмотря на более быстрое появление АК, полученных из сыворотки, чистый белковый баланс был выше после приема казеина [40]. Аналогичные наблюдения были сделаны в более поздних исследованиях, где медленное переваривание казеина или концентрата молочного белка приводило к более устойчивому появлению АК и накоплению белка, несмотря на более низкие пиковые уровни BCAA [41, 129].Также существуют временные вариации в скорости синтеза белка: недавнее исследование с использованием внутренне меченного сывороточного белка и казеина, потребляемых вместе с молоком, показало, что абсорбция и удерживание АК в нижней конечности были одинаковыми как для сывороточного протеина, так и для АК, полученных из казеина, в первом случае. Через 2 часа, но были выше для АК, полученных из казеина, после> 3 часов [130]. Напротив, в исследовании с участием пожилых мужчин [37] 20 г сывороточного протеина приводили к большему наращиванию мышц после приема пищи в течение 6 часов по сравнению с казеином или гидролизатом казеина, несмотря на одинаковые пиковые показатели появления АК в сыворотке между сывороточным протеином и гидролизованным казеином. Это было связано с более высоким содержанием лейцина в сывороточном протеине [37], что в сочетании с его инсулинотропным действием может иметь важное значение для преодоления инсулинорезистентности у лиц с плохим метаболическим контролем. Достаточно ли индуцированного после приема пищи увеличения синтеза белков молочными белками, чтобы привести к чистому приросту скелетной массы с течением времени без упражнений, еще предстоит установить. Упражнения с отягощениями сами по себе обеспечивают анаболический стимул, поэтому прием молочного протеина, вероятно, будет более полезным в сочетании с упражнениями для улучшения метаболического здоровья.

Синергия с упражнениями

Прогрессивные тренировки с физической нагрузкой вызывают множественные физиологические адаптации скелетных мышц, которые лежат в основе повышенной чувствительности к инсулину, метаболического контроля и функциональных изменений. Эти физиологические адаптации требуют синтеза новых белков и распада существующих белков. После упражнений с острым сопротивлением или выносливостью синтез и расщепление белков временно увеличиваются в зависимости от рабочей нагрузки и интенсивности [126].Прием молочного белка в сочетании с тренировками с отягощениями может привести к большей гипертрофии скелетных мышц и, в свою очередь, к повышению чувствительности к инсулину, метаболическому контролю и BMR. На том же основании можно предположить, что употребление молочного белка ускоряет метаболическую адаптацию либо к тренировкам с отягощениями, либо к тренировкам на выносливость. Основное свидетельство этого основано на резком увеличении скорости синтеза белка в организме или в мышцах после упражнений после употребления в пищу белков молока.Например, после упражнений с отягощениями острый прием 20 г сывороточного протеина и казеина привел к увеличению баланса чистого мышечного протеина [131]. Прямая оценка скорости синтеза миофибриллярного протеина через 1-6 часов после тренировки показала аналогичное увеличение после дозы 20 г сывороточного протеина или казеина, хотя, как и ожидалось, сыворотка вызвала заметное увеличение в ранний период, тогда как казеин вызывал более умеренное, но продолжительное увеличение [44]. . В острой, ранней фазе после тренировки синтез мышечного белка также был выше после приема гидролизата сывороточного белка по сравнению с казеином [132].Безусловно, большинство исследований применения добавок молочного белка в синтезе скелетных мышц проводилось на молодых здоровых людях или пожилых людях. Синтез белка может быть притуплен из-за резистентности к инсулину, поэтому вопрос о том, могут ли молочные белки увеличивать синтез мышечного белка после тренировки, а также более длительную метаболическую адаптацию, вызванную физической нагрузкой, при ожирении, метаболическом синдроме или СД2, представляет большой интерес.

