сыворотка
Сыворотка — это жидкость, остающаяся после молока и свертывания процеживания . Это побочный продукт производства сыра или казеина , который имеет несколько коммерческих применений. Сладкая сыворотка является побочным продуктом производства твердых сыров, таких как чеддер или швейцарский сыр . Кислая сыворотка (также известная как кислая сыворотка ) — это побочный продукт, образующийся при производстве кислых молочных продуктов, таких как сцеженный йогурт .
Сывороточные белки состоят из β-лактоглобулина (48–58%), α-лактальбумина (13–19%), гликомакропептида (12–20%), бычьего сывороточного альбумина тяжелой и легкой цепи , иммуноглобулинов и нескольких второстепенных сывороточных белков. [ 1 ]
Состав
[ редактировать ]Сладкая и кислая сыворотка схожи по общему анализу пищевой ценности. По массе оба содержат 93% воды, около 0,8% белка и около 5,1% углеводов. Сладкая сыворотка содержит около 0,4% жира, а кислая — около 0,1%. [ 2 ] Углеводы представлены в основном лактозой . Белки известны как лактальбумин . Сыворотка также содержит некоторые минералы. [ 3 ]
Производство
[ редактировать ]Для производства сыра сычужный фермент или пищевую кислоту в подогретое молоко добавляют . Это заставляет молоко коагулировать или сворачиваться , отделяя твердые частицы молока (творог) от жидкой сыворотки. [ 4 ] Сладкая сыворотка является побочным продуктом сыра, свернувшегося сычужным ферментом, а кислая сыворотка (также называемая кислой сывороткой) является побочным продуктом сыра, свернувшегося кислотой. [ 5 ] Сладкая сыворотка имеет pH больше или равный 5,6; кислая сыворотка имеет pH меньше или равный 5,1. [ 6 ]
Дальнейшая обработка
[ редактировать ]Жир из сыворотки удаляется, а затем перерабатывается для пищевых продуктов (см. Сывороточное масло ). [ 3 ] Обработку можно осуществлять путем простой сушки, либо можно увеличить относительное содержание белка за счет удаления липидов и других небелковых материалов. [ 7 ] Например, распылительная сушка после мембранной фильтрации отделяет белки от сыворотки. [ 8 ]
Нагревать денатурирует сывороточные белки, заставляя их коагулировать в белковый гель , который может быть полезен в некоторых продуктах. Устойчивые высокие температуры выше 72 °C могут денатурировать сывороточные белки. [ 7 ] Денатурированная при нагревании сыворотка все еще может вызывать аллергию у некоторых людей. [ 9 ]
Использование
[ редактировать ]Сыворотка используется для производства сывороточных сыров, таких как рикотта , норвежское бруност , сывороточное масло и многих других продуктов для потребления человеком. Жирность сыворотки низкая; например, для изготовления нескольких фунтов сывороточного масла требуется 1000 фунтов сыворотки. [ 10 ] Это также добавка во многие обработанные пищевые продукты, включая хлеб, крекеры и выпечку, а также в корма для животных . Сывороточные белки состоят в основном из α-лактальбумина и β-лактоглобулина . Сладкая сыворотка содержит гликомакропептид (GMP). Это также богатый источник лактозы, которую в дальнейшем можно использовать для синтеза биоактивных молекул на основе лактозы. [ 11 ]
Молочная сыворотка, оставшаяся от домашнего сыроделия, имеет множество применений. Это кондиционер для теста [ 12 ] и может заменить обезжиренное молоко в большинстве рецептов выпечки, требующих молока (хлеб, блины, кексы и т. д.). [ 13 ] [ 14 ]
На протяжении всей истории сыворотка была популярным напитком в гостиницах и кофейнях . Когда Джозеф Пристли учился в колледже Академии Давентри в 1752–1755 годах, он записывает, что утром в среду, 22 мая 1754 года, он «пошёл с большой компанией пить сыворотку». [ 15 ] Вероятно, это была «мешочная сыворотка» или «винная сыворотка». [ нужны разъяснения ]
Сыворотка также является одним из основных ингредиентов Rivella , газированного напитка в Швейцарии.
Другое использование сыворотки — приготовление «винного камня»: «Поставьте пинту голубого молока [обезжиренного молока] на огонь, когда оно начнет закипать, добавьте две чайные ложки винного камня , затем снимите его с огня. огонь и дайте ему постоять, пока творог не осядет на дно кастрюли, затем переложите его в таз, чтобы он остыл, и пейте его с молоком теплым». Это известно как термокислотная коагуляция . [ 16 ]
В районах, где производят сыр, излишки побочных продуктов сыворотки иногда распыляют на сенокосы в качестве удобрения. [ 17 ]
Исторически сыворотка, будучи побочным продуктом производства сыра, считалась отходами и сбрасывалась в реки и ручьи в США. Поскольку сыворотка содержала белок, такая практика приводила к росту больших концентраций водорослей. Они считались опасными для экосистемы, поскольку препятствовали попаданию солнечного света и кислорода в воду. Правительство в конечном итоге запретило эту практику, что привело к проблемам с утилизацией для производителей других молочных продуктов. Их первым решением было использовать его в качестве дешевого наполнителя при производстве мороженого. В конечном итоге сыворотка нашла свое применение в бесчисленном количестве других продуктов в качестве наполнителя и, в конечном итоге, во многих продуктах здорового питания, где она остается популярной добавкой.
Сывороточный протеин
[ редактировать ]
Сывороточный протеин обычно продается как пищевая добавка ему приписывают различные заявления о вреде для здоровья , и в сообществе альтернативной медицины . [ 18 ] Хотя сывороточные белки вызывают некоторые аллергии на молоко , основными аллергенами молока являются казеины . [ 19 ] [ 20 ]
Сыворотка является основным ингредиентом большинства протеиновых порошков, которые в основном используются спортсменами и бодибилдерами для ежедневного получения необходимого количества белка для наращивания/поддержания мышечной массы. Сывороточный протеин имеет высокий уровень лейцина . [ 21 ] одна из трех аминокислот с разветвленной цепью , что делает ее идеальной для роста и восстановления мышц. [ нужна ссылка ] [ 22 ] Сыворотка пастеризуется, чтобы гарантировать, что в жидкости не размножаются вредные бактерии. Его нагревают до 70–80 ° C (158–176 ° F), а затем снова охлаждают до 4 ° C (39 ° F). Исследования показали, что этот процесс использования экстремальных температур уничтожает 99,7% бактерий без коагуляции белка в твердую массу. Затем сыворотку необходимо отфильтровать, и она загружается в массивную сеть керамических фильтров и турбин из нержавеющей стали. Эти машины отделяют лактозу и жиры, оставляя жидкость, состоящую на 90% из сывороточного белка. [ 23 ]
Гидролизаты — это сывороточные белки, которые предварительно перевариваются и частично гидролизуются с целью облегчения метаболизма, но их стоимость, как правило, выше. [ 7 ] Высокогидролизованная сыворотка может быть менее аллергенной , чем другие формы сыворотки. [ 9 ] в связи с тем, что короткоцепочечные пептиды, полученные гидролизом, менее антигенны из-за элиминации последовательных эпитопов. [ 24 ]
Нативный сывороточный белок экстрагируется из обезжиренного молока, не получается как побочный продукт производства сыра, а производится в виде концентрата и изолята. [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]
Сывороточные сливки и масло
[ редактировать ]Сливки можно снять из сыворотки. Сывороточные сливки более соленые, более острые и «сырные», чем («сладкие») сливки, снятые с молока, и их можно использовать для приготовления сывороточного масла . Из-за низкого содержания жира в сыворотке выход невелик: обычно от двух до пяти частей сливочного масла получают из сыворотки на 1000 частей молока. [ 10 ] Сывороточные сливки и масло подходят для приготовления блюд со вкусом масла, поскольку они сами по себе имеют более сильный вкус. Они также дешевле в производстве, чем сладкие сливки и масло.
Здоровье
[ редактировать ]Жидкая сыворотка содержит лактозу, витамины , белки и минералы , а также небольшое количество жира .
В 2005 году исследователи из Лундского университета в Швеции обнаружили, что сыворотка может помочь регулировать и снижать скачки уровня сахара в крови у людей с диабетом 2 типа за счет увеличения секреции инсулина . [ 28 ]
Молочные продукты вызывают более высокий инсулиновый ответ (инсулиновый индекс II, 90–98), чем ожидалось, учитывая их сравнительно низкие гликемические индексы (ГИ 15–30). [ 29 ] [ 30 ] Инсулиногенный эффект молочных продуктов наблюдался у здоровых людей как при приеме их за один прием пищи, так и при их употреблении в пищу. [ 31 ] и при включении в смешанный прием пищи. [ 32 ] [ 33 ] Способность молочных продуктов высвобождать инсулин объясняется белковой фракцией, особенно сывороточной фракцией, а последующее высвобождение аминокислот во время пищеварения, как предполагается, лежит в основе инсулиногенных свойств молока. [ 34 ]
Поскольку сыворотка содержит лактозу , ее следует избегать лицам с непереносимостью лактозы . При использовании в качестве пищевой добавки сыворотка может способствовать увеличению количества лактозы, намного превышающему уровень переносимости большинства людей с непереносимостью лактозы. Кроме того, у людей может быть аллергия на сыворотку или другие молочные белки, но, поскольку сывороточные белки изменяются под воздействием высоких температур, люди, чувствительные к сыворотке, могут переносить сгущенное, кипяченое или стерилизованное молоко. Твердые сыры содержат много казеина, но мало сывороточных белков и являются наименее аллергенными для людей с аллергией на сывороточные белки. Однако казеиновые белки (термостабильные) являются наиболее важными аллергенами сыра, и у человека может быть аллергия на один или оба типа белка. [ 35 ]
Неподтвержденные заявления о вреде для здоровья
[ редактировать ]В 2010 году комиссия Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов изучила заявления о вреде для здоровья, сделанные в отношении сывороточного белка. Для следующих утверждений либо не было предоставлено ссылок на заявленный эффект, либо предоставленные исследования не проверяли утверждения, либо сообщали о противоречивых результатах: [ 18 ]
- Увеличение чувства сытости, ведущее к снижению потребления энергии.
- Вклад в поддержание или достижение нормальной массы тела
- Рост или поддержание мышечной массы (по сравнению с другими источниками белка)
- Увеличение мышечной массы тела во время тренировок с ограничением энергии и тренировок с отягощениями (по сравнению с другими источниками белка)
- Снижение жировой массы тела во время ограничения энергии и тренировок с отягощениями (по сравнению с другими источниками белка)
- Увеличение мышечной силы (по сравнению с другими источниками белка)
- Увеличение выносливости во время последующей тренировки после напряженных тренировок.
- Восстановление ткани скелетных мышц (по сравнению с другими источниками белка)
- Более быстрое восстановление мышечной усталости после тренировки (по сравнению с другими источниками белка).
Для исследования мышечной массы и силы сывороточный протеин сравнивали с другими источниками белка. Это важно отметить, поскольку белок необходим для наращивания мышц, и это исследование доказало, что сывороточный белок не лучше других источников белка для наращивания силы и размера.
На основании представленных данных комиссия 2010 года пришла к выводу, что причинно-следственная связь между потреблением сывороточного белка и этими утверждениями не установлена.
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Мукхопадьяй, Гаутам; Ханам, Жасмина; Нанда, Арунабха; Саркар, Ариндам Басу (апрель 2010 г.). «Количественная характеристика бычьего сывороточного альбумина, α-лактальбумина и β-лактоглобулина в образце коммерческой сыворотки с помощью RP-LC» . Хроматография . 71 (7–8): 699–702. дои : 10.1365/s10337-010-1501-5 . ISSN 0009-5893 .
- ^ «Сыворотка, сладкая, жидкая (#171282)» . FoodData Central .
«Сыворотка, кислота, жидкость (#170885)» . FoodData Central . - ^ Jump up to: а б «Эй». Британская энциклопедия. 15-е изд. 1994 г.
- ^ Уайли, Андреа С. (2014). Культуры молока: биология и значение молочных продуктов в США и Индии . Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета. п. 11. ISBN 978-0-674-72905-6 .
- ^ Сперлок, Д. «Выделение и идентификация казеина из молока, конспекты курса» . Архивировано из оригинала 16 июня 2014 года . Проверено 27 июня 2014 г.
- ^ Миллер, Грегори Д. (2006). Справочник по молочным продуктам и питанию (Третье изд.). ЦРК Пресс. п. 39. ИСБН 978-1-420-00431-1 .
- ^ Jump up to: а б с Фогединг, Э.А.; Дэвис, JP; Дусе, Д; Макгаффи, МК (2002). «Достижения в модификации и понимании функциональности сывороточного белка». Тенденции в пищевой науке и технологиях . 13 (5): 151–159. дои : 10.1016/S0924-2244(02)00111-5 .
- ^ Туник М.Х. (2008). «Производство и использование сывороточного протеина» (аннотация) . В Onwulata CI, Huth PJ (ред.). Переработка сыворотки, функциональность и польза для здоровья . Эймс, Айова: Blackwell Publishing; ИФТ Пресс. стр. 1–13.
- ^ Jump up to: а б Ли Ю.Х. (ноябрь 1992 г.). «Подходы пищевой промышленности к изменению аллергенного потенциала молочных смесей». Ж. Педиатр . 121 (5, часть 2): S47–50. дои : 10.1016/S0022-3476(05)81406-4 . ПМИД 1447634 .
- ^ Jump up to: а б Полный текст "Сывороточного масла" . Вашингтон, округ Колумбия: Министерство сельского хозяйства США, Бюро животноводства. 1910.
- ^ Карими Алавидже, М.; Мейер, А.С.; Гра, СЛ; Кентиш, ЮВ (февраль 2020 г.). «Моделирование и экономическая оценка крупномасштабного ферментативного производства N-ацетиллактозамина» (PDF) . Журнал биохимической инженерии . 154 : 107459. Бибкод : 2020BioEJ.15407459K . дои : 10.1016/j.bej.2019.107459 . S2CID 214143153 .
- ^ Ниманн, Дебора (1 июня 2017 г.). Домашнее и ручное производство: Практическое руководство по более самостоятельной жизни (2-е изд.). Издательство «Новое общество». ISBN 9781771422369 . Проверено 28 октября 2021 г.
- ^ Тиффани (14 мая 2014 г.). «36 способов использования сыворотки и 5 способов ее приготовления!» . Не тратьте крошки . Проверено 28 октября 2021 г.
- ^ Эндрюс, А.Дж. «Как заменить обезжиренное сухое молоко сухой сывороткой» . СФГейт . Проверено 28 октября 2021 г.
- ^ Тони Рэйл и Берил Томас; Дневник Джозефа Пристли во время учебы в Академии Давентри, 1754 год, расшифровка оригинальной стенограммы; Просвещение и инакомыслие (Университет Уэльса, Аберистуит), 1994, 13, 49–113.
- ^ Раффальд, Элизабет (1782). Опытная английская домработница (Восьмое изд.). Лондон: Р. Болдуин. п. 314.
- ^ Райан, Майкл П.; Уолш, Гэри (2016). «Биотехнологический потенциал сыворотки» . Обзоры по наукам об окружающей среде и био/технологиям . 15 (3): 479–498. Бибкод : 2016RESBT..15..479R . дои : 10.1007/s11157-016-9402-1 . hdl : 10344/6290 . ISSN 1569-1705 . S2CID 89601788 .
- ^ Jump up to: а б Группа экспертов EFSA по диетическим продуктам, питанию и аллергии (октябрь 2010 г.). «Научное мнение об обосновании утверждений о пользе для здоровья, связанных с сывороточным белком» . Журнал EFSA . 8 (10): 1818. doi : 10.2903/j.efsa.2010.1818 .
- ^ Уол Дж. М. (ноябрь 2004 г.). «Аллергенность коровьего молока». Энн. Аллергия Астма Иммунол . 93 (5 Приложение 3): С2–11. дои : 10.1016/S1081-1206(10)61726-7 . ПМИД 15562868 .
- ^ Беркс В., Хелм Р., Стэнли С., Бэннон Г.А. (июнь 2001 г.). «Пищевые аллергены». Курр Опин Аллергия Клин Иммунол . 1 (3): 243–248. дои : 10.1097/01.all.0000011021.73682.01 . ПМИД 11964696 . S2CID 26812470 .
- ^ «Что такое сывороточный протеин?» . Живая наука. 24 апреля 2014 года . Проверено 18 мая 2017 г.
- ^ Вулф, Р.Р. (2017). «Аминокислоты с разветвленной цепью и синтез мышечного белка у человека: миф или реальность?» . Журнал Международного общества спортивного питания . 14:30 . дои : 10.1186/s12970-017-0184-9 . ПМЦ 5568273 . ПМИД 28852372 .
- ^ Очистка белков: принципы, методы высокого разрешения и приложения . Уайли. 2013. ISBN 978-1118002193 . OCLC 898985336 .
- ^ Фогединг, Э. Аллен; Дэвис, Джек П; Дусе, Дэни; Макгаффи, Мэтью К. (1 мая 2002 г.). «Достижения в модификации и понимании функциональности сывороточного белка» . Тенденции в пищевой науке и технологиях . 13 (5): 151–159. дои : 10.1016/S0924-2244(02)00111-5 . ISSN 0924-2244 .
- ^ Алан Л. Келли; Симус А. О'Махони. «Технологии переработки сыворотки: «Есть ли сыворотка лучше?» » (PDF) . Dairyaustralia.com.au . Архивировано из оригинала (PDF) 30 марта 2015 г. Проверено 19 мая 2016 г.
- ^ Беррингтон, Кимберли. «Технический отчет: Технология фракционирования молока и новые возможности получения молочного белка» (PDF) . USDairy . Совет по экспорту молочной продукции США . Проверено 23 мая 2016 г.
- ^ «Leprino Foods выходит на рынок сывороточного протеина, ориентированного непосредственно на потребителя, с Ascent Protein» . 23 мая 2016 г. Проверено 1 июня 2016 г.
- ^ Фрид, Андерс Х.; Нильссон, Микаэль; Хольст, Йенс Юул; Бьорк, Ингер М.Э. (2005). «Влияние сыворотки на уровень глюкозы в крови и реакцию инсулина на комплексный завтрак и обед у пациентов с диабетом 2 типа» . Американский журнал клинического питания . 82 (1): 69–75. дои : 10.1093/ajcn.82.1.69 . ПМИД 16002802 .
- ^ Остман, Э.М.; Эльмстол, HGM (2001). «Несоответствие между гликемической и инсулинемической реакцией на обычные и кисломолочные продукты» . Американский журнал клинического питания . 74 (1): 96–100. дои : 10.1093/ajcn/74.1.96 . ПМИД 11451723 . Проверено 17 ноября 2021 г.
- ^ Нильссон, М.; Лильеберг Эльмстол, Х. (2005). «Глюкозно-инсулиновая реакция на каши и рассыпчатые блюда, предназначенные для детей раннего возраста» . Европейский журнал клинического питания . 59 (5): 646–650. дои : 10.1038/sj.ejcn.1602115 . ПМИД 15770223 . S2CID 21049609 . Проверено 17 ноября 2021 г.
- ^ Остман, Э.М.; Эльмстол, HGM (1 июля 2001 г.). «Несоответствие между гликемической и инсулинемической реакцией на обычные и кисломолочные продукты» . Американский журнал клинического питания . 74 (1): 96–100. дои : 10.1093/ajcn/74.1.96 . ПМИД 11451723 . Проверено 17 ноября 2021 г.
- ^ Нильссон, М.; Лильеберг Эльмстол, Х. (2005). «Глюкозно-инсулиновая реакция на каши и рассыпчатые блюда, предназначенные для детей раннего возраста» . Европейский журнал клинического питания . 59 (1): 646–650. дои : 10.1038/sj.ejcn.1602115 . ПМИД 15770223 . S2CID 21049609 . Проверено 17 ноября 2021 г.
- ^ Лильеберг Эльмстол, Х.; Бьорк, И. (2001). «Молоко в качестве добавки к смешанному питанию может повысить постпрандиальную инсулинемию» . Eur J Clin Nutr . 55 (1): 994–999. дои : 10.1038/sj.ejcn.1601259 . ПМИД 11641749 . S2CID 935424 .
- ^ Нильссон, М.; Холст, Дж. (2007). «Метаболические эффекты смесей аминокислот и сывороточного белка у здоровых людей: исследования с использованием напитков, эквивалентных глюкозе» . Американский журнал клинического питания . 85 (4): 996–1004. дои : 10.1093/ajcn/85.4.996 . ПМИД 17413098 .
- ^ ALLSA, 2014. Аллергия и непереносимость пищевого молока : https://web.archive.org/web/20150324103838/http://www.allergysa.org/c_ol_food_015.asp (в архиве).
