乳清(whey ),指用牛奶生产奶酪过程中所产生的副产品,如凝乳块分离出的呈绿色的、半透明液体。乳清作为奶酪生产过程中的副产品,是在牛奶凝结成凝乳块后分离出的。随着新科技的发展,乳清及其蛋白已成为高价值且广泛应用的食品原料。通常,牛奶中包含2.8%的酪蛋白和0.7%的乳清蛋白。相较于酪蛋白,乳清蛋白的溶解性更好,且含有更高质量的 必需氨基酸 。在蛋白世界中,乳清蛋白被认为是黄金标准。动物来源的蛋白相较于植物来源的蛋白具有更高的质量,而动物来源的蛋白中,牛奶中的 蛋白质 尤其是乳清蛋白具有更高的质量。 乳清中含有的营养成分基本上都是可溶的,如乳清蛋白、 磷酸甘油酯 、乳糖、矿物质以及 维生素 等,新鲜乳清的干物质大约为7%,但包含有鲜乳中近一半的营养成分。
产品概念
乳清产品一般是指乳清(粉)和乳糖。
乳清产品也属乳制品的范畴,是干酪生产的副产品,用10公斤的鲜牛乳可以生产约1公斤的干酪,余下的则是乳清。
新鲜乳清经巴氏杀菌后,再经过干燥成粉状,这就是 乳清粉 。乳清粉中除了水分以外的其他成分的比例应与新鲜乳清一致。
在美国,大约有2/3的乳清直接喷雾干燥成乳清粉或制成乳清浓缩液。其余1/3的乳清作进一步加工成其他乳清产品。如脱盐乳清粉、低乳糖乳清粉、高乳糖乳清粉、乳糖、乳清浓缩蛋白(WPC)和乳清分离蛋白(WPl)。乳清分离蛋白的 蛋白质 含量一般大于90%,属于优质蛋白,具有完全氨基酸模式,可满足母乳化过程中对高含量乳清蛋白的需求,其中的脂肪和乳糖含量可忽略不计。
乳清浓缩蛋白(WheyProteinConcentrate,WPC)是指产品的 蛋白质 含量在25%-90%的乳清产品。该类产品的编号往往还表明蛋白质的最低含量,如WPC-34、WPC-80。将乳清蛋白浓缩的第一步骤是用离心机把乳清中残余的脂肪分离掉,再通过 超滤 ,大部分的水、乳糖和矿物质通过,而乳清蛋白的分子较大则被过滤膜截留而达到了 蛋白质 浓缩的作用。如需要将蛋白质进一步浓缩,则可在浓缩液中加水,再将 混合物 通过更多组的过滤器,使更多的乳糖和矿物质被洗涤出去,蛋白质则进一步得到浓缩。以此法经干燥而制成的乳清浓缩的蛋白,其 蛋白质 含量可以达到80%以上。除超滤外,电渗析、离子交换、酶处理方法都可以应用于乳清处理,以达到浓缩蛋白质的目的。
牛乳蛋白质中82%是酪蛋白(Casein)。在干酪的生产过程中,由于酸和 凝乳酶 的作用,酪蛋白发生凝结留在干酪凝块中,形成干酪中的 蛋白质 构架,而不形成凝块的蛋白质就是乳清蛋白(Wheyprotein)。乳清蛋白是一大类蛋白质包括a—乳白蛋白、B一乳球蛋白、血清蛋白、乳铁蛋白、蛋白肽以及脂肪球膜蛋白等,乳清蛋白的性质实际上是上述各种蛋白质的性质的综合。此外,组成乳清蛋白的各种 蛋白质 之间还存在着相互的作用。
产品分类
乳清按生产干酪(或干酪素)时工艺的不同分为甜性乳清、酸性乳清和含盐乳清。
甜性乳清
甜性乳清是指生产契达干酪或用 凝乳酶 凝固的其它类型的干酪或干酪素时产生的乳清,其pH约为6.0;
酸性乳清
酸性乳清是指生产农家干酪、稀奶油干酪、费塔干酪或用 乳酸 凝固的其它干酪(或干酪素)时产生的乳清,其pH为4.6左右;
含盐乳清
含盐乳清是指生产干酪(干酪素)时另外加了食盐而得到的乳清。
产品应用
食品领域
再制干酪
