» Сыворотка молочная химический состав: Молочная сыворотка — химический состав, пищевая ценность, БЖУ

Сыворотка молочная химический состав: Молочная сыворотка — химический состав, пищевая ценность, БЖУ

Сыворотка молочная химический состав: Молочная сыворотка — химический состав, пищевая ценность, БЖУ

Содержание

Молочная сыворотка — химический состав, пищевая ценность, БЖУ

Вес порции, г

{


{

{
В стаканах

{


{



1 ст — 246,0 г2 ст — 492,0 г3 ст — 738,0 г4 ст — 984,0 г5 ст — 1 230,0 г6 ст — 1 476,0 г7 ст — 1 722,0 г8 ст — 1 968,0 г9 ст — 2 214,0 г10 ст — 2 460,0 г11 ст — 2 706,0 г12 ст — 2 952,0 г13 ст — 3 198,0 г14 ст — 3 444,0 г15 ст — 3 690,0 г16 ст — 3 936,0 г17 ст — 4 182,0 г18 ст — 4 428,0 г19 ст — 4 674,0 г20 ст — 4 920,0 г21 ст — 5 166,0 г22 ст — 5 412,0 г23 ст — 5 658,0 г24 ст — 5 904,0 г25 ст — 6 150,0 г26 ст — 6 396,0 г27 ст — 6 642,0 г28 ст — 6 888,0 г29 ст — 7 134,0 г30 ст — 7 380,0 г31 ст — 7 626,0 г32 ст — 7 872,0 г33 ст — 8 118,0 г34 ст — 8 364,0 г35 ст — 8 610,0 г36 ст — 8 856,0 г37 ст — 9 102,0 г38 ст — 9 348,0 г39 ст — 9 594,0 г40 ст — 9 840,0 г41 ст — 10 086,0 г42 ст — 10 332,0 г43 ст — 10 578,0 г44 ст — 10 824,0 г45 ст — 11 070,0 г46 ст — 11 316,0 г47 ст — 11 562,0 г48 ст — 11 808,0 г49 ст — 12 054,0 г50 ст — 12 300,0 г51 ст — 12 546,0 г52 ст — 12 792,0 г53 ст — 13 038,0 г54 ст — 13 284,0 г55 ст — 13 530,0 г56 ст — 13 776,0 г57 ст — 14 022,0 г58 ст — 14 268,0 г59 ст — 14 514,0 г60 ст — 14 760,0 г61 ст — 15 006,0 г62 ст — 15 252,0 г63 ст — 15 498,0 г64 ст — 15 744,0 г65 ст — 15 990,0 г66 ст — 16 236,0 г67 ст — 16 482,0 г68 ст — 16 728,0 г69 ст — 16 974,0 г70 ст — 17 220,0 г71 ст — 17 466,0 г72 ст — 17 712,0 г73 ст — 17 958,0 г74 ст — 18 204,0 г75 ст — 18 450,0 г76 ст — 18 696,0 г77 ст — 18 942,0 г78 ст — 19 188,0 г79 ст — 19 434,0 г80 ст — 19 680,0 г81 ст — 19 926,0 г82 ст — 20 172,0 г83 ст — 20 418,0 г84 ст — 20 664,0 г85 ст — 20 910,0 г86 ст — 21 156,0 г87 ст — 21 402,0 г88 ст — 21 648,0 г89 ст — 21 894,0 г90 ст — 22 140,0 г91 ст — 22 386,0 г92 ст — 22 632,0 г93 ст — 22 878,0 г94 ст — 23 124,0 г95 ст — 23 370,0 г96 ст — 23 616,0 г97 ст — 23 862,0 г98 ст — 24 108,0 г99 ст — 24 354,0 г100 ст — 24 600,0 г


Молочная сыворотка

Калорийность Сыворотка Сухая Молочная [Evolution Food].

Химический состав и пищевая ценность.

Химический состав и анализ пищевой ценности

Пищевая ценность и химический состав

«Сыворотка Сухая Молочная [Evolution Food]».

В таблице приведено содержание пищевых веществ (калорийности, белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов) на 100 грамм съедобной части.

НутриентКоличествоНорма**% от нормы
в 100 г
% от нормы
в 100 ккал
100% нормы
Калорийность333 кКал1684 кКал19.8%5.9%506 г
Белки11 г76 г14. 5%4.4%691 г
Жиры1.5 г56 г2.7%0.8%3733 г
Углеводы70 г219 г32%9.6%313 г

Энергетическая ценность Сыворотка Сухая Молочная [Evolution Food] составляет 333 кКал.

Основной источник: Интернет. Подробнее.

** В данной таблице указаны средние нормы витаминов и минералов для взрослого человека. Если вы хотите узнать нормы с учетом вашего пола, возраста и других факторов, тогда воспользуйтесь приложением
«Мой здоровый рацион».

Молочная сыворотка — калорийность и свойства. Состав и польза молочной сыворотки



Свойства молочной сыворотки

Пищевая ценность и состав |
Витамины |
Минеральные вещества

Сколько стоит молочная сыворотка ( средняя цена за 1 л.)?

Москва и Московская обл.

60 р.

 


Известно, что молочную сыворотку получают в процессе изготовления творога. Происходит это следующим образом: когда скисшее молоко нагревают, возникает створаживание, в результате которого масса делится на две части – непосредственно творог и молочная сыворотка. Творог используется по прямому назначению — в питании, тогда как сыворотка применяется во многих случаях.


Как правило, к основному способу использования молочной сыворотки относят ее употребление в качестве самостоятельного продукта, однако нередко она выступает в роли натурального заменителя всевозможных косметических средств. Но все же применение в кулинарии стоит во главе. Так, на ее основе можно приготовить превосходные вкусные и лечебные напитки – достаточно смешать молочную сыворотку с овощным или фруктовым соком. Двойного целебного действия можно достичь, приготовив коктейль из сыворотки и отвара лечебных трав.


Достаточно сложно напоить этим полезным продуктом детей, поэтому отличным выходом в данной ситуации считается приготовление вкуснейшего желе из сыворотки. Навряд ли малыши откажутся от такого десерта, если в его составе будут присутствовать ягоды или фрукты. Это блюдо не только освежит и подарит заряд бодрости, но и обогатит маленький организм большим количеством витаминов и минералов – это говорит о немалых полезных свойствах молочной сыворотки.

Состав молочной сыворотки


Доказано, что в составе молочной сыворотки присутствуют белки, которое включают в себя незаменимые аминокислоты, не способные самостоятельно вырабатываться организмом. Поэтому единственно возможным их попаданием в организм является поступление с пищей.


Кроме того, богат состав молочной сыворотки и минеральными веществами наряду с целым рядом жизненно важных витаминов. Это калий, магний, фосфор, кальций, витамины РР, Е, С, Н и группы В. Есть в ней также холин, биотин и никотиновая кислота.

Польза молочной сыворотки


Благодаря своему составу молочная сыворотка буквально творит чудеса. При регулярном употреблении этого целебного продукта из организма выводятся соли тяжелых металлов, шлаки, токсины, а также излишняя жидкость. Польза молочной сыворотки очевидна, ведь это источник природных протеинов. Данные вещества отличаются низкой пищевой ценностью, что и обуславливает неимоверно маленькую калорийность молочной сыворотки.


Специалисты утверждают, что употребление молочной сыворотки и напитков, изготовленных на ее основе, способствует сохранению позитивного эмоционального состояния, а также восполнению витаминной недостаточности в том случае, если поступление в организм человека питательных веществ является слишком низким. Другими словами, польза молочной сыворотки заключается еще и в том, что она способна частично заменять свежие фрукты и овощи.

Калорийность молочной сыворотки 18.1 кКал

Энергетическая ценность молочной сыворотки (Соотношение белков, жиров, углеводов — бжу):


Белки: 0.8 г. (~3 кКал)
Жиры: 0.2 г. (~2 кКал)
Углеводы: 3.5 г. (~14 кКал)

Энергетическое соотношение (б|ж|у): 18%|10%|77%

Рецепты с молочной сывороткой



Пропорции продукта. Сколько грамм?


в 1 чайной ложке 5 граммов
в 1 столовой ложке 18 граммов
в 1 стакане 250 граммов
в 1 упаковке 1000 граммов

 

Витамины

Минеральные вещества

Аналоги и похожие продукты

Просмотров: 43176


Творожная сыворотка

ТВОРОЖНАЯ СЫВОРОТКА — ОСНОВА ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ БАКТЕРИАЛЬНЫХ  КОНЦЕНТРАТОВ


1.