Два недавних исследования с участием людей с избыточным весом, в которых хронические физические упражнения сочетались с добавлением молочного белка, не дают единого мнения об увеличении мышечной массы и метаболической адаптации.В 6-недельном рандомизированном контролируемом исследовании с участием молодых людей с избыточной массой тела изолят сывороточного протеина 3 × 30 г / день в сочетании с упражнениями с отягощениями не привел к большему улучшению метаболического риска по сравнению с плацебо с крахмалом [133]. Тестовые добавки принимали сразу после тренировки, а также каждый день во время обеда и ужина. Продолжительность вмешательства была относительно короткой, учитывая, что метаболическая адаптация к тренировкам, такая как увеличение мышечной массы и чувствительность к инсулину, может занять более 12 недель [134].В более долгосрочном 6-месячном исследовании потери веса у пожилых женщин с избыточным весом 2 × 25 г / день изолята сывороточного белка в сочетании с диетой с ограничением энергии и тренировками привели как к тенденции к большей потере веса, так и по данным МРТ. потеря жира и увеличение мышечной массы ног [135]. Возможно, неожиданно, что даже у молодых здоровых участников и бодибилдеров есть ограниченные доказательства того, что добавление протеина в сочетании с тренировками с отягощениями действительно приводит к большему увеличению массы скелетных мышц [136–138], несмотря на растущее количество литературы, подтверждающей влияние на синтез, деградацию белка. и баланс.В исследовании пожилых мужчин, выполняющих 12-недельную программу упражнений с прогрессивным отягощением, добавление протеиновой добавки, что, возможно, удивительно, не привело к дальнейшему увеличению гипертрофии скелетных мышц и увеличению мышечной массы [139]. Привычное потребление белка может быть фактором, влияющим на потенциальную пользу молочных добавок в сочетании с упражнениями.

Почему изоляты и концентраты молочного белка являются идеальными белками для спорта и питания для похудания?


14 августа 2019 г. (ср)

При выборе идеального протеина для вашего продукта нужно о многом подумать: как будет обрабатываться продукт, каков его pH и кто является целевой аудиторией - это лишь верхушка айсберга развития.Возьмем, к примеру, сегменты рынка спортивного питания и похудания: почему один белок ценится выше другого и есть ли клинические данные, подтверждающие и подтверждающие его использование? Здесь наука о продуктах питания пересекается с медициной, и нам, ученым-диетологам, необходимо иметь возможность оценивать клинические данные о том, как различные белки влияют на организм человека. В этой статье мы обсудим биологию концентратов и изолятов молочного протеина в организме человека и почему эти белковые продукты идеально подходят для продуктов в этих сегментах рынка.

Что такое концентрат молочного протеина или изолят молочного протеина?

Концентрат / изолят молочного белка (MPC / MPI) - это концентрированная (не менее 80% белка) или выделенная (не менее 90% белка) форма молочного белка посредством процесса, называемого ультрафильтрацией. Во время этого процесса избыточная жидкость, жиры и углеводы либо испаряются, либо отфильтровываются, оставляя чистый молочный белок. Преимущество этого процесса заключается в том, что когда вы создаете ПДК / МПИ в жидкости или с помощью распылительной сушки, он сохраняет такое же соотношение казеина к сыворотке, как и в традиционном жидком молоке: 80% казеина и 20% сыворотки.С биологической точки зрения это идеальный вариант по многим причинам:

  • Молоко как отдельный белок питательно полно, с высоким содержанием качественные и очень биодоступные
  • MPC / MPI имеют естественное низкое содержание лактозы из-за ультрафильтрация, облегчающая работу желудка для людей с повышенной чувствительностью к молочным или молочным сахарам
  • Казеин хорошо известен как медленно усваиваемый белок и обеспечивает длительную доставку аминокислот в организм
  • Сыворотка хорошо известна как быстроусваиваемый белок, который быстро, легко и легко усваивается организмом
  • Белки, особенно молочные белки, известны своей способностью биологическое чувство сытости или полноты
  • MPC и MPI, как правило, обрабатываются холодом, что означает более естественный белки (в отличие от денатурированных)