乳清制成的乳品配料可以满足 乳制品 加工者很多需求,在再制干酪中乳清配料可以起到以下作用:改善产品压片、切片和涂布性能;增强熔化特性;获得良好的风味和质地;提供优质蛋白和钙;成本经济等。甜乳清因为蛋白含量低,制成的再制条状干酪的结构比较弱,熔化后可以增加涂抹性;合理的使用乳清浓缩蛋白(WPC)可以使条状干酪质地光滑并结实;再制干酪中天然原料干酪、 脱脂奶粉 和乳脂肪成本较高,使用乳清配科可以有效降低配料成本,同时保持产品原有的纯正风味和功能特性。
运动食品
乳清蛋白 容易消化,同时又具有优秀的代谢功效。人体在运动过程中,自身的蛋白合成减少, 蛋白质 转化成 游离氨基酸 。骨骼肌从血液中吸收 支链氨基酸 ,并将其降解转化为葡萄糖,从而提供能量。因此支链氨基酸在所有氨基酸中具有特殊性,能为耐力运动提供能量。乳清蛋白含有的支链氨基酸浓度是天然食品中最高的,同时乳清蛋白还具有必需和非 必需氨基酸 比例均衡,低脂肪、低胆固醇等优点,因此乳清蛋白尤其适合制作 运动饮料 和营养棒。
改善睡眠乳制品
a-乳白蛋白是一种存在于牛奶中的天然乳蛋白,是 乳清蛋白 的一种,其 色氨酸 含量较高。在牛奶中额外添加a-乳白蛋白,可以使产品中含有高含量的色氨酸。而色氨酸是必需氨基酸的一种,同时还是 5-羟色胺 的 前体 ,即褪黑素在体内合成的前体。褪黑素(N- 乙酰 5- 甲氧基色胺 )是 脊椎动物 脑中 松果腺体 合成和分泌的一种 吲哚 类激素。大量研究证明褪黑素与睡眠和睡眠失调密切相关,具有明显的改善睡眠的效果。外源补充褪黑素,能改善睡眠和重建 睡眠规律 。褪黑素在体内 生物合成 的前体为色氨酸,因此体外补充色氨酸含量高的食物也能增加褪黑素的分泌量。
发酵乳制品
在酸奶和发酵乳制品中添加乳清产品有许多益处,包括改善产品风味、改良质地、营养强化、减少乳清析出、经济性、 益生元 作用、营养保健等。在酸奶中使用的乳清产品通常为脱盐 乳清粉 或WPC粉,用WPC部分替代 脱脂奶粉 生产的酸奶中, DL-乳酸 、 乙醛 和 丁二酮 (良好酸奶风味的重要物质)浓度提高。WPC强化的酸奶具有减少 益生菌 和 乳糖酶 在胃中的损失、增强酶在肠道中的活性的优点。乳钙在 乳制品 中的应用乳钙通常是以乳清为原料来生产的,是独特的矿物质浓缩物,其中的钙主要以 磷酸钙 形式存在,乳钙中含有大量其它矿物质(钾、镁、锌、铜),其比例与骨骼相近。该产品已被广泛应用于各类乳制品、肉制品、焙烤食品等食品中。
营养价值
乳清含有乳糖、 维生素 、矿物质以及 蛋白质 ,其中蛋白质主要是 乳清蛋白 。乳清蛋白包括β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、 血清 蛋白、 乳铁蛋白 、蛋白肽以及脂肪球膜蛋白等。乳清蛋白的性质实际上是上述各种蛋白质的性质的综合。此外,组成乳清蛋白的各种蛋白质之间还存在着相互的作用。乳清蛋白是婴儿配方乳制品中蛋白质的主要组成成分,其氨基酸组成最接近母乳的成分,是一种非常容易消化、高营养价值、对婴儿生长特别适合的蛋白质。基于同样的理由,乳清蛋白也是断奶 乳制品 的一种极好的蛋白质源。 水解 乳清蛋白可用于低过敏性婴儿配方粉,可减缓急躁和疝痛,与水解酪蛋白相比具有更好的风味和香味。此外乳清蛋白中多种功能性蛋白(如 免疫球蛋白 、乳铁蛋白等)对婴儿的免疫有重要作用。
注意事项
最常用的凝乳原料是从 犊牛 第四胃内膜萃取的 凝乳酶 。素食主义者可以用柠檬汁、 柠檬酸 等代替。对乳蛋白过敏或者有乳糖不耐症的人士也应考虑避免食用乳清,应改食用分离 乳清蛋白 ,它不含乳糖。