ТВОРОЖНАЯ СЫВОРОТКА КАК ОДНА ИЗ ОСНОВ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД ДЛЯ БАКТЕРИЙ — ПРОБИОТИКОВ

Многие уже заметили, что в состав предлагаемых нами заквасок (жидких пробиотиков) входит гипоалергенная сывороточная основа (осветленная творожная сыворотка), которая по существу является в наших бактериальных концентратах основой для питательной среды-консерванта микроорганизмов. Почему же выбрана именно данная основа для «хранения» полезных бактерий?

Это обстоятельство продиктовано оптимальным химическим составом данного продукта, который при определенной подготовке обеспечивает длительную жизнеспособность клеток бактерий и в дальнейшем создает благоприятные условия для накопления биомассы пробиотических микроорганизмов при их применении в качестве заквасок или биодобавок.

Применение сыворотки для культивирования микроорганизмов обусловлено содержащимися в ней углеводами (моно-, олиго- и аминосахарами), минеральными солями, витаминами, органическими кислотами, ферментами и микроэлементами. Лактоза является энергетическим субстратом для развития микроорганизмов, входящих в состав инокулята. Для роста молочнокислых бактерий большое значение имеют буферные свойства среды. Сыворотка по сравнению с обезжиренным молоком обладает меньшей буферной емкостью, поэтому в состав среды вносят натрий лимоннокислый.

Можно сказать, что выбор творожной (молочной) сыворотки в качестве основы питательной среды для бактериальных культур в заквасках (биодобавках) вытекает как из общих требований, предъявляемых к  питательным средам в микробиологии, так и из потребностей конкретных видов бактерий в жизненно важных веществах и физических условиях своего существования.

Общие требования к питательным средам

Питательные среды должны отвечать определенным стандартам, создавая оптимальные условия для роста, размножения и жизнедеятельности микроорганизмов: легко усваиваться с определенным составом азотистых веществ, углеводов, витаминов и соответствующей концентрацией солей, быть изотоническими, стерильными, иметь буферные свойства (позволяющие поддерживать оптимальный рН), иметь оптимальную вязкость и определенный окислительно-восстановительный потенциал.

В первую очередь, бактерии нуждаются в азоте, углероде (для этого служит лактоза сыворотки) и водороде для построения собственных белков. Водород для клеток поставляет вода. Как правило, источником азота выступают многочисленные вещества, в основном, животного происхождения, а также белковые гидролизаты, пептиды, пептоны. Среды должны быть сбалансированными по микроэлементному (!) составу и содержать ионы железа, меди, марганца, цинка, кальция, натрия, калия, иметь в своем составе неорганические фосфаты.


На заметку

Подбор питательной среды для культивирования пропионовокислых бактерий

Жизнедеятельность микроорганизмов неразрывно связана с условиями окружающей среды. Влияние внешних факторов на развитие микроорганизмов зависит от их биологических особенностей и от особенностей воздействующего фактора, который может иметь как благоприятное, так и губительное действие. Важную роль при этом играет состав питательной среды.

Питательные среды по своему назначению делятся на диагностические и производственные. Первые предназначены в основном для обнаружения, выделения и идентификации микроорганизмов. Производственные питательные среды по составу делятся на посевные и основные ферментационные, приготовленные в большинстве случаев на полупродуктах и отходах сельскохозяйственного и пищевого производства с добавками минеральных солей. Химический состав этих сред не всегда точно известен, но он должен содержать все необходимые для роста и развития микробов вещества: азот, углерод, неорганические соединения в виде солей, витамины, микроэлементы и другие компоненты. Среда считается оптимальной, если она имеет определенные показатели рН, окислительно-восстановительного потенциала, осмотического давления и т.д.

 Из литературных источников известно, что пропионовокислые бактерии, так же как и бифидобактерии, относятся к актиномицетной группе микроорганизмов.

Пропионовокислые бактерии имеют ясно выраженную склонность к образованию утолщений и веточек на концах клеток, как и бифидобактерии, у которых способность к бифуркации резко выражена. Также для количественного учета бактерий применяются идентичные среды, вследствие чего для накопления биомассы пропионовокислых бактерий была взята среда на основе молочной сыворотки для культивирования бифидобактерий с последующей оптимизацией.

Состав питательной среды представлен в табл. 1. Данные табл. 1 указывают, что питательная среда для культивирования пропионовокислых бактерий относится к естественным средам, так как в основе ее лежит сыворотка творожная. Также в ее состав входят дополнительные, необходимые для нормального роста бактерий вещества. Для стабилизации действия ферментов вносят магний хлористый, в качестве редуцирующего вещества — аскорбиновую кислоту, агар — для создания условий, близких к анаэробным. Для поддержания оптимальной буферной емкости среды использованы натриевые и калиевые соли лимонной и уксусной кислоты. Водородный показатель среды воздействует на ионное состояние, следовательно, и на доступность для организма многих метаболитов и неорганических ионов.

Таблица 1. – Состав питательной среды для наращивания биомассы пропионовокислых бактерий.

Компоненты

Количество, г

Сыворотка творожная

1000

Магний хлористый

0,3

Натрий лимоннокислый трех-замещенный

1,0

Калий фосфорнокислый одно-замещенный

0,5

Аскорбиновая кислота

0,1

Агар микробиологически

1,3

Для создания асептических условий развития микроорганизмов питательную среду подвергали стерилизации при температуре (121±1)0С 30 мин. Это необходимо для получения чистых культур микроорганизмов, так как посторонняя микрофлора может влиять на рост бактерий, изменять свойства среды и т. д. Таким образом, питательная среда для культивирования пропионовокислых бактерий содержит все необходимые источники питания и обладает оптимальными физико-химическими показателями.


Дополнительные компонеты питательной среды:

Как было уже отмечено, питательную среду всегда подготавливают, т.е. вносят дополнительные компоненты, позволяющие обеспечить необходимые условия для жизни микроорганизмов. Например, для поддержания рН в заданных пределах в сыворотку могут вносить хлориды (например хлорид магния MgCl2) и различные буферные соли. Также в состав бактериальных концентратов входит Агар, который, в частности, используется для создания в среде условий, близких к анаэробным (т.к. бифидобактерии и пропионовокислые бактерии являются анаэробами, для которых не требуется молекулярный кислород), а также для обеспечения гибкой адаптации и защиты бактерий от неблагоприятных факторов внешней среды (изменение температуры, низкие значения рН, замораживание и обезвоживание) за счет присутствия полисахаридов, которые служат барьером между клетками и окружающей средой, выполняя протекторную роль (см. также экзополисахариды).

Агар (малайск. агар-агар) является классическим представителем класса загустителей, стабилизаторов и гелеобразующих веществ (используется как уплотнитель сред в микробиологической и пищевой промышленности). Агар-агар — твердый волокнистый материал, получаемый из красных и бурых водорослей (Gracilaria, Gelidium, Ceramium и др.), произрастающих в Белом море и Тихом океане. Он является удобным и необходимым компонентом сред, поскольку не потребляется бактериями как ростовой субстрат и обеспечивает необходимую плотность среды, в водных растворах он образует густой гель (плотный студень).  Агар состоит из 70—75 % полисахаридов, 2—3 % белков и других азотсодержащих веществ, 2—4 % золы. Основу агара составляет дисахарид агароза, моллекула которой построена из D-галактозы и 3,6-ангидридо-L-галактозы. С гигиенической точки зрения агар безвреден и во всех странах допускается его использование в пищевых целях. Концентрация его не лимитирована и обусловлена рецептурами с стандартами на пищевые продукты — Объединенный комитет  экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам считает допустимой суточную дозу агара для человека 0 …. 50 мг/кг массы тела, что значительно выше той дозы, которая может поступить в организм с пищевыми продуктами и БАДами.

В классификаторе пищевых добавок агар имеет номер E 406. По качеству агар-агар подразделяется па два сорта — высший и первый. Цвет для высшего сорта: белый или светло — желтый, допускается слегка сероватый оттенок. Цвет для первого сорта: от желтого до темно — желтого. Марка агара (700, 800, 900, 1000) определяет силу геля. Агар-агар продается в виде толстых пластинок, тонких полосок либо порошка. Агар-агар лишен вкуса и запаха, однако вбирает в себя аромат любых приправ, с которыми его подают.


Следует отметить, что существует много разновидностей питательных сред, применение которых зависит от конкретного вида микроорганизмов (их потребностей) и целей их практического использования. Бывают среды естественные и искусственные, белковые и безбелковые и т.д.

В нашем случае, творожная сыворотка, благодаря своему составу (который будет рассмотрен ниже), оптимально подходит в качестве основы питательной (консервирующей) среды для бактерий при производстве бакконцентратов. В результате, были получены закваски и биодобавки с высоким количеством жизнеспособных клеток пробиотических микроорганизмов, а также созданы благоприятные условия для дальнейшего развития бифидо- и пропионовокислых бактерий в ЖКТ при их непосредственном употреблении, в т.ч. значительно сокращено время наращивания биомассы при ферментации (сквашивании) молока.

Пример использования (подготовки) творожной сыворотки в качестве основы питательной среды можно посмотреть здесь: Разработка бифидосодержащего БАД синбиотика

2. ПОЛЕЗНЫЕ СВОЙСТВА ТВОРОЖНОЙ СЫВОРОТКИ ДЛЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА

Пищевая (энергетическая) ценность творожной сыворотки.

По своему внешнему виду творожная сыворотка представляет собой не особенно лицеприятное зрелище, бледно-желтая и даже зеленоватая жидкость не вызывает аппетита…

Творожная сыворотка — это не что иное, как разновидность молочной сыворотки. В молочной индустрии образуется несколько видов сыворотки: творожная, подсырная и казеиновая.

Энергетическая ценность продукта: 18.1 кКал. Энергетическое соотношение БЕЛКИ – ЖИРЫ — УГЛЕВОДЫ: 18% (~3 кКал) — 10% (~2 кКал) — 77% (~14 кКал)

Массовое (среднее) соотношение белков, жиров, углеводов:
Белки: 0.8 г.
Жиры: 0.2 г.
Углеводы: 3.5 г.

Таблица 2. Химический состав и свойства творожной сыворотки
Сухие вещества, в %4,2-7,4
в том числе:
лактоза (углеводы)3,5
белок0,8-1,0
молочный жир0,05-0,4
минеральные вещества0,5-0,8
Кислотность,°Т50-85
Плотность, кг/м31019-1026

*Приведены средние значения данных о пищевой ценности творожной сыворотки, в зависимости от происхождения продукта показатели могут отличаться от фактических.

Сыворотка является вторичным сырьем переработки молока, состав которой преимущественно представлен молочным сахаром (лактозой), сывороточными белками, остаточным жиром и солями. Основным компонентом в составе сыворотки является лактоза.

За счет сбраживания лактозы в молочную кислоту в творожной сыворотке лактозы меньше, чем в подсырной, что отражается на кислотности сывороткитворожную сыворотку называют кислой за отличительные вкусовые и потребительские параметры

Творожная сыворотка образуется в результате производства сыров или творога. Как правило, творожная сыворотка образуется в процессе изготовления твердых сортов сыра (швейцарских сыров или чеддера). Кроме того творожную (или кислую) сыворотку получают в процессе изготовления прессованного творога или кислых сортов сыра.

Подвергая сыворотку микрофильтрации (задержка мельчайших частиц казеиновой пыли, жира, бактерий и спор) получают осветленную творожную сыворотку.

О кислотности творожной сыворотки

Как уже было отмечено, творожная (молочная) сыворотка является побочным продуктом при производстве сыров, творога, пищевого и технического казеина. Сыворотка отделяется после свёртывания молочного белка — казеина в результате снижения pH до 4,6 ед. под воздействием молочной кислоты, образуемой микроорганизмами при сбраживании лактозы, либо внесённой искусственно любой кислотой, или в результате воздействия протеолитическими ферментами (сычужный фермент).

Как указано выше (в таблице 2), титруемая кислотность (или общая кислотность) творожной сыворотки находится в диапазоне от 50 до 85 °Т (градусов Тернера). Под общей  кислотностью подразумевается содержание в продукте всех кислот и их кислых солей, реагирующих со щелочью при титровании. Метод определения титруемой кислотности основан на нейтрализации кислот, содержащихся в продукте, раствором гидроксида натрия в присутствии индикатора фенолфталеина.

Зачастую многие задаются вопросом о соотношении титруемой кислотности (кислотности в градусах Тернера) и активной кислотности (или истинной кислотности), которая характеризуется величиной водородного показателя pH (концентрация ионов водорода в среде). Например, существуют т.н. усредненные соотношение между величиной рН и титируемой кислотностью кисломолочных напитков из которых следует, что для творожной сыворотки усредненный показатель активной кислотности pH находится в пределах от 4,0 до 5,0 ед. Однако кислотность зависит от многих факторов: характеристики исходного молочного сырья, температуры, длительности хранения (pH снижается). Более того, для приготовления питательной  среды (при производстве бактериальных заквасок) творожную сыворотку осветляют и приводят к определенному показателю килотности, например, раскисляют (до pH 6,0-6,5 и выше). Таким образом, pH нативной творожной сыворотки и сыворотки обработанной значительно отличаются.

Витаминно-минеральный состав молочной (творожной) сыворотки.

Состав молочной сыворотки богат витаминами: Е, С, витаминами группы В, причем жидкость содержит достаточно редкие их формы: биотин (витамин В7 , витамин Н, кофермент R) и холин (витамин В4). Польза холина  для организма проявляется в улучшении работы мозга, усилении памяти. Богата сыворотка кальцием, 1 литр напитка содержит суточную дозу кальция взрослого человека и 40% от нормы калия. Также сыворотка молока содержит ценные минеральные соли фосфора, магния. В составе этой жидкости до 200 наименований биологически активных веществ, которые самым благоприятным образом влияют на деятельность всех систем и органов в организме человека.

Таблица 3. Витаминно-минеральный состав творожной сыворотки
Витамины и витаминоподобные веществаМинерльные вещества
Холин14 мгКобальт (Co)0,1 мкг 
Витамин PP0,2 мгМолибден (Mo)12 мкг
Биотин (Витамин H)2 мкгМедь (Cu)4 мкг
Витамин Е0,03 мгЙод (I)8 мкг
Витамин С0,5 мгЦинк (Zn)0,5 мг
Витамин В12 (кобаламины)0,3 мкгЖелезо (Fe)0,06 мг
Витамин В9 (фолиевая кислота)1 мкгХлор (Cl)67 мг
Витамин В6 (пиридоксин)0,1 мгФосфор (P)78 мг
Витамин В5 (пантотеновая кислота)0,3 мгКалий (K)130 мг
Витамин В2 (рибофлавин)0,1 мгНатрий (Na)42 мг
Витамин В1 (тиамин)0,03 мгМагний (Mg)8 мг
Кальций (Ca)60 мг

Лечебно-профилактические свойства творожной сыворотки.

Употребление молочной сыворотки благотворно влияет на пищеварительный тракт, очищает кишечник, нормализует флору, выводит токсины, шлаки, стимулирует работу печени и почек. Сыворотка особенно полезна людям, страдающим заболеваниями органов ЖКТ:гастритами, колитами,  панкреатитами, энтероколитами, дисбактериозом, запорами.

Польза молочной сыворотки для кровеносной системы также велика, она способствует профилактике атеросклероза, показана при гипертонии, ишемической болезни сердце, при нарушениях кровообращения в головном мозге.

Также сыворотка влияет и на надпочечники, которые вырабатывают гормоны стресса, при употреблении сыворотки работа улучшается, и выработка гормонов стресса без причины прекращается.

Таким образом, творожная сыворотка относится к оздоровительным и спортивным продуктам питания, и благодаря своему витаминно-минеральному составу, может стать прекрасной и более полезной альтернативой кефира.

Диетические свойства творожной сыворотки.

Польза сыворотки и в ее способности снижать аппетит, многие диеты основаны на употреблении сыворотки и позволяют снизить вес легко и безопасно для организма. Из углеводов в сыворотке содержится легко усвояемая лактоза, не вызывающая образование жиров, а ценные аминокислоты, входящие в состав этой жидкости, жизненно необходимы организму и участвуют в белковом обмене и в кроветворении.

См. также: Концентрат сывороточных белков, обогащенный железом

Творожная сыворотка в пищевом производстве.

Отличительные свойства творожной сыворотки нашли широкое применение, как в кулинарии, так и в пищевой промышленности в целом. Творожную сыворотку применяют а процессе производства некоторых видов мягких сыров, к примеру сыр рикотта, который производят на основе козьего молока. Творожную сыворотку нередко добавляют в качестве пищевой добавки в хлебобулочные изделия. Творожная сыворотка способна также значительно улучшить вкусовые качества некоторых разновидностей выпечки, а также пригодится и в процессе приготовления летних холодных супов.

Творожная сыворотка нашла применение и в косметологии.

Домашние косметические средства на основе творожной сыворотки веками использовали отечественные красавицы для продления молодости и ухода за кожей лица, а также тела и волосами. Эту жидкость используют в основе многих масок для кожи лица и шеи, ею ополаскивают волосы, чтобы они лучше росли и не выпадали. Сыворотка молока – ценный заживляющий продукт, который поможет при солнечных ожогах.

См. также: Способ получениия косметической маски

Как получают сыворотку в домашних условиях?

Сыворотку часто можно встретить в отделах магазинов, где продают молочные продукты. Также эту жидкость можно получить и дома, в процессе приготовления домашнего творога. Для того чтобы получить сыворотку, возьмите 1 литр свежего молока и превратите его в простоквашу (можно просто оставить молоко в теплом месте, а можно для ускорения процесса добавить ложку сметаны или кефира). Когда молоко сквасилось, его наливают в эмалированную кастрюльку и нагревают на медленном огне. Следите за тем, чтобы масса не кипела, а просто грелась до температуры 60-70 градусов. Когда творожная масса отделится от сыворотки, откиньте массу в марлю и дайте стечь сыворотке.

Полученный творог готов к употреблению, а сыворотка может быть использована в любых целях: как основа для супа (на ее основе готовят рассольники), как основа для дрожжевого теста (на сыворотке оно получается особенно нежным м пышным), как лекарственный продукт (пить чистую сыворотку рекомендуют и взрослым и детям). Если дети отказываются пить сыворотку, ее можно добавлять в овощные и фруктовые соки. Такие «сывороточно-соковые коктейли» будут особенно богаты витаминами и минералами.

При употреблении сыворотки, следует помнить, что она оказывает легкий слабительный эффект, если у вас нет проблем с дефекацией, то не стоит употреблять этот напиток перед выходом из дома, перед долгой дорогой.

Будьте здоровы!

 

ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУ О ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ

  1. ПРОБИОТИКИ
  2. ДОМАШНИЕ ЗАКВАСКИ
  3. БИФИКАРДИО
  4. КОНЦЕНТРАТ БИФИДОБАКТЕРИЙ ЖИДКИЙ
  5. ПРОПИОНИКС
  6. ЙОДПРОПИОНИКС
  7. СЕЛЕНПРОПИОНИКС
  8. МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ
  9. ПРОБИОТИКИ С ПНЖК
  10. БИФИДОБАКТЕРИИ
  11. ПРОПИОНОВОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ
  12. ПРОБИОТИКИ И ПРЕБИОТИКИ
  13. СИНБИОТИКИ
  14. РОЛЬ МИКРОБИОМА В ТЕРАПИИ РАКА
  15. АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА
  16. АНТИОКСИДАНТНЫЕ ФЕРМЕНТЫ
  17. АНТИМУТАГЕННАЯ АКТИВНОСТЬ
  18. МИКРОФЛОРА КИШЕЧНОГО ТРАКТА
  19. МИКРОБИОМ ЧЕЛОВЕКА
  20. МИКРОФЛОРА И ФУНКЦИИ МОЗГА
  21. ПРОБИОТИКИ И ХОЛЕСТЕРИН
  22. ПРОБИОТИКИ ПРОТИВ ОЖИРЕНИЯ
  23. МИКРОФЛОРА И САХАРНЫЙ ДИАБЕТ
  24. ПРОБИОТИКИ и ИММУНИТЕТ
  25. МИКРОБИОМ И АУТОИММУННЫЕ БОЛЕЗНИ
  26. ПРОБИОТИКИ и ГРУДНЫЕ ДЕТИ
  27. ПРОБИОТИКИ, БЕРЕМЕННОСТЬ, РОДЫ
  28. ДИСБАКТЕРИОЗ
  29. ВИТАМИННЫЙ СИНТЕЗ
  30. АМИНОКИСЛОТНЫЙ СИНТЕЗ
  31. АНТИМИКРОБНЫЕ СВОЙСТВА
  32. СИНТЕЗ ЛЕТУЧИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
  33. СИНТЕЗ БАКТЕРИОЦИНОВ
  34. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ
  35. АЛИМЕНТАРНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
  36. ПРОБИОТИКИ ДЛЯ СПОРТСМЕНОВ
  37. ПРОИЗВОДСТВО ПРОБИОТИКОВ
  38. ЗАКВАСКИ ДЛЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
  39. НОВОСТИ

Наш полезный блог — Сухая молочная сыворотка: состав и польза продукта, область использования

Сыворотка молочная сухая подсырная ― белый порошок, получаемый в результате переработки сыра и молока. Процесс состоит из четырех этапов и включает очистку, пастеризацию, сгущение, на последней стадии производится сушка. Продукт полезен наличием в составе белков и лактозы, он имеет повышенную биологическую ценность, используется, в том числе для производства спортивного питания, так как позволяет быстро наращивать мышечную массу. Сыворотка не относится к генномодифицированным продуктам, в ее составе присутствуют только натуральные элементы, в процессе изготовления большинство витаминов не теряются, оставаясь в составе. По вкусу различают сырный, творожный и казеиновый продукт.

Состав

Сыворотка состоит на более чем 90% из воды, также в ней содержится масса полезных компонентов. Согласно требованиям ГОСТ, в химический состав должны входить такие элементы:

  • Аминокислоты.
  • Кальций и фосфор.
  • Калий и магний.
  • Витамины группы B.
  • Никотиновая кислота.
  • Аскорбиновая кислота.

Пищевая ценность продукта на 100 г: калорийность ― 20 ккал, углеводы ― 2,4%, белки ― до 1%, жиры ― до 0,5%.

Особенности производства

Производство сухой молочной сыворотки осуществляется в соответствии с техническими условиями и состоит из нескольких этапов. Сначала выполняется приемка сырья. Затем оно охлаждается до температуры в 5―7⁰C и направляется на промежуточное резервирование.

После этого продукт очищают от пыли и обезжиривают, для этого используют сывороточные сепараторы и вибрационные сита. Затем продукция направляется на пастеризацию и потом сыворотка проходит процесс концентрирования, при котором удаляется до 70% воды, при этом белки не теряют своих свойств.

Для придания продукту высокого качества он проходит процесс деминерализации, затем в дело вступает вакуум-выпарный аппарат, выполняется досгущение смеси, после которого массовая доля сухих веществ в сыворотке молочной должно составлять 60%. На последних этапах проводится процесс кристаллизации и сушка. В окончательном варианте доля влаги составляет не более 5%.

Польза и вред продукта

Несмотря на массу полезных свойств, продукт может и негативно влиять на здоровье. Но обо всем по порядку, сначала мы расскажем о пользе:

  • Нормализует работу желудочно-кишечного тракта, избавит от неприятных ощущений, которые возникают при панкреатите и гастрите.
  • Отрегулирует процесс обмена веществ.
  • Положительно влияет на сосуды, понижает артериальное давление, укрепляет стенки сосудов.
  • Укрепляет иммунитет, позволяет лучше противостоять инфекциям и вирусам.
  • Продукт укрепит волосы, улучшит состояние кожи.

Если говорить о пользе для женщин, то сухая сыворотка избавит от кольпита и молочницы, а вот мужчины часто используют этот продукт в спорте для наращивания мышечной массы и употребляют его для остановки процесса облысения.

Отдельно выделим пользу для беременных женщин: сыворотка оказывает общеукрепляющее действие, восстанавливает работу пищеварительной системы, укрепляет как свои кости, так и скелет ребенка и, вообще, делает протекание беременности более легкой.

Учитывайте, что если вы решили серьезно улучшить свое здоровье, то пить сыворотку надо не разово, а курсами по 3―4 недели.

Вред от сыворотки минимальный, но он есть. Она не рекомендуется людям с невосприимчивостью к молочному белку, слишком большие объемы приводят к расстройству желудка, а употребление неправильно приготовленного или испорченного продукта может привести к отравлению.

Как и где используется

Многие задают вопрос, как развести сухую молочную сыворотку. Самая популярная пропорция: на одну часть сыворотки добавить 10―12 частей воды при температуре 35―450C и напиток готов к употреблению. При добавлении сухой сыворотки в тесто ее используют в количестве 1―1,5% к общей массе. При приготовлении конфет берут 10% от веса добавляемого сахара.

Область применения сыворотки:

  • В хлебной промышленности используется для закваски при изготовлении хлеба высшего, первого, второго сорта, а также сдобы, баранок.
  • При производстве кондитерских изделий ― пряников, печений, вафель.
  • При изготовлении десертов ― желе, киселя, пудингов, конфет.

Отмечаем также, что сыворотка используется во многих диетах для похудения, кроме того, она выводит шлаки и некоторые виды ядов. Но и не забываем ее пользу для общего укрепления здоровья.

Сухая сыворотка ― это дешевый и полезный продукт, давно популярный в нашей стране. Отмечаем, что важно использовать только правильно приготовленные сывороточные порошки, чтобы избежать проблем со здоровьем.

Например, такие, как продает ТД «Milk-West». Предприятие гарантирует качество, соблюдает санитарные нормы и технологию производства. Кроме этого мы реализуем колбасы, сыры, молочку оптом по доступным ценам. Имеем собственный цех и бренд «Антон Палыч», продаем также продукцию лучших российских и белорусских производителей.

Молочная сыворотка — калорийность, химический состав, гликемический индекс, инсулиновый индекс

Содержание пищевых веществ в таблице приведено на 100 грамм продукта.

Норма рассчитывается по параметрам, введенным на странице мой рацион

Калорийность и макронутриенты

Белки, г

0. 76

102.5

0.7

Жиры, г

0.09

83.9

0.1

Углеводы, г

5.12

248.3

2.1

Вода, г

93.42

2450

3.8

Гликемический индекс

Гликемический индекс

~

~

~

Инсулиновый индекс

Инсулиновый индекс

~

~

~

Омега 3,6,9

Альфа-линоленовая к-та (18:3) (Омега-3), г

~

3.1

~

Клетчатка, Холестерин, Трансжиры

Клетчатка, г

~

31. 3

~

Холестерин, мг

1.0

~

~

Трансжиры, г

~

~

~

Витамины

Витамин A, мкг

2

937.5

0.2

Альфа-каротин, мкг

~

5208.3

~

Бета-каротин, мкг

~

5208.3

~

Витамин D, кальциферол, мкг

~

10.4

~

Витамин E, альфа токоферол, мг

~

15.6

~

Витамин K, филлохинон, мкг

~

125

~

Витамин C, аскорбиновая, мг

0. 1

93.8

0.1

Витамин B1, тиамин, мг

~

1.6

~

Витамин B2, рибофлавин, мг

0.1

1.9

5.3

Витамин B3, витамин PP, ниацин, мг

0.1

20.8

0.5

Витамин B4, холин, мг

16

520.8

3.1

Витамин B5, пантотеновая, мг

0.4

5.2

7.7

Витамин B6, пиридоксин, мг

~

2.1

~

Витамин B7, биотин, мг

~

52.1

~

Витамин B8, инозит, мг

~

520. 8

~

Витамин B9, фолаты, мкг

2

416.7

0.5

Витамин B11, L-карнитин, мг

~

680

~

Витамин B12, кобаламин, мкг

0.2

3.1

6.5

Витамин B13, оротовая кислота, мг

~

312.5

~

Коэнзим Q10, убихинон, мг

~

31.3

~

Витамин N, липоевая кислота, мг

~

31.3

~

Витамин U, метилмегионин-сульфоний, мг

~

208.3

~

Микроэлементы

Кальций, мг

103

1041. 7

9.9

Железо, мг

0.1

10.4

1

Магний, мг

10

416.7

2.4

Фосфор, мг

78

833.3

9.4

Калий, мг

143

2604.2

5.5

Натрий, мг

48

1354.2

3.5

Цинк, мг

0.4

12.5

3.2

Марганец, мг

~

2.1

~

Селен, мкг

1.8

72.9

2.5

Фтор, мкг

~

4166.7

~

Хром, мкг

~

52. 1

~

Кремний, мг

~

31.3

~

Молибден, мкг

~

72.9

~

Аминокислотный состав

— незаменимые аминокислоты

Триптофан, г

0.016

0.8

2

Треонин, г

0.038

2.5

1.5

Изолейцин, г

0.038

2.1

1.8

Лейцин, г

0.072

4.8

1.5

Лизин, г

0.065

4.3

1.5

Метионин, г

0. 014

1.9

0.7

Цистин, г

0.014

1.9

0.7

Фенилаланин, г

0.025

4.6

0.5

Тирозин, г

0.019

4.6

0.4

Валин, г

0.038

2.6

1.5

Аргинин, г

0.021

6.4

0.3

Гистидин, г

0.015

2.2

0.7

Аланин, г

0.033

6.9

0.5

Аспарагиновая, г

0.074

12.7

0.6

Глутаминовая, г

0. 136

14.2

1

Глицин, г

0.014

3.6

0.4

Пролин, г

0.045

4.7

1

Серин, г

0.035

8.6

0.4

Молочная сыворотка — описание, состав, калорийность и пищевая ценность

Молочная сыворотка представляет собой жидкость, которая остается после процеживания скисшего молока или производства творога и сыра. Сладкую сыворотку получают из молока после изготовления твердых сыров, таких как швейцарский или чеддер. Кислая сыворотка образовывается при изготовлении кислых сыров, например, прессованного творога.

Изготовление

Сыворотка — это побочный продукт, который получают после приготовления творога, сыра, технического и пищевого казеина. Она отделяется от твердой массы после свертывания молока под воздействием молочной кислоты, которая образуется естественным путем или искусственно внесенными микроорганизмами и сычужным ферментом.

Калорийность

В 100 граммах молочной сыворотки содержится 18,1 Ккал.

Состав

В состав молочной сыворотки входит более 200 полезных для организма элементов, в том числе лактоза, молочные сахара, незначительное количество жиров, витамины (А, B1, B2, B5, B6, B9, B12, C, E, H, PP, холин), микроэлементы (цинк, железо, медь, молибден, йод, кобальт), макроэлементы (кальций, фосфор, калий, натрий, магний, хлор, сера).

Одного литра молочной сыворотки в день достаточно для обеспечения организма суточной потребности в кальции, а также половины суточной нормы калия.

Применение

Молочную сыворотку рекомендуют употреблять в чистом виде. Также ее используют для приготовления коричневых сыров, в качестве добавки при выпечке хлеба, кондитерских изделий, крекеров. Дрожжевое тесто на сыворотке получается особенно пышным и нежным.

Белки на основе молочной сыворотки — это популярная пищевая добавка среди людей, которые занимаются построением мышечной массы.

В Швейцарии, которая славится изготовлением большого количества сыров, производят газированный напиток Rivella на основе молочной сыворотки.

Из-за высокой питательной ценности, а также состава, близкого к женскому молоку, сыворотку используют как основной компонент для приготовления детского питания.

Кроме того, молочная сыворотка широко используется в косметологии для улучшения состояния кожи и волос.

Хранение

Этот молочный продукт хранится в холодильнике не более двух суток.

Полезные свойства

Считается, что белок, который присутствует молочной сыворотке, усваивается лучше, чем белок куриных яиц. Аминокислоты, которые входят в ее состав, принимают участие процессе кроветворения и белкового обмена. Ежедневно выпивая один стакан сыворотки, можно укрепить иммунитет и предотвратить вирусные и инфекционные заболевания.

Доказано, что молочная сыворотка способствует освобождению инсулина.

При проблемах с пищеварением рекомендуется выпивать сыворотку до еды. Она способствует восстановлению слизистой желудка, нормализации микрофлоры кишечника, а также помогает лечить гастрит и колит. Благодаря легкому слабительному эффекту, сыворотка помогает людям, страдающим от запоров.

Также она используется как средство против отечности, поскольку нормализует водно-солевой баланс в организме. Кроме того, сыворотка очищает его от токсинов и шлаков. Для этого рекомендуют выпивать один стакан сыворотки натощак.

Этот молочный напиток очищает кровь от плохого холестерина и препятствует откладыванию холестериновых бляшек на стенках сосудов. Поэтому ее рекомендуется употреблять для предотвращения атеросклероза.

Этот продукт благотворно влияет на сердечно-сосудистую систему, помогает нормализовать кровяное давление, отвечает за стабилизацию психоэмоционального состояния за счет подавления выработки стрессовых гормонов.

Также ее рекомендуют употреблять для нормализации веса и снижения аппетита.

Сыворотку называют эликсиром молодости, поскольку в ней присутствуют низкомолекулярные белки, способствующие росту и обновлению клеток. Она замедляет процесс старения, является природным антиоксидантом и стимулирует регенерацию тканей.

Кроме того, ее назначают при болезнях почек, печени, дыхательных путей, кожи сахарном диабете.

Большое количество калия в ее составе поможет избавиться от целлюлита.

Ограничения по употреблению

Молочная сыворотка содержит лактозу, поэтому не рекомендуется для употребления людям с аллергией на этот компонент. Также ее стоит осторожно принимать людям, склонным к диарее.

Интересные факты

Целебные свойства сыворотки были открыты давно, она использовалась для лечения еще древними греками, которые с помощью этого продукта поддерживали свое здоровье и красоту.

В восемнадцатом веке пользовались популярностью специальные медицинские учреждения, где сыворотка применялась в качестве единственного лекарственного средства. В лечебных целях пили до четырех литров сыворотки в день.

Whey — обзор | Темы ScienceDirect

7.5 Сывороточные напитки

Сыворотка использовалась для лечения некоторых заболеваний, таких как заболевания кожи и пищеварительной системы, а также туберкулез со времен Древней Греции из-за ее благотворного воздействия на здоровье. В 18 веке был основан специализированный институт по лечению заболеваний сывороткой, и начались подробные исследования пищевых и терапевтических свойств сыворотки. В те времена термин «сыр карри» стал обычным явлением в Швейцарии, Германии и Австрии.Сыворотка успешно применяется при диарее, заболеваниях желчевыводящих путей, кожных проблемах, шелушении мочевыводящих путей и некоторых отравлениях. Эти виды напитков известны как идеальный источник пищи и энергии для спортсменов из-за их высокой пищевой ценности и большого количества белка (Yerlikaya et al., 2010). В последнее время растущее понимание качества жизни и здоровья побудило исследователей производить идеальные продукты с приемлемым уровнем яркости вкуса, цвета, аромата, вязкости и гладкости покрытия рта, помимо его содержания (Janiaski et al., 2016).

Производство напитков из сыворотки было начато в 1970-х годах. Один из старейших сывороточных напитков — Rivella, который производится в Швейцарии. Известно, что некоторые напитки из сыворотки на европейском рынке производятся, причем одни из них являются алкогольными, а другие — безалкогольными. Только в Германии на рынке коммерчески доступно 15 видов безалкогольных напитков на основе сыворотки. Для этой цели широко используется сычужная сыворотка (Bakırcı and Kavaz, 2006). Sabokbar и Khodaiyan (2015) исследовали производство пробиотического напитка из гранатового сока и ферментации смеси сыворотки зернами кефира.Этот новый напиток показал хорошую антиоксидантную активность. Шукла и др. (2013) выявили пробиотический напиток хорошего качества с использованием смеси ананасового сока и сыворотки с 1% инокулята Lactobacillus acidophilus . Villumsen et al. (2015) изучали самостабильные напитки с высоким содержанием белка при хранении при комнатной температуре. Они отметили, что термическая обработка, качество партии и контроль температуры хранения влияют на формирование агрегации в кислой дисперсии сыворотки.

Самостабильные готовые к употреблению белковые напитки сегодня предпочтительнее.Существует четыре основных типа напитков из сыворотки: смеси обработанной или необработанной сыворотки с различными фруктовыми или овощными соками; кисломолочные напитки из ферментированной или неферментированной молочной сыворотки; утоляющие жажду газированные напитки типа «Ривелла»; и алкогольные напитки, такие как пиво, вино и т. д. Различные напитки могут быть приготовлены для производства сыворотки и продуктов на ее основе. Сывороточные напитки с определенным количеством углеводов и солей можно приготовить как спортивные напитки, которые хорошо подходят при мышечных спазмах, восстановлении мышц и т. Д.(Чаван и др., 2015). Wagoner et al. (2015) определили ключевые изменения стабильности для напитков с сывороточным белком. Они отметили, что концентрация белка, pH и термическая обработка влияют на стабильность напитков. Пробиотические сывороточные напитки с добавлением апельсинового порошка и апельсинового ароматизатора получали из сыворотки сыра чеддер. Эти современные ферментированные сывороточные напитки были проанализированы по их сенсорным характеристикам, таким как цвет, аромат, вкус и текстура (Faisal et al., 2017).

Сыворотка в производственных процессах производства молока перерабатывается для извлечения питательных веществ.Следовательно, выброшенная сыворотка используется реже, чем отбракованная сыворотка, произведенная при местной переработке молока. Местное производство ячменно-сывороточного напитка с функциональными ингредиентами было достигнуто из использованной сыворотки по низкой цене (Jain et al., 2013). Bakırcı и Kavaz (2006) сообщили о некоторых продуктах из сывороточных напитков на европейском рынке, поскольку «фрусигурт» происходит из Германии; сыворотка с добавлением фруктов или цитрусовых, поскольку «Big M» происходит из Германии; ароматизированная и обогащенная витамином E сыворотка, поскольку «Mango Molke-Mix» происходит из Германии; экстракт манго и сыворотка с добавлением бифидобактеров, поскольку «Frucht-Molke» происходит из Германии; черная смородина или смесь из 10 фруктов (в соотношении 25%) (апельсин, ананас, абрикос, банан, экзотические фрукты, манго, слива и цитрусовые) с добавлением сыворотки, так как «Kur-Molke» родом из Германии; сыворотка с добавлением экстракта яблока или апельсина / маракуи, поскольку «Molken Frucht Nektar» происходит из Германии; сыворотка плюс 25% концентрат апельсина / маракуи, поскольку «Мультивитамин-Молке» был произведен в Германии; сыворотка плюс 10 фруктовых экстрактов плюс 10 витаминов, поскольку «Ривелла» родом из Швейцарии; вода, сыворотка, угольная кислота, сахар, натуральные ароматизаторы и подкисляющий агент (l-молочная кислота), поскольку «Sureli» происходит из Швейцарии; 35% чистая, протеиназная и газированная сыворотка, поскольку «Fit» происходит из Швейцарии; 15% фруктовой мякоти или экстракта манго с добавлением сыворотки (газированной), так как «Latella» происходит из Австрии; сыворотка плюс манго плюс маракуя и фруктовая мякоть / экстракт цитрусовых, поскольку Morea происходит из Franse; концентрат сыворотки плюс 40% экстракта манго, киви и экзотических фруктов, так как «Ламбада» родом из Словении; 3% фруктовый сироп, сахар, сыворотка и ароматизаторы (экзотические, киви, абрикос, ананас, лимон, апельсин и манго), поскольку «Hedelmatarha» происходит из Финляндии; сыворотка, гидролизованная лактозой, плюс фрукты, так как «Такси» родом из Норвегии; 85. 3% сыворотки плюс 6,3% фруктового концентрата плюс краситель, поскольку «Djoez» происходит из Норвегии; 80% сыворотки плюс 12,8% фруктового концентрата плюс аромат, поскольку «Fanna-fitt» происходит из Венгрии; и 80% фруктовых экстрактов плюс сладкая сыворотка.

В алкогольных напитках сыворотка является ценным источником для производства алкогольных напитков, поскольку лактоза является ключевым компонентом (70%) сухого вещества сыворотки. Алкогольные напитки из сыворотки, называемые слабоалкогольными (≤ 1,5%) напитками, включают прямое брожение лактозы (обычно с использованием дрожжевых штаммов, таких как Kluyveromyces fragilis и Saccharomyces lactis ) или добавление сахарозы для получения желаемого уровня алкоголя. (0.5% –1,0%), стадии ароматизации, подслащивания и упаковки. Таким образом, количество имеющейся лактозы превращается в молочную кислоту. В то время как оставшиеся ферменты превращаются в спирт, они придают конечному продукту освежающий кисловатый вкус.

Сывороточное пиво, которое может быть обогащено минералами или содержать гидролизаты полисахаридов и витамины, может производиться с добавлением солода или без него. Сывороточное вино имеет относительно низкое содержание алкоголя (10–11%) и обычно приправлено фруктовыми ароматами.Производство сывороточного вина включает следующие стадии: очистка, удаление белка, гидролиз лактозы, перенос из хвостов и охлаждение, добавление дрожжей и ферментация, перенос, созревание, фильтрация и розлив в бутылки (Ерликая и др., 2010).

Химический состав, белковый профиль и физико-химические свойства ингредиентов концентрата сывороточного белка, обогащенного α-лактальбумином

Основные характеристики

Уровень обогащения α-лака зависел от используемого технологического подхода.

Обогащение α-lac привело к повышению уровня триптофана в ингредиентах WPC.

Селективное осаждение дало ингредиент с гетерогенным белковым профилем.

Осаждение α-lac привело к сообогащению фосфолипидов.

Реферат

Целью данного исследования было завершить всестороннюю оценку питательного состава, физико-химических свойств и белкового профиля трех различных ингредиентов концентрата сывороточного белка, обогащенного α-лактальбумином (LAC).Изученные ингредиенты LAC были произведены с использованием различных подходов к обогащению, а именно мембранной фильтрации (LAC-M), селективного осаждения (LAC-P) и ионного обмена (LAC-IE), и сравнивались с эталонным концентратом сывороточного протеина (WPC) и обезжиренным молоком. порошковые (SMP) ингредиенты с неизмененным белковым профилем. Ингредиенты LAC имели неоднородный химический состав и белковый профиль, который зависел от используемого метода обогащения. Белковый профиль ингредиентов LAC был преобладающим в α-лактальбумине и, следовательно, выше в триптофане по сравнению с эталонными ингредиентами.В отличие от LAC-M и LAC-IE, LAC-P имел очень сложный белковый профиль. Новая информация, предоставленная в этом исследовании для этих новых ингредиентов сывороточного протеина с добавленной стоимостью, будет способствовать разработке пищевых продуктов следующего поколения на основе молочных продуктов.

Сокращения

Apo-α-lac

Альфа-лактальбумин с обедненным кальцием

DLS

динамическое рассеяние света

Holo-α-lac

альфа-лактальбумин, связанный с кальцием

ICP-MS

, масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой

Концентрат белка LAC

обогащенный α-лактальбумином

LAC-IE

ингредиент концентрата сывороточного белка, обогащенный α-лактальбумином, приготовленный с использованием ионного обмена

LAC-M

ингредиент концентрата сывороточного белка, обогащенный α-лактальбумином, приготовленный с использованием мембранной фильтрации

LAC-P

концентрат сывороточного белка ингредиент, обогащенный α-лактальбумином, полученный с использованием селективного осаждения белков

PE

фосфатидилэтаноламин

PSD

гранулометрический состав

RP-HPLC

обращенно-фазовая жидкостная хроматография высокого давления

RP-UPLC

обращенно-фазовая жидкостная хроматография сверхвысокого давления

SDS PAGE

Электрофорез в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия

SE-HPLC

Эксклюзивная жидкостная хроматография высокого давления

SLS

статическое рассеяние света

Концентрат сывороточного протеина WPC

ζ-потенциал

дзета-потенциал

Ключевые слова

Сывороточный протеин

Физико-химический

Состав

Ингредиенты статей (0)

Просмотреть аннотацию

© 2021 Авторы. Опубликовано Elsevier Inc.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Химическая характеристика и применение кислой сыворотки в ферментированном молоке

Реферат

Кислая сыворотка — это побочный продукт переработки сыра, который может быть использован в рецептурах напитков благодаря своим свойствам. высокое качество питания. Целью настоящей работы было изучение физико-химических характеристик кислой сыворотки из сыра Petit Suisse и использование этого побочного продукта в рецептуре ферментированного молока, заменяющего воду.Кроме того, было протестировано сокращение периода ферментации. И конечный продукт, и кислая сыворотка были проанализированы с учетом физико-химических определений, а ферментированное молоко было оценено с помощью сенсорного анализа, включая множественные сравнения и приемочные испытания, а также намерение покупки. Результаты физико-химических анализов показали, что сыворотка, полученная как зимой, так и летом, имела более высокие значения белка (1,22 и 0,97%, вес / объем, соответственно), но не было различий в содержании лактозы. Осенью самый высокий уровень твердого экстракта был обнаружен в сыворотке (6,00%, мас. / Об.) С большим количеством лактозы (4,73%, мас. / Об.) И золы (0,83%, мас. / Об.). При анализе ферментированного молока, произведенного с добавлением кислой сыворотки, приемочные испытания дали 90% приемлемости; намерение покупки показало, что 54% ​​потребителей «обязательно купят», а 38% «вероятно купят» продукт. Использование кислой сыворотки в рецептуре ферментированного молока было технически жизнеспособным, позволяя агрегировать ценность побочного продукта, предотвращая слив, снижая потребление воды и сокращая период ферментации.

Ключевые слова: Производство сыра, напитки, молоко и молочные продукты, побочные продукты

Введение

Молочная сыворотка — это жидкость, которая остается от осаждения казеина во время производства сыра (Magalhães et al. 2010). Это побочный продукт этой отрасли (Amante et al. 1999; Assadi et al. 2008; Baldissera et al. 2011; Khurana and Kanawjia 2007), что соответствует от 70 до 90% всего молока, поступающего в процесс, и это содержит около 50% питательных веществ из сырья, включая растворимый белок, лактозу, витамины и минералы (Bylund 2003).

Состав молочной сыворотки зависит от нескольких факторов, в том числе от типа обрабатываемого сыра, метода осаждения казеина, термической обработки молока, хранения после доения и других (Johansen et al. 2002; Lucas et al. 2006). Кислая сыворотка (pH <5,0) образуется при производстве свежих сыров, которое включает кислотную коагуляцию молока, сливок или сыворотки, или комбинацию кислоты и сычужного фермента или кислоты и нагревания, и отличается от сладкой сыворотки с точки зрения белков, минералов. и концентрации лактозы.Он также имеет более высокую кислотность и содержание кальция, а также отсутствие казеиномакропептида (Konrad et al. 2012). Некоторые из самых популярных сыров, в которых кислая сыворотка является побочным продуктом: Cream Cheese, Cottage , Quark или Tvorog , Fromage frais , Ricotta и Petit Suisse (Schulz-Collins and Сенге 2004).

Кислая сыворотка содержит от 4,2 до 4,9% (мас. / Об.) Лактозы, 93,5% (мас. / Об.) Воды, от 0,55 до 0,75% (мас. / Об.) Белка, 0.8% (мас. / Об.) Золы и 0,04% (мас. / Об.) Липидов (Bylund 2003). Этот тип сыворотки обычно содержит более высокий уровень золы и более низкий уровень белка по сравнению со сладкой сывороткой, и его пищевое применение ограничено из-за его кислого и соленого вкуса (Baldissera et al. 2011; Wong et al. 1978).

Мировое производство молочной сыворотки оценивается в 180-190 × 10 6 тонн в год с ежегодным увеличением на 1-2%, но только около 50% перерабатывается (Baldasso et al. 2011; Román et al. 2012 г.).В 2011 году в Бразилии было произведено около 680 000 тонн сыра, что соответствует более шести миллионам кубометров сыворотки (Anuário 2012), что представляет собой потерю сухих веществ молока, которые в основном не использовались, а также представляли потенциальную угрозу окружающей среде (Cruz и др. 2009).

На рынке молочных продуктов кисломолочные напитки представляют собой важный класс продуктов, который в период с 1998 по 2003 год рос в шесть раз быстрее, чем общий рост молочных продуктов; такое поведение, по-видимому, связано с повышенным интересом потребителей к функциональным продуктам питания (Baldissera et al. 2011; Granato et al. 2010; Хурана и Канавджиа 2007; Шибья и Мишраб 2013). Как сообщили Khurana и Kanawjia (2007), до 2003 года Япония была основным рынком для этого типа продуктов, где бренд Yakult является эталонным продуктом для всей категории, а другими важными рынками были Южная Корея и Бразилия. Данные, касающиеся потребления молочных напитков и кисломолочных продуктов на душу населения, включая йогурт, доступны для некоторых стран, таких как Германия, Франция и Дания; в 2004 г. — 44.6, 28,9 и 21,9 кг / жителя соответственно (Khurana and Kanawjia 2007).

В Бразилии специальное законодательство в отношении ферментированного молока (BRAZIL 2007) определяет его как продукт с добавлением или без добавления других ингредиентов, полученных путем коагуляции и пониженного pH молока, с добавлением или без добавления других молочных продуктов с помощью молочных продуктов. ферментация под действием специфических культур микроорганизмов, таких как Lactobacillus acidophilus , Lactobacillus casei , Bifidobacterium sp. , Streptococcus salivarius subsp. thermophilus среди других LAB. Эти специфические бактерии должны быть жизнеспособными и присутствовать в конечном продукте в большом количестве. Молочная сыворотка, концентрированная или нет, является разрешенным дополнительным ингредиентом при производстве кисломолочных продуктов в соответствии с законодательством Бразилии. Учитывая большое количество молочной сыворотки, которая недостаточно используется в кормах для животных, в настоящей статье предлагается использовать молочную сыворотку в качестве водного заместителя при производстве ферментированного молока с сокращением периода ферментации.Если бы этот жидкий побочный продукт был включен в пищевой продукт в виде ферментированного молока, можно было бы оптимизировать пищевую ценность конечного продукта с полным потреблением твердых веществ сырья и снижением рисков загрязнения окружающей среды.

Материалы и методы

Материалы

Это исследование было проведено в сотрудничестве с молочной фабрикой в ​​центрально-восточном штате Парана (IPARDES 2004) на юге Бразилии при пожертвовании кислой сыворотки и других ингредиентов. для производства кисломолочной продукции, а также доступ к технологическому оборудованию и мощностям.Свежую кислотную сыворотку собирали на выходе из центрифуги (Westfalia KDB 30-02-076, Oelde, Германия), которая отделяла ее от творожной массы при переработке сыра типа Petit Suisse . Другими ингредиентами, добавленными к ферментированной основе, были пастеризованный сироп сахарозы (62 ° Brix), аромат лимонных фруктов (559609 – Firmenich, Cotia SP, Бразилия), гранулированный сорбат калия (Ntsac, Nantong-Jiangsu, Китай) и подслащенный и концентрированный апельсиновый сок. (Орион, Палхока СК, Бразилия). Все реагенты были pro analysis , оборудование и материалы были доступны в Государственном университете Понта-Гросса (UEPG).

Методы

Физико-химические характеристики кислой сыворотки

Кислая сыворотка собиралась сразу после производства один раз в неделю в течение 12 месяцев, с ноября 2011 года по ноябрь 2012 года, на местном молочном заводе. Сразу после сбора образцы были оценены в лаборатории контроля качества молочного завода на содержание белка с использованием автоматической системы LECO® FP-528 (LECO Corporation, Сент-Джозеф, Мичиган, EUA), которая сертифицирована Ассоциацией производителей молока. Официальные химики-аналитики (AOAC 1998).Зольность определялась гравиметрически после полного сжигания (муфельная печь при 550 ° C / 5 ч). Общий сухой экстракт (сушильная печь при 105 ºC / 4 ч) и общее количество растворимых твердых веществ также были определены количественно, последнее — с помощью рефрактометра (Atago PAL-1, Сайтама, Япония), а также липидов (жиромер), содержание лактозы (Lane-Eynon метод) и кислотность (выраженная в молочной кислоте). Все анализы проводились в соответствии с законодательством Бразилии, Instrução Normativa no. 68 (Бразилия, 2006 г.).

Производство кисломолочного молока

Образцы были произведены на промышленном предприятии с использованием некоторого оборудования коммерческого процесса и другого оборудования лабораторий контроля качества / исследований и разработок.Коровье молоко (коровы голштинской породы) пастеризовано при 72–75 ° C / 15 с (VT20 – GEA Sarstedt, Германия), обезжирено и стандартизировано до 0,03% липидов и охлаждено до 5–7 ° C (Inoxil, модель S38RKC, Сан-Паулу, SP , Brazil) добавляли к обезжиренному сухому молоку, смеси витаминов (A, C, D, E) (Mix Cassab BTV – 4353, Santo Amaro SP, Бразилия) и цитрату натрия (Cargill, Uberlandia MG, Бразилия). Смесь снова подвергали термической обработке (88–92 ° C / 5 мин) и понижали температуру до 75 ° C. После этого смесь отправили в бродильные чаны (модель Inoxil S98.031.09, São Paulo SP, Бразилия) и нагревали до 95 ° C / 3 ч, стадия карамелизации, а затем охлаждали до 40 ° C, когда соответствующая заквасочная культура, содержащая Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei и Bifidobacterium sp. был добавлен. Параметры процесса, протестированные в настоящей работе, использовались на промышленном предприятии по переработке ферментированного молока, которое участвовало в этом исследовании. Период ферментации, используемый в молочной промышленности, был установлен как необходимый для достижения значения кислотности 320 ° D в ферментированной основе.В нашем исследовании ферментация при 43 ° C продолжалась 25 и 40 часов для производства ферментированной основы.

Для производства ферментированного молока ферментированную основу брали из бродильных чанов и охлаждали до температуры 5 ºC; затем его гомогенизировали с помощью миксера, и другие ингредиенты были добавлены в тех же количествах, что и в коммерческом препарате: пастеризованный сахарозный сироп, подслащенный концентрированный апельсиновый сок, гранулированный сорбат калия, аромат лимонных фруктов и пастеризованная кислая сыворотка (95 ºC / 5 мин) . Готовый продукт был упакован в ПЭТ-бутылки молочного цвета и хранился в холодильнике при 7–10 ° C.

Состав товарной, а также опытной кисломолочной продукции представлен в таблице.

Таблица 1

Период ферментации и состав товарного и экспериментального ферментированного молока

Параметр Коммерческий Экспериментальный
Период ферментации (ч) 60 25
Ферментированная основа (%) 25 25 25
Вода (%) 54 0 0
Кислая сыворотка (%) 54
Прочие ингредиенты (%) 21 21 21
Физико-химические характеристики ферментированного молока с добавлением кислой сыворотки

Эти анализы были выполнены в лабораториях университета. Содержание белка в ферментированном молоке рассчитывали из общего азота (N × 6,25), как указано методом Кьельдаля, общего количества растворимых твердых веществ по рефрактометрии, лактозы и редуцирующих сахаров по методу Лейна-Эйнона, а кислотность выражали как молочная кислота, в соответствии с законодательством Бразилии, Instrução Normativa n ° 68 (Brasil 2006). Содержание глюкозы определяли колориметрическим методом глюкозооксидазы (GOD) (Dahlquist 1961). PH измеряли потенциометрическим методом (Micronal, модель B474, Сан-Паулу, Бразилия) (IAL 2005).

Органолептический анализ ферментированного молока с добавлением кислой сыворотки

После утверждения Комитетом по этике исследований с участием человека Государственного университета Понта-Гросса (процесс № 133.108 / 2012) образцы ферментированного молока в течение 25 и 40 часов, оценивали через 2 дня после производства с помощью множественных сравнительных тестов в соответствии с NBR 13526 (ABNT 1995), включая коммерческий образец в качестве стандарта с учетом четырех повторов. В этом тесте участвовало 13 обученных дегустаторов (трое мужчин и 10 женщин, в возрасте от 26 до 35 лет), и для сравнения экспериментальных образцов со стандартом использовалась базовая шкала, причем крайние точки были определены как « чрезвычайно худшие », чем стандарт. (1) и «чрезвычайно лучше», чем стандарт (9).Форма оценки для дегустаторов содержала поле для комментариев, которые они сочли необходимыми. Дегустаторы прошли обучение на молочной фабрике Группой сенсорного анализа и инноваций по контролю за продуктами. Программа обучения включала следующие основные тесты: базовые вкусы, распознавание запаха, острота зрения по цветам тестового набора, текстура, вязкость и треугольные тесты. Образцы (20 мл охлажденного ферментированного молока) были систематизированы и испытаны случайным образом в прозрачных пластиковых стаканчиках в четырех повторностях, а тесты были распределены на четыре сеанса в течение 3 дней.

Приемочные испытания были проведены в университете через 3 дня после изготовления образцов с 77 потребителями (40% мужчин и 60% женщин), которые оценили экспериментальный продукт, приготовленный с использованием ферментированной основы в течение 25 часов. Была использована девятибалльная гедонистическая шкала с крайностями, обозначенными как «очень не нравился» (1) и «очень нравился» (9). Намерение совершить покупку также оценивалось в этом тесте с теми же потребителями с использованием пятибалльной шкалы в диапазоне от «определенно куплю» (5) до «определенно не куплю» (1) и с использованием процедур, описанных в другом месте (Meilgaard и другие.1991). Образцы