Через призму рынка

При анализе рынка спортивного питания обнаруживается непропорциональное количество продуктов на основе сывороточного белка, в основном из-за хорошо документированной способности в синтезе и восстановлении мышц после тяжелой работы (а также из-за его относительной простоты в составлении продукта).Существуют также добавки, созданные на основе казеина, которые разработаны как «системы доставки белка в течение ночи», но их трудно найти, и они, как правило, представляют собой модифицированные казеины, такие как казеинат кальция или натрия. На самом деле это отличный маркетинг - потребитель вынужден есть свой «дневной» белок и «ночной» белок. Но полезно ли это или практично для большинства конечных пользователей? Нет. Поскольку человеческий организм нуждается в постоянном поступлении протеина в течение дня, прием одной порции сывороточного протеина не идеален.

Разработчики, которые выбирают рецептуры с MPC и MPI, предоставляют своим конечным пользователям не только преимущества компонента сывороточного протеина, но также стойкость и долгосрочную доставку аминокислот из казеина (в отличие от казеинатам, широко используемым в качестве «казеиновых добавок»). MPC и MPI - это буквально белки мечты для продуктов спортивного питания, которые являются биологически полноценными и легко превращаются в рецептуры.

Если смотреть сквозь призму рынка снижения веса, можно заметить, что включение MPC и MPI в рецептуры дает множество преимуществ.Во-первых, казеиновый компонент поможет конечному пользователю почувствовать сытость. Поскольку мы знаем, что в первую очередь напитки на основе сыворотки быстро усваиваются, это дает действительно функциональное преимущество. Во-вторых, поскольку MPC и MPI подвергаются ультрафильтрации для концентрирования белка и уменьшения количества углеводов (например, лактозы), это открывает окно для использования других типов углеводов, особенно богатых пищевыми волокнами, чтобы помочь синергетически способствовать сытости и улучшить ощущение во рту . В-третьих, фактор эмульгирования заключается в том, что MPC и MPI являются отличными эмульгаторами.Это добавляет кремообразности и общему вкусу готовой продукции; и, когда он хорошо сформулирован и обработан, может устранить необходимость в посторонних текстуризаторах, таких как гидроколлоиды. MPC и MPI являются энергетическими белками во многих отношениях для рынка диетических продуктов для похудения.


Концентрат молочного белка - жидкий и сухой

Концентрат молочного белка (MPC) от Baltic Diary Board - это концентрированный молочный продукт, содержащий 40–85% молочного белка, который был отделен методом распыления - сушки при низкой температуре для сохранения естественных свойств молочных белков.

MPC содержит 80% мицеллярного казеина и 20% сывороточного протеина, а также биологически активные белковые фракции в той же пропорции, что и молоко.

Благодаря низкой температуре обработки белок в концентрате сохранился в его естественной форме.

Низкое содержание лактозы и высокое содержание белка делают MPC отличной добавкой для напитков с высоким содержанием белка, а также продуктов питания и продуктов с низким содержанием углеводов и жиров.

MPC-40, MPC-70 и MPC-85, содержащие 40%, 70% и 85% белка, являются наиболее популярными продуктами на рынке.

Продукты MPC легко растворяются и термостойки; они обладают хорошей способностью к образованию эмульсии, способностью к пенообразованию и образованию геля, а также способностью связывать воду. MPC имеет молочный вкус и запах, имеет мало осадка.

MPC может использоваться в сыре, кисломолочных продуктах, молочных напитках, детском питании, лечебном питании, добавках для контроля веса, спортивных напитках и диетических добавках. Его добавляют для увеличения содержания в продуктах протеина, витамина B и кальция.

Показатели качества:

Жидкие концентраты

Сухое вещество жир Белок Лактоза
ПДК 40% 20,5-21,5% макс 0,2% 8,2-8,7% ~ 10%
ПДК 70% 19–22% макс 0,4% 14–16% ~ 3,2%
ПДК 85% 17–18% макс 0,4% 14,45-15,5% макс 1,2%

Сухие порошки

жир Белок Лактоза
ПДК 40% макс 1,25% мин.

Комментировать

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *