蛋白质组学

乳清蛋白质

乳清蛋白质是从牛奶中提取的一种蛋白质,具有营养价值高、易消化吸收、含有多种活性成分等特点,是公认的人体优质蛋白质补充剂之一。蛋白质在胃液消化酶的作用下,初步水解,在小肠中完成整个消化吸收过程。氨基酸的吸收通过小肠黏膜细胞,是由主动运转系统进行,分别转运中性、酸性和碱性氨基酸。在肠内被消化吸收的蛋白质,不仅来自于食物,也有肠黏膜细胞脱落和消化液的分泌等。

简介乳清蛋白质是指溶解分散在乳清中的蛋白,约占乳蛋白质的18%~20%,可分为热稳定和热不稳定乳清蛋白两部分。乳清液在pH=4.6~4.7时煮沸20min,发生沉淀的一类蛋白质是热不稳定的乳清蛋白,主要包括乳白蛋白和乳球蛋白;而不沉淀的蛋白质属于热稳定蛋白,这类蛋白约占乳清蛋白质的19%。在中性乳清中加饱和硫酸铵或饱和硫酸镁盐析出时,呈溶解状态而不析出的蛋白质为乳白蛋白,能析出而不呈溶解状态的则属于乳球蛋白。1

工业来源乳清蛋白是采用先进工艺从牛奶分离提取出来的珍贵蛋白质,以其纯度高、吸收率高、氨基酸组成最合理等诸多优势被推为“蛋白之王”。 乳清蛋白不但容易消化,而且还具有高生物价、高消化率、高蛋白质功效比和高利用率,是蛋白质中的精品等特点,是公认的人体优质蛋白质补充剂之一。牛奶的组成中87%是水,13%是乳固体。而在乳固体中27%是乳蛋白质,乳蛋白质中只有20%是乳清蛋白,其余80%都是酪蛋白,因此乳清蛋白在牛奶中的含量仅为0.7%。

营养特点首先,在各种蛋白质中,乳清蛋白的营养价值是最高的。一般而言,必需氨基酸种类和含量齐全并能提供人体需要的蛋白质可以称为优质蛋白质,也叫完全蛋白质。这里提到了必需氨基酸的概念,必需氨基酸是指人体必需但自身不能合成,必须从食物中摄取的氨基酸。在植物蛋白质中只有大豆蛋白属于完全蛋白质,而大豆蛋白缺少甲硫氨酸,需与谷类互补,且大豆蛋白在吸收上不及优质的动物蛋白。乳清蛋白属于优质的完全蛋白质,也是动物性蛋白。它含有人体必需的8种氨基酸,且配比合理,接近人体的需求比例,是人体生长、发育、抗衰老等生命活动不可缺少的精华物质。

第二,乳清蛋白较易被消化吸收,母乳中乳清蛋白含60%,酪蛋白含40%,故喝母乳的婴儿粪便较软,量也较少。另外,乳清中富含半胱氨酸和蛋氨酸,它们能维持人体内抗氧化剂的水平。还有许多实验研究都证明,服用乳清蛋白浓缩物能促进体液免疫和细胞免疫,刺激人体免疫系统,阻止化学诱发性癌症的发生。所以乳清蛋白又是一种非常好的增强免疫力的蛋白。

第三,乳清蛋白中脂肪、乳糖含量低,但它含有β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、免疫球蛋白,还有其他多种活性成分。正是这些活性成分使乳清蛋白具备了有益于人体的诸多保健功能,因此它被认为是人体所需的优质蛋白质来源之一。

从营养学的角度来看,经动物性蛋白质来源的食物中含有对人体有害的过量饱和脂肪、胆固醇等有害物质,过量食用易导致人体脂肪和胆固醇升高,从而导致心血管疾病的发生。通过服用蛋白粉可以在补充蛋白的同时避免这些问题。再加上它服用方便,吸引利用率高,能减少肠胃负担,所以服用蛋白粉是我们补充蛋白质的最佳选择,而乳清蛋白则是我们选择蛋白粉的首要考虑。2

产品分类随着产品技术的不断开发和蛋白产品竞争的日趋激烈,乳清蛋白产品也逐步走向了多样化,市场上已出现了浓缩乳清蛋白、分离乳清蛋白以及添加了蛋白肽类的乳清蛋白产品等。

1、浓缩乳清蛋白(WPC)

将乳清直接烘干后,可得到乳清粉末,其中的乳清蛋白极低,一般为百分之十几,不超过百分之三十。乳清经过澄清、超滤、干燥等过程后得到的产物就是浓缩乳清蛋白。过滤程度的不同可以得到蛋白浓度从34-80%不等的产品。

2、分离乳清蛋白(WPI)

分离乳清蛋白是在浓缩乳清蛋白的基础上经过进一步的工艺处理得到的高纯度乳清蛋白,纯度可达90%以上。其价格昂贵,是浓缩乳清蛋白的2-3倍,但是它也更容易消化吸收。分离乳清蛋白的真正妙处在于它的营养价值,它拥有高含量的优质蛋白,能为某些特定需要的人群比如婴儿和住院病人提供所需优质蛋白。此外,分离乳清蛋白所含有的生物活性化合物如α-乳白蛋白和β-乳球蛋白、乳铁蛋白以及免疫球蛋白,都为市场注入了新鲜的活力。

3、乳清蛋白肽

乳清蛋白肽是乳清蛋白的水解产物,是乳清蛋白的精华,它在机体中能更快地参与肌肉合成的过程。

从以上各种乳清蛋白产品的种类和作用我们可以看出,补充乳清蛋白不光是对于普通人群意义重大,对于活动量大的人们及从事各种不同类型的运动员或者是健美爱好者也有重要意义。因为运动人群对于蛋白质的需要量比常人需要量更高,而且运动后体内合成蛋白质的速率提高,因此他们更需要补充容易吸收的优质蛋白。乳清蛋白因为具有容易消化吸收的特性,能作为机体快速合成蛋白质的原料;同时,乳清蛋白浓缩物比研究过的任何一种蛋白质具有更高的生物价,所以乳清蛋白理所当然地成为运动员训练必备的营养食品。

应用在食品工业中,由于乳清蛋白具有很多独特的功能特性(如溶解性、持水性- 吸水性、成胶性、粘合性、弹性、搅打起泡性和乳化性等)合理利用这些功能特性能够使食品的品质大大改善,因此也得到了广泛的应用。

冷冻食品

如在冷饮冰淇淋生产中,它作为廉价的蛋白质来源,也可用于替代脱脂乳粉降低产品的成本。它良好的乳化性,对冰淇淋混合料体系的粘度、凝冻性非常有益,尤其在低脂产品中更可大幅度改良口感、质地,在高级冰淇淋中不仅是奶粉的优良替代品,而且赋予冰淇淋非常清新的乳香味。

焙烤食品

如面包、甜饼、曲奇等生产中可利用乳清蛋白,增大面包的体积,提高水分含量,使面包更加柔软,特别是添加含钙量低的乳清浓缩蛋白,这一效果尤为突出。在蛋糕体系中,利用WPC代替鸡蛋,可以提高蛋白糊的硬度和粘度,因此就可以防止膨松剂产生的CO2逸出。在曲奇和软质曲奇加工中,WPC除可作为鸡蛋的替代物外,它还用于改善全脂和低脂曲奇的颜色和咀嚼性,是一种非常经济的乳固体来源。

发酵乳制品

乳清蛋白还应用于酸奶等发酵乳制品的生产中,常用的低盐乳清蛋白不但不会影响发酵和风味,而且起到一个很好的作用,即在保质期内可以减缓酸奶的分层和乳清的析出。经过适当的热处理,强化WPC的酸奶具有更高的粘度和更好的持水性,还可以减少胃酸对益生菌和乳糖酶的破坏,增强肠道酶的活性。

肉类制品

添加乳清蛋白能促进肉中蛋白质与水结合,还能帮助肉类制品形成胶态和再成形。在火腿肠中加入含蛋白质10%以上的乳清溶液,能控制水分和脂肪的损失,防止在烹调时增加烹调后肉制品的重量和风味。在香肠中加入乳清蛋白可帮助其中脂肪乳化,防止脂肪分离和聚集。

本词条内容贡献者为:

魏大勇 - 副教授 - 西南大学

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