- 26 Августа, 2019
- Спортивное питание
- Дарья Дорогокуп
Молочный белок – это ценный питательный продукт. Его эффективность обусловлена наличием полезных микроэлементов, витаминов. Доктора рекомендуют употреблять молоко всем людям, у которых нет аллергии на этот продукт. Многофункциональный белок должен быть в ежедневном рационе беременных женщин, спортсменов и детей. Только в этом случае построение клеток человеческого организма будет происходить на должном уровне.
Описание питательного продукта
Натуральный молочный белок необходим человеку для синтеза аминокислот, которые участвуют в построении клеток организма. Это вещество фигурирует во всех жизненно важных процессах. Аминокислоты отвечают за формирование мышечной ткани и слаженную работу мускул. Молочный белок участвует в процессах метаболизма и создания крепкого иммунитета. Без этого вещества не сможет нормально функционировать центральная нервная система и головной мозг.
Половину всех аминокислот организм человека способен синтезировать самостоятельно. Только регулярное употребление белка поможет поддерживать тело в тонусе. Это вещество является базовым строительным материалом для организма. Белок присутствует в ногтях, волосах, костях, коже, а также внутренних органах. Аминокислоты отвечают за своевременную доставку питательных веществ к сердцу, нервной системе.
Что такое лактоза и лактаза?
Лактоза, или молочный сахар — это основной углевод молока. По своей сути лактоза не представляет опасности, и даже несет пользу: помимо пищевой ценности, она, например, способствует лучшему усвоению кальция из молока. Однако важнейшую роль в этом играет усвояемость лактозы. Непереносимость молочного сахара — проблема, с которой по разным данным сталкивается от 30 до 50 % россиян [1], [2]. Это проблема связана с ферментом под названием лактаза, который вырабатывается организмом, отвечает за усвоение лактозы и с возрастом становится менее активным — как это видно на графике ниже:
Состав
Молочный белок — это такой продукт, который широко востребован среди спортсменов. Его употребляют ежедневно те, кто стремится обладать хорошей мышечной массой и силой. Молоко является источником самых полезных белков: сыворотки и казеина. В одной чашке питательной жидкости содержится 8 г жира, 9 г белка, 11 г углеводов. Все остальное это вода. Специалисты отмечают, что казеин — это основная часть молока. Польза этого продукта высоко ценится обычными людьми, а также профессиональными атлетами, бодибилдерами.
Основные компоненты сывороточного белка могут похвастаться многочисленными полезными для здоровья свойствами. В молочном продукте содержатся гликомакропептиды, бета-лактоглобулины, иммуноглобулины. Фракции полезной сыворотки укрепляют иммунную систему. Крупные производители спортивных протеинов поняли, что во время удаления из молока воды, углеводов, жиров можно получить концентрированный источник белка, который на финальном этапе подвергают сушке и измельчению. Это самый эффективный способ извлечь из молока все полезное. Производителям удалось добиться минимальных показателей калорийности.
Вред безлактозного молока?
Можно ли пить безлактозное молоко, если нет проблемы с лактазной недостаточностью? Можно! Например, молоко Valio Eila содержит на 30 % меньше углеводов, а, значит, и меньше калорий. Также оно дополнительно обогащено витамином D, что поможет обеспечить организм не только важнейшим витамином, но и кальцием. Отсутствие лактозы в данном случае не сказывается на усвояемости полезных нутриентов из молока или на вкусе продукта, так что молоко без лактозы приносит организму пользу.
[1] Союз педиатров, Санкт-Петербург, 2012
[2] Yulia Khabarova, Suvi Torniainen, Hanna Nurmi, Irma Järvelä, Mauri Isokoski, and Kari Mattila: Prevalence of lactase persistent/non-persistent genotypes and milk consumption in a young population in north-west Russia, 2009
Источники эффективного белка
Большой процент этого вещества содержится в обычном молоке и кисломолочных продуктах. Они обладают хорошей питательной основой, а также высоко ценятся за легкоусвояемый кальций. В лабораторных условиях было доказано, что молочный белок — это такой продукт, который является главным составляющим компонентом в рационе человека с первых дней жизни. Большой процент белка содержится в сыре, йогурте, простокваше, сметане, кефире, кумысе. Доступный каждому ассортимент продуктов позволяет существенно обогатить рацион ценными аминокислотами без затрат на мясо. Такой протеин легко усваивается организмом и поэтому на порядок полезнее белков сложной структуры (индейка, яйца, говядина, курятина).
Факторы, снижающие биологическую ценность белка
Большинство растительных белков в форме концентратов и изолятов содержат ингибиторы трипсина и химотрипсина. Эти вещества значительно замедляют процесс гидролиза белков из бобовых и масличных культур, а также препятствуют их полному гидролизу панкреатическими ферментами протеазами. Также эти растительные белки имеют в составе лектины (гликопротеины, «склеивающие» углеводы). Лектины связываются с клетками слизистой оболочки кишечника, что мешает проникновению аминокислот через кишечную стенку.
Некоторые ингибиторы трипсина и химотрипсина (тип Баумана-Бирка) термостабильны, а другие (тип Кунитца) термолабильны (то есть неустойчивы к тепловому воздействию). Также термолабильны лектины. Это значит, что после прохождения тепловой обработки белки бобовых и масличных культур лучше усваиваются (даже лучше, чем изоляты нативных белков).
В растительных белках содержатся таннины и фитаты, которые также снижают их биологическую ценность. Например, таннины препятствуют расщеплению полипептидов – процесс, который катализируется трипсином. Также скорость и полнота гидролиза белков снижается в процессе их взаимодействия с полисахаридами и пищевыми волокнами.
Оценка биологической ценности белков
Оценка биологической ценности белка для производителей необходима потому, что она позволяет выявить наиболее щадящие методы воздействия, при которых максимально сохраняется питательная ценность и функциональные свойства нативной формы (например – способность лакто-глобулина транспортировать Витамин D3 в кишечнике и свойство лактоферрина стимулировать развитие полезной микробиоты).
Для конечного потребителя оценка биологической ценности белка тоже важна, она позволяет точно определить оптимальный объем того или иного белка (или их комбинации) в рационе, не допустив недостатка и «аминокислотного антагонизма» при избытке. Для проведения такой оценки используют рацион с содержанием белка 10% (по сухой массе) с обеспечением его энергетической ценности. В течение 9 дней показатели изменения массы тела замеряются и по итогу выводится коэффициент эффективности белка (PER) – это прибавка веса в граммах на 1 грамм потребленного белка.
Другой показатель – коэффициент чистой эффективности белка (NPR), для его вычисления из показателя увеличения массы тела вычитается потеря массы из безбелковой группы и полученный результат делится на количество усвоенного белка. Показатель NPR отражает способность тестируемого белка эффективно поддерживать процессы роста и функционирования организма.
Существуют и другие методы оценки биологической ценности белка, включая ферментативные и микробиологические. Например, белок можно лабораторно расщеплять пепсином, трипсином поджелудочной железы или панкреатином. Это позволяет оценить скорость и полноту усвояемости белка, а также выявить – произошли ли с ним какие-либо изменения в процессе промышленной переработки.
Формы ценного вещества
Многие спортсмены привыкли использовать концентрат молочного белка. Во время фильтрации цельного продукта удаляется основной процент жиров и углеводов. Чаще всего эксперты используют ультрафильтрацию. Этот процесс построен на концентрировании, в результате чего можно получить универсальный продукт с содержанием питательного белка более 75%. Большим спросом пользуется изолят молочного продукта. Во время переработки концентрата получается высококачественный компонент. Содержание белка превышает показатель 87%. Основной процент всех углеводов и белков устранен. Сыворотка и казеин остаются практически неизмененными.
Копреципитат
Концентрат молочного белка активно используется атлетами для наращивания мышечной массы. По своей аминокислотной ценности казеин сопоставим с сывороточными веществами. Основное отличие состоит только в содержании метионина и лизина. Производители эффективных протеинов предпочитают использовать универсальную комбинацию казеина и сывороточных белков. Многофункциональные копреципитаты получают из обезжиренного молока путем совместного осаждения молочных компонентов. Желаемый эффект достигается при одновременном воздействии температуры и хлорида кальция. Комплексный подход позволяет в несколько раз увеличить степень применения белковых элементов.
Обогащенные белками сухие молочные продукты, получаемые из коровьего молока, благодаря своей пищевой ценности считаются очень важными компонентами пищевых продуктов. Эти обогащенные белками ингредиенты используются в пищевом производстве для связывания и эмульгирования жиров, связывания и удержания влаги, а также для удерживания и стабилизации воздуха.
Обычное коровье молоко – очень сложная система, массовая доля белка в которой составляет приблизительно 3,5%.
В зависимости от растворимости выделяют две основные группы белков молока:
- казеины, которые составляют примерно 80% общего азота в молоке, – нерастворимые в изоэлектрической точке (рН 4,6) при температурах более 8°С и осаждаемые из молока в тех же условиях;
- сывороточные белки – растворимы в интервале рН 3-8 (максимальная растворимость до 96% наблюдается при рН 6,5).
Казеины очень склонны к ассоциации из-за наличия высокогидрофобных участков, а последовательность аминокислот приводит к распределению заряда, фосфорилированию и гликозилированию.
В молоке казеины представлены в форме больших сфероподобных коллоидных скоплений, или мицелл, молекулярная масса которых около 108 Да и которые можно отделить от сывороточных белков с помощью процесса центрифугирования. Мицеллы также содержат коллоидный фосфат кальция, магний, натрий, калий и цитрат. Считается, что мицеллы состоят из субмицелл, содержащих различное количество казеинов и расположенных таким образом, что к-казеины находятся на поверхности мицеллы.
Водородная связь, гидрофобные и электростатические взаимодействия играют значительную роль в сохранении структуры мицеллы. Связывание кальция с заряженными участками белков регулирует гидрофобные взаимодействия между белками и субмицеллами, а фосфаткальциевые мостики придают стабильность мицелле.
В нативном молоке электростатическое и пространственное отталкивание, возникающее благодаря к-казеиновому «волосяному покрову», предотвращает агрегацию мицелл. Протеолитическое удаление «волосяного покрова» при сычужном свертывании или вызванное этанолом разрушение покрова дестабилизирует мицеллы, и может возникнуть, в зависимости от температуры, рН и ионного окружения, опосредованная кальцием агрегация. Охлаждением и термической обработкой можно вызвать частичную диссоциацию казеина из мицелл.
Удаление кальция из мицеллы с помощью солей ведет к диссоциации казеинов, что в конечном счете ведет к дезинтеграции мицелл в зависимости от условий. Окисление ведет к растворению коллоидного фосфата кальция, разрушению структуры мицелл и снижению заряда белков, вызывая агрегацию и осаждение казеинов.
Фракция сывороточных белков также гетерогенна и включает основные сывороточные белки: β-лактоглобулин, α-лактальбумин, альбумин сыворотки крови, иммуноглобулины, производные β-казеина, минорные протеины, например лактоферрин, лактопероксидаза и другие ферменты.
Казенны обладают высокой устойчивостью к температурному воздействию, в то время как сывороточные белки денатурируют. Так, при нейтральном значении рН (~6,7) молоко можно нагревать до 140°С в течение 20 мин до того, как произойдет коагуляция. Сывороточные белки денатурируют уже при нагревании молока до температуры 72-75°С и взаимодействуют с казеином, образуя комплекс. Некоторые различия между казеинами и сывороточными белками являются основой для промышленных методов выделения казеинов и сывороточных белков; однако их также можно выделить вместе в различных высокобелковых продуктах, называемых молочными белковыми концентратами или суммарными белками молока.
5.2.1. КРАТКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА БЕЛКОВ МОЛОКА
Казеин (кислотный и сычужный) получают из обезжиренного молока, чтобы минимизировать возможное ухудшение вкуса, появляющееся вследствие окисления жира в сухом казеине.
При получении кислотного казеина казеиновые мицеллы дестабилизируют путем снижения рН молока до 4,6 одним из следующих методов:
- внесением неорганической кислоты (обычно 1-2 М НС1) в молоко при температуре приблизительно 30°С;
- смешиванием молока при температуре около 10°С с достаточным количеством катионообменной смолы в водородной форме, что обусловливает обмен катионов в молоке на Н+, который приводит к снижению рН молока приблизительно до 2,0 с последующим разделением кислого молока и смолы и смешиванием этого молока с необработанным молоком, обеспечивающим нужное значение рН (в России данный метод не применяется);
- инокуляцией молока закваской и сквашиванием при 30°С, что приводит к образованию молочной кислоты из лактозы, вследствие чего происходит коагуляция казеина при достижении изоэлектрической точки.
При получении сычужного казеина мицеллы казеинов дестабилизируют при нейтральных значениях рН молока в результате использования ряда протеолитических ферментных препаратов, таких как телячий сычуг или, более того, полученный методом генной инженерии химозин или заменители сычуга, такие как микробные протеиназы. Происходит расщепление к-казеина на пара-к-казеин и растворимые гликомакропептиды, и модифицированные мицеллы казеина становятся восприимчивыми к присутствию кальция в плазме молока и коагулируют при температуре выше 20°С.
Процесс, известный как тепловая обработка зерна, заключающийся в повышении температуры до 50-60°С, ускоряет непрерывную коагуляцию дестабилизированных мицелл, ведущую к образованию легко отделимого от сыворотки творожистого осадка (казеинового зерна).
Методом вибрации подвижно или стационарно наклоненного сита (нейлонового или из нержавеющей стали) или полиэфирного матерчатого фильтра с каскадным расположением либо с использованием механических устройств, таких как центрифуга с горизонтальным барабаном или прокатные валики, можно разделить творожистый осадок и сыворотку. После разделения зерно промывают с целью удаления остаточных количеств лактозы, солей и сывороточных белков, затем механически обезвоживают и высушивают до содержания влажности менее 12% с помощью пневматических циркуляционных сушилок, сушилок с псевдоожиженным слоем или сушилок фрикционного действия. Для получения однородного содержания влаги используют перемешивание частиц казеина, затем их измельчают или дробят.
Кислотный казеин нерастворим при повторном диспергировании в воде. Казеинат натрия распылительной сушки, наиболее широко применяемый в пищевом производстве, изготавливают растворением кислотного казеина в NaOH. Казеиновый сгусток, обработанный кислотой, разбавляют водой (40°С) до содержания сухих веществ около 25%, измельчают в коллоидной мельнице, а затем эту суспензию смешивают с раствором NaOH (2,5 М) до рН 6,6-6,8.
Вязкий раствор затем интенсивно перемешивают и нагревают в резервуарах при 75°С до полного растворения, а затем продолжают нагревать до 95°С. При необходимости, чтобы получить казеинат нужной кислотности, уровень рН регулируется с помощью NaOH, и раствор казеината натрия затем подвергают распылительной сушке. Время воздействия высоких температур ограничено вследствие потемнения казеина, вызванного реакцией Майера. Чтобы предотвратить образование лизиноаланина и нежелательных привкусов, время воздействия сильнокислой средой также ограничено.
Казеинаты также можно получить, используя другие методы производства или применяя другие основания для нейтрализации кислотного казеина. Сыворотка – это жидкая фракция молока, которая остается после удаления жира и казеина в ходе производства сыра и кислотного или сычужного казеина. Сладкая сыворотка (рН не менее 5,6) получается в ходе производства сыра и сычужного казеина, а кислая (рН не более 5,1) – при производстве кислотного казеина.
Кислая сыворотка обладает большим содержанием минералов/ золы, чем сладкая, и если заквасочные бактерии производили кислоту посредством ферментации лактозы, то концентрация лактозы снижается.
Сывороточные растворы и растворы, обогащенные сывороточными белками, обычно пастеризуют при минимальных температурах и продолжительности процесса, а также сохраняют при низкой температуре. Это позволяет минимизировать микробиологическую порчу и ухудшение физико-химических свойств белков и других компонентов сыворотки, которые могут повлиять на функциональные и органолептические свойства готовых, обогащенных белками продуктов.
Сухая сыворотка, содержащая менее 15% белков, производится концентрацией сыворотки непосредственным выпариванием или в комбинации с обратным осмосом с последующей распылительной сушкой.
Маточный раствор, получаемый как побочный продукт производства лактозы, можно сконцентрировать и высушить распылением, чтобы получить концентрат сывороточных белков, содержащий ~30% белка.
Безлактозная сухая сыворотка обладает высоким содержанием минералов (до 25%), что может наложить ограничение на ее использование в некоторых пищевых производствах и повлиять на вкус, аромат и пищевую ценность.
Для производства модифицированной сухой сыворотки, такой как деминерализованная и деминерализованная/безлактозная сухая сыворотка, которая содержит 15-35% белка, с целью снижения концентрации лактозы и (или) минералов в сыворотке используется деминерализация с помощью обратного осмоса, электродиализа или ионного обмена и (или) кристаллизации лактозы.
Используя различные комбинации процессов, можно регулировать минеральный состав сывороточных продуктов.
Глобулярные сывороточные белки легко денатурируют при нагревании и принимают случайные структуры, которые обнажают сульфгидрильные и гидрофобные группы, ускоряя агрегацию и осаждение денатурированных белков, зависящей от температуры нагревания, времени воздействия и концентрации кальция.
Условия промышленного осаждения белка зависят от типа сыворотки и желаемых свойствах готового продукта, при этом сыворотка может быть предварительно сконцентрирована и (или) деминерализована перед осаждением.
Для получения продукта, известного как лактальбумин (его не следует путать с белком α-лактальбумином), сыворотку перед сушкой деминерализуют и промывают с целью уменьшения содержания минеральных веществ и лактозы.
5.2.2. СВОЙСТВА БЕЛКОВ МОЛОКА
Растворимость белковых продуктов является важным функциональным свойством, так как предопределяет их пенообразующие и эмульгирующие способности.
Кислотный казеин совершенно не растворим при диспергировании в воде, так как рН дисперсии близко к изоэлектрической точке казеинов (рН 4,0-5,0). Однако при добавлении одновалентного катионового основания рН дисперсии можно повысить до значений рН > 5,5, т.е. казеин превращается в полностью растворимую катионную соль (Na, К, NH3). Растворы, содержащие 10-15% таких казеинатов, можно легко приготовить при рН 6,0-7,0. При рН < 3,5 казеин также растворим, но раствор при этом становится более вязким, чем при нейтральных значениях рН, и образуются гелеподобные системы.
Сычужный казеин также нерастворим в воде при рН ~ 7,0, но его можно растворить после повышения рН до значений выше ~ 9,0 или добавлением хелатов кальция, таких как пищевые полифосфаты и (или) цитраты.
Сывороточные белки в их нативной глобулярной форме растворимы при низкой ионной силе во всем диапазоне рН, встречающемся в пищевой промышленности. Однако их растворимость понижается вследствие высаливания при высоких концентрациях соли, а также при нагревании при температуре выше 70°С.
Степень денатурации и последующая нерастворимость при рН 7,0 и 4,6, вызываемые обработкой и хранением обогащенных сывороточными белками продуктов, зависят от температуры нагревания и продолжительности, а также рН сыворотки и концентрации ионов кальция при нагревании.
Как уже отмечалось, молоко образует гель при обработке, и обычно в качестве гелеобразователя выступает казеин. Ограниченный протеолиз молока, ведущий к гидролизу стабилизирующего мицеллы к-казеина, приводит к образованию мицелл, содержащих пара-к-казеин, которые коагулируют в присутствии Са2+ молочной сыворотки. Мицеллы казеина можно также дестабилизировать, получая гели смешиванием равных объемов молока и этанола.
Гелеобразование или медленная коагуляция молока, вызванные воздействием кислоты, приводят к образованию кислотных гелей, которые могут как обладать, так и не обладать синерезисом и которые зависят от режимов пастеризации молока. Пастеризация при температуре, превышающей температуру денатурации сывороточных белков (обычно выше 85°С), снижает синерезис в ферментированном молоке, в то время как молоко, используемое для производства сыров и казеина, нагревают в минимальной степени, что способствует отделению сыворотки. Вязкость казеина намного выше при низких рН (2,5-3,5), чем при нейтральных рН, и гелеподобная структура образуется при содержании белков более 5% и температуре ниже 40°С. Казеинат кальция обладает свойством термообратимости геля. Концентрированные дисперсии казеината кальция (более 15% белка) образуют гель при нагревании до 50-60°С, при охлаждении гель разжижается, но при повторном нагревании опять образуется. Температура гелеобразования увеличивается при повышении концентрации белка от 15 до 20% и в диапазоне рН 5,2-6,0.
Чувствительность к температуре обычно считается нежелательным свойством при приготовлении продуктов, обогащенных сывороточными белками, однако это свойство можно использовать для производства термических гелей из сывороточных белков, которые обладают прекрасными термогелеобразующими характеристиками.
Связывание воды, или гидратация, является важным функциональным свойством молочных продуктов в пищевой промышленности.
Уровень гидратации зависит от вида продукта; значения гидратации для мицелл казеина находятся в диапазоне 1,4–6,4, для казеина и казеинатов – 0,7-3,8, а для индивидуальных нативных сывороточных белков – 0,32-0,60 г Н20 на 1 г продукта.
Однако при нагревании растворов сывороточных белков, содержащих достаточное количество протеина и имеющих подходящие условия к растворению (рН, ионы и т.д.), происходит гелеобразование, и способность таких гелей к удержанию воды значительно улучшает текстуру и реологию некоторых продуктов. Согласно исследованиям, показатели сорбции некоторых белков молока в моделированной системе мучного теста находятся в диапазоне 0,96-3,45 г Н20 на 1 г продукта.
Молочные белковые продукты в целом, а казеинаты в особенности, являются очень хорошими эмульгаторами жиров и поэтому широко используются в этом качестве в пищевой промышленности.
5.2.3. ПРИМЕНЕНИЕ БЕЛКОВ МОЛОКА
Молочные белки достаточно широко используются в производстве хлебобулочных изделий.
Поскольку казеин содержит достаточно большое количество лизина, он является прекрасной биологически активной добавкой для круп, которые не содержат лизина.
Казеин/казеинаты добавляют в зерновые завтраки, молочное печенье, обогащенные белками хлеб и печенье, высокобелковый хлеб и сухое печенье в качестве питательной биологически активной добавки, в замороженные торты и печенье – в качестве эмульгатора и улучшителя текстуры.
Тип казеина/казеината необходимо выбирать с особой тщательностью, чтобы не ухудшить процесс выпечки.
Белки молока используются в качестве добавки в производстве стандартных молочных продуктов, а также в производстве имитаторов молочных продуктов.
Казеин, растительный жир, соли и сахар используются для производства аналогов сыров, что приводит к значительным сокращениям затрат по сравнению с производством натурального сыра. Такие сырные продукты можно использовать в пицце, лазанье, соусах, гамбургерах и чизбургерах, горячих бутербродах, макаронах и т.д. Используемые здесь важные функциональные свойства казеина включают связывание воды и жира, улучшение текстуры, плавление, тягучесть и возможность нарезания. Для производства аналогов сыров чаще всего используются сычужный, кислотный казеин и казеинаты.
Казеинат натрия в сухих сливках для кофе (которые также содержат растительный жир, углеводы и эмульгаторы/стабилизаторы) выступает в роли эмульгатора, средства для капсулирования жира и забеливателя, также он загущает продукт, улучшает запах и вкус и улучшает сопротивляемость образованию хлопьев молочного белка (т.е. коагуляции сливок) на поверхности горячего кофе. Такие сливки дешевле, обладают более длительным сроком годности, не требуют хранения в холодильнике и более удобны в использовании, чем свежие сливки для кофе.
Казеинат натрия используется для снижения синерезиса, повышения прочности геля в йогуртах, добавляется в молочные коктейли в качестве эмульгатора и пенообразователя. Казеин/казеинаты, растительное масло и углеводы, например кукурузный сироп, являются основными ингредиентами, используемыми в производстве низких по стоимости имитаторов молочных продуктов, которые не содержат лактозы, нежелательной для некоторых людей.
Казеинат натрия также используется как эмульгатор и средство для капсулирования жиров в производстве порошков с высоким содержанием жира, которые используются для добавления в тесто для рассыпчатости. Сухие взбитые жиры или взбитые сливки содержат казеин, в то время как некоторое количество похожих на масло молочных пастообразных продуктов производится с использованием молока и (или) растительного масла и различных казеиновых продуктов. В этих случаях казеин используется как эмульгатор, а в молочных пастообразных продуктах он также улучшает текстуру и аромат.
Сывороточные белки применяются при производстве йогуртов и сыров для увеличения выхода продукта, пищевой ценности и консистенции. Вязкость и стабильность йогуртов можно улучшить замещением сухого обезжиренного молока сывороточным белковым концентратом (СБК). До 20% казеина в твороге может быть заменено термически модифицированным СБК, что повышает пищевую ценность и увеличивает выход.
Использование сладких СБК в производстве сыра Рикотта (Ricotta) повышает связность сгустка. Эмульсии, изготовленные с помощью денатурированных нагреванием сывороточных белков и жиров, используются как белковая основа для производства сливочного сыра и спредов из него. Нарезанные и упакованные сырные продукты, вырабатываемые на эмульгирующих и желирующих свойствах сывороточ-ных белков, производят нагреванием сухого обезжиренного молока и сухих СБК, диспергированных в эмульсии молочного жира в СБК.
СБК также используются для производства сырных начинок и подливок, так как они дополняют вкус и аромат сыра и делают продукт более мягким.
Благодаря своим свойствам взбиваемости и пенообразования, а также стабилизации казенны используются для производства шоколадных, шипучих и других видов напитков.
Казеинат натрия используется как эмульгатор и стабилизатор в сливочных ликерах, которые обычно содержат сливки, казеинат натрия, добавленный сахар, этанол и тринатрий цитрат, который предотвращает вызванное кальцием гелеобразование; также он используется, правда в меньшей степени, в других аперитивах.
Казенны также используются для очищения, чтобы уменьшить окрашивание, вяжущий вкус и способствовать осветлению вина и пива.
Во фруктовые соки, безалкогольные или молочные напитки можно добавлять СБК, что повышает их пищевую ценность, они известны под названием спортивных напитков. Для использования в безалкогольных напитках СБК должны быть обезжирены, деминерализованы, быть хорошо растворимы при рН 3,0 и обладать слабым ароматом. Свойства СБК не должны ухудшаться при хранении, а также они не должны вступать в реакцию с ароматизаторами, присутствующими в продукте, чтобы не изменить вкуса напитка. Сывороточные белковые концентраты и изоляты добавляют в молочные ароматизированные напитки для придании им вязкости, нужной консистенции и коллоидной стабильности. Они также включены в качестве белковых добавок в рецептуры сухих обогащенных белком спортивных ароматизированных напитков и в замороженные концентраты соков.
Казеинат натрия используется в мороженом и замороженных десертах для улучшения свойств взбиваемости, консистенции, текстуры и для стабилизации продукта; по тем же причинам, а также благодаря его эмульгирующей и пленкообразующей способности он используется в приготовлении муссов, растворимых пудингов и взбитых покрытий.
В производстве мороженого часть сухих веществ обезжиренного молока можно заменить сухой сывороткой, а используя безлактозную деминерализированную сухую сыворотку или СБК, можно заменить даже большее количество, и это замещение не окажет влияния на вкус и аромат, текстуру или внешний вид готового продукта. СБК также использовались в плитках замороженных соков, в сложных покрытиях, особенно шоколадных глазурях, и в замороженных десертах.
Молочные белки можно включать в состав муки, используемой для приготовления различных макаронных изделий, что улучшает пищевые характеристики и текстуру продукта. Обогащение муки для макаронных изделий неденатурированным сывороточным белком приводит к изготовлению более жестких изделий, которые также обладают большей устойчивостью к замораживанию/оттаиванию, а следовательно, подходят для варки в микроволновой печи. Также было разработано производство продуктов – имитаторов макаронных изделий, которые содержат значительную долю молочных белков.
Сывороточные белки можно использовать в аэрированных конфетных массах и включать в замороженные сильно взбитые сахарные сиропы, содержащие взбитый белок. Казеины используются в производстве ириса, карамели, помады и других кондитерских изделий, так как при нагревании они образуют твердую, упругую жевательную основу, а также способствуют водосвязыванию и эмульгированию. СБК менее полезны в этих продуктах, так как они образуют более мягкий коагулят, а высокое содержание лактозы может вызвать кристаллизацию в процессе хранения.
Гидролизаты казеина используют как пенообразователи вместо яичного альбумина в маршмеллоу и нуге, так как они придают стабильность при высоких температурах, а также хороший вкус, аромат и темный цвет. Использовать СБК и сывороточно-белковый изолят (СБИ) в качестве заменителей яичного белка в производстве меренг допустимо, только если эти продукты обезжирены; и наоборот, производство качественных бисквитных тортов требует использования жиросодержащих СБК.
В измельченном мясе казеины высвобождают белки мяса, что приводит к гелеобразованию и водосвязыванию, а это способствует эмульгированию жиров, связыванию воды и улучшает консистенцию. До 20% мясных белков в сосисках и рулетах можно заменить на сывороточные белки, которые используются для изготовления первичных эмульсий части жиров и посредством гелеобразования в процессе варки могут поддержать образование пространственной полимерной сетки. Растворимые низковязкие СБК можно использовать в инъекционных рассолах для укрепления таких цельномышечных продуктов, как вареная ветчина. Инъекция свежего или измельченного мяса раствором белков молока повышает выход продукции.
Белки молока широко используются в специальных диетических препаратах для больных или выздоравливающих детей, страдающих недоеданием, а также для людей, соблюдающих диету для снижения веса. Сухая деминерализованная сыворотка используется для производства адаптированных молочных смесей для детского питания, соотношение белок/казеин в которых близко к соотношению белок/казеин в женском молоке.
Гидролизаты сывороточных белков применяются при изготовлении гипоаллергенных пептидных смесей. Фракционирование сывороточных белков позволяет разработать рецептуры молочных смесей, которые имеют состав сывороточных белков, аналогичный составу белков женского молока.
Гидролизаты молочных белков используются для внутривенного кормления пациентов, страдающих расстройствами в переваривании белков, заболеваниями кишечного тракта, а также для пациентов после операции.
Казенны используются в специальных препаратах, которые улучшают спортивные результаты, а также являются компонентами питания космонавтов в космосе.
Препараты специальных казеинов используются для питания больных раком, панкреатитом или анемией. Из β-казеина, включая β-казеиноморфины и пептиды от тетра- до гепта-, были получены пептидные лекарства, которые регулируют сон, чувство голода или секрецию инсулина. Сульфированные гликопептиды, полученные из казеина, используются для лечения язвы желудка. Считается также, что использование казеина в зубной пасте может предотвратить разрушение зубов.
Смеси сыворотки/казеинатов используются в качестве забеливателей в подливках. Сухая сыворотка входит в состав сухих супов и соусов, придавая им молочный вкус и улучшая вкус других компонентов, а также выступая в качестве эмульгатора и стабилизатора. Казеинаты используются в качестве эмульгаторов, регулируют вязкость консервированных кремообразных супов и соусов, применяются в приготовлении сухих эмульсий для дегидрированных кремообразных супов и соусов. Соусы и подливки, содержащие сывороточные белки, менее склонны прилипать к стенкам посуды, требуют минимального перемешивания и стабильны к циклам замораживания/оттаивания.
Смеси казеинатов и сывороточных белков применяются в качестве дешевых заменителей сухого обезжиренного молока в некоторых продуктах быстрого приготовления. Сывороточные белковые продукты могут заменять яичный желток в салатных майонезах, а модифицированные сывороточные белковые продукты, возможно, могут заменять жиры в различных продуктах быстрого приготовления. Предполагают, что молочные белки также улучшают текстуру, стабильность и аромат продуктов, приготовленных в микроволновой печи.
Повторно увлажненные кислотные казенны, подкисленный сычужный казеин можно подвергнуть экструзии, при этом получают воздушные снеки. Для производства обогащенных белками снеков казеинаты можно экструдировать совместно с пшеничной мукой.
Пленки, образованные из казеинов/казеинатов, могут быть растворимыми или нерастворимыми в воде в зависимости от условий среды (рН), использованных в процессе их приготовления, в то время как проницаемость для паров воды зависит от типа использованного казеина/казеината. Вызываемая термическим воздействием дисульфидная поперечная сшивка важна, как выяснилось, для получения пленок с использованием СБК и СБИ.
Эмульсии казеината кальция, наносимые на фрукты и овощи, использовались для снижения потери влаги.
Хотя уже сейчас из молока получают большое количество белков, велика вероятность, что их количество в будущем еще возрастет.
Методы фракционирования для производства конкретных белков в промышленности уже существуют, но находятся на начальной стадии развития, в то время как промышленные методы производства или изолирования биологически активных пептидов, полученных из казеинов, еще надо разработать.
Важной задачей является разработка получения белков молока с учетом конкретных потребностей.
Казеин
Это вещество выделяется из обезжиренного молока. Для этого специалисты используют подкисление до показателя pH 4,5 и нагревание до + 38 °C. В итоге получается небольшой сгусток, который промывают под протечной водой и постепенно высушивают до порошкообразного состояния. Это и есть казеин молочного белка. Его можно использовать как отдельный продукт, так и в сочетании с другими веществами. Существует несколько форм казеина, каждая из которых отличается содержанием фосфора.
Пить или не пить молоко?
Решение за вами. Если у вас нет аллергии на молоко, то оно вряд ли навредит вашему организму. В случае если вы все же решили отказаться от молока, замените его другими продуктами, чтобы получать полезные вещества.Необходимые витамины и минералы можно получить из тофу, яиц, грибов, миндаля, лосося, листового салата и брокколи. А чтобы не ограничивать себя в любимых коктейлях или кофейных напитках, можно заменить молоко растительными аналогами.Присоединяйтесь к обсуждению темы в наших социальных сетях!
Глобулин и альбумин
Это универсальные сывороточные молочные белки, которые выгодно отличаются высокой биологической ценностью для организма человека. В классической формуле альбумина содержится большое количество серы, а также несколько незаменимых аминокислот. Кристаллический лактоальбумин по своим физико-химическим свойствам схож с веществом сыворотки крови. Молочные белки чаще всего добываются методом ультрафильтрации. Когда заранее обезжиренное молоко пропускают через специальную мембрану, сывороточные вещества задерживаются на ней. Полученный концентрат хранят в виде порошка.
Применение спортсменами
Среди профессиональных бодибилдеров и атлетов молочный белок называется протеином. Ежедневное его употребление позволяет восстановить структуру клеток. Именно эти свойства молочного белка привлекают спортсменов. После усиленной тренировки мышцы гораздо быстрее восстанавливаются, запускается процесс наращивания мускул. Но в обычных продуктах питания содержится недостаточное количество молочного белка. Именно поэтому спортсмены используют универсальный сывороточный протеин, который является основной добавкой каждого бодибилдера. Белки молочной сыворотки положительно влияют на концентрацию аминокислот в крови. Потребление таких составов целесообразно только до и после тренировки. В остальное время лучше комбинировать несколько видов молочного белка.
Молочный белок в спортивном питании
Сначала из сыворотки получают концентрат протеина, содержание белка в котором варьируется до 80%. Главный минус концентрата – это наличие в его составе значительного количества жиров и лактозы. Более чистый продукт – это изолят. Независимо от того, сколько белка в молоке, благодаря современному оборудованию в этой форме сывороточного протеина содержится около 95% белка. Он дороже, чем концентрат, однако в нем нет ни жиров, ни лактозы.
Узнайте еще больше о видах белка и где он содержится и его пользе, чтобы правильно составить свой рацион питания!
Оптимальная дозировка
В состав молочного белка входят полезные виды протеина. Употреблять питательное вещество нужно в перерывах между основными приемами пищи. Профессиональным спортсменам рекомендуется использовать универсальные коктейли на основе молочного протеина сразу после тренировки. Первым делом нужно ознакомиться с прилагаемой инструкцией. Молочный белок в составе продуктов искусственного изготовления пользуется огромным спросом. Крупные производители печатают основной перечень компонентов на упаковке средства. На основе молочного протеина можно приготовить довольно вкусные коктейли. Если бодибилдеру важна калорийность рациона, тогда лучше использовать воду или обезжиренное молоко. Для равномерного перемешивания всех компонентов подойдет блендер.
Что значит нативный белок
Белок – это высокомолекулярный полимер, построенный из остатков аминокислот. Почти все белки формируются двадцатью протеиногенными аминокислотами, соединенными между собой пептидными связями.
Нативный белок – это белок в исходном виде. Нативная структура белка определяется составом окружающего водного раствора и такими показателями окружения как pH, температура, ионная сила и тд. Незначительные изменения в этих показателях не ведут к радикальным метаморфозам в архитектуре белка, то есть не меняются его функциональные свойства и питательная ценность.
Полезные свойства
Сывороточный белок отличается быстрым усвоением. Все питательные вещества в короткие сроки поступают в ткани организма, мышцы. За счет этого можно за небольшой промежуток времени восполнить все энергетические затраты и улучшить процессы обмена веществ. Молочный белок положительно влияет на органы и системы. Ежедневное употребление многофункциональных сывороточных веществ позволяет ускорить процессы расщепления жиров. За счет этого можно избавиться от лишнего подкожного жира без потери основной мышечной массы. В медицинской сфере молочный белок высоко ценится за то, что его применение позволяет нормализовать выработку холестерина и особых кровяных веществ, которые играют важную роль в липидном обмене организма, повышая чувствительность клеток к инсулину. За счет этого снижается уровень сахара в крови.
Сывороточные белки помогают нормализовать общий уровень раздражительности, чтобы человек мог сдерживать себя в стрессовой ситуации. Это происходит за счет оптимизации выработки кортизола, увеличивается уровень серотонина. Стоит отметить, что казеин — это сложный продукт, на переработку которого уходит много времени. Но это вещество имеет свою ценность. В отличие от популярных сывороточных белков, он улучшает общее питание тканей в долгосрочном периоде. Эта способность важна при интенсивных физических нагрузках, тяжелой монотонной работе и высокой интеллектуальной активности. Полезный белок усваивается постепенно, передавая питательные вещества тем тканям и органам, которые нуждаются в строительном материале.
Молоко: вред и польза
Молоко принадлежит к продуктам, которые положительно влияют на многие системы и органы человеческого тела [5][6].
Для здоровья костей
Пожалуй, каждый в курсе, что молоко полезно для костей. Все потому, что коровье молоко – это источник кальция и витамина D. Помимо этого, в продукте содержится витамин К, аскорбиновая кислота и магний. Они также незаменимы для здоровья опорно-двигательного аппарата [7]. Потребление кальция и витамина D само по себе недостаточно, чтобы предотвратить остеопороз. Однако на фоне регулярной физической активности, силовых тренировок, сбалансированной диеты с низкой концентрацией натрия и высоким содержанием калия, польза для костей будет сразу заметна.
Польза для зубов
Комбинация из фосфора и кальция, содержащаяся в молоке, важна для поддержания здоровья зубов.
В молочной продукции наиболее распространенный белок – это казеин. Он создает на поверхности зубной эмали тонкую пленку, которая предотвращает потерю кальция и фосфора под воздействием кислой среды. Исследования показали связь между регулярным потреблением молока и уменьшением случаев возникновения кариеса.
Профилактика рака
Риск смерти от колоректального рака является самым высоким в географических районах, жители которых получают наименьшее количество солнечного света. Как объясняют некоторые исследователи, причина этого – дефицит витамина D в организме. Это полезное вещество, как было доказано наукой, способно защищать от возникновения злокачественных образований и замедлять рост опухолей. Другие исследования показали, что повышенное потребление лактозы и кальция из молочных продуктов может предотвратить рак яичников.
Средство против депрессии
Достаточный уровень витамина D способствует выработке серотонина, так называемого гормона счастья – вещества, отвечающего за улучшение настроения, аппетит и здоровый сон. Дефицит витамина связывают со склонностью к депрессиям, хронической усталостью, ПМС у женщин. Таким образом, молоко в качестве источника витамина D способно избавить от плохого настроения.
Для здоровья сердца
Вместе с молоком организм получает калий, а он способствует расширению сосудов и снижению кровяного давления. Таким образом, усиленное потребление молока может послужить средством против гипертонии.
Следует также отметить, что коровье молоко содержит большое количество насыщенных жиров и холестерина. Из-за этого некоторые исследователи, наоборот, связывают с молоком повышенный риск кардиорасстройств.
Для сильных мышц…
В молочной пище особо нуждаются дети в период роста. Однако не только малышам нужны протеины, содержащиеся в молоке. Взрослым, особенно желающим нарастить мышечную массу, этот продукт также важно включать в рацион. Молоко – отличный источник высококачественного белка, содержащего все незаменимые аминокислоты. Кроме того, цельное молоко может послужить источником энергии в виде насыщенных жиров.
Протеины из молочной продукции превосходно подходят в качестве средства, ускоряющего рост и восстановление мышц. Этот эффект был доказан 20 разными клиническими исследованиями при участии людей из разных возрастных групп.
…и тонкой талии
Вопреки распространенному заблуждению, что молоко ведет к лишнему весу, этот напиток, наоборот, способствует похудению. По крайней мере, результаты некоторых исследований показали, что потребление молочных продуктов способствует сжиганию жиров в области живота. Такой эффект достигается только при условии, что не была превышена суточная норма калорий. Пока ученым трудно объяснить механизм такого процесса, но они предполагают, что все это благодаря кальцию, содержащемуся в молоке.
Альтернатива питьевой воде
Человеческий организм, на две третьих состоящий из воды, не может прожить без жидкости. Диетологи говорят, что среднестатистический взрослый человек должен потреблять примерно 2 л чистой воды ежедневно. Однако, если воды нет, утолять жажду можно и молоком, в котором содержится большое количество молекул H2O.
Уход за кожей
Бесспорно, вам приходилось слышать о египетской царице Клеопатре и ее молочных ваннах. Согласно преданию, эта женщина, которую считают одной из самых красивых в мире, любила принимать ванны из молока и меда. Эта косметическая процедура позволяет надолго сохранить мягкость, свежесть и гладкость кожи. Молочные продукты и ныне активно используются для создания средств по уходу за кожей. Особенно полезно молоко для сухой кожи.
Этот напиток питает и разглаживает кожу. Молочная кислота способствует удалению отмерших клеток и активизирует омоложение эпидермиса. Употребление же молока внутрь насыщает организм витамином А – антиоксидантом, замедляющим возрастные изменения (предотвращает появление морщин и возрастных пятен).
Другие преимущества молока:
- способствует снижению кислотности желудка;
- благотворно влияет на зрение;
- способствует выработке красных кровяных клеток;
- избавляет от стресса.
Негативное воздействие на организм
Основной вред молочного белка в том, что он способен вызывать аллергические реакции. Сывороточное вещество и казеин могут спровоцировать негативную реакцию организма. Человек может столкнуться с затрудненным дыханием, высыпаниями на коже, зудом и жжением. Не исключено ухудшение цвета лица, сбой в пищеварительных процессах. Злоупотребление жирными молочными продуктами может спровоцировать сильный набор лишнего веса. Избыточный животный жир негативно влияет на печень, увеличивает нагрузку на желудок и сердечно-сосудистую систему. Наибольшую опасность несут те молочные продукты, которые относятся к категории кондитерских изделий. Это творожные массы и сырки, мороженное. Переизбыток молочного белка может привести к обратному эффекту, из-за чего костная и мышечная ткань будут подвергнуты постепенному разрушению.
А как быть с непереносимостью лактозы?
Коровье молоко у большинства ассоциируется с правильным питанием. Однако в мире существует много людей, чьи организмы не способны усваивать лактозу – углевод, содержащийся в молоке. Исследователи считают, что первобытный человек мог употреблять молоко исключительно в младенческом возрасте. Примерно 7500 лет назад у населения Центральной Европы произошли некоторые «перестройки» в организме. Случилось это после того, как человечество одомашнило коров и другой скот, а в их рацион вошел новый продукт – молоко [12].
По оценкам исследователей, сегодня примерно 15% жителей Европы, 80% африканцев и выходцев из Латинской Америки, как и первобытные люди, страдают непереносимостью лактозы [13]. Их организмы не вырабатывают лактазу – фермент, необходимый для расщепления молочной пищи. В таких случаях даже небольшие порции молочной продукции вызывают боль в животе, вздутие, диарею.
Современная медицина ищет способы если не полностью вылечить лактозную непереносимость, то хотя бы ослабить ее проявление. Так появилась безлактозная альтернатива: соевое, миндальное, кокосовое, конопляное и другие виды молока, в том числе и коровье, но без «проблемного» углевода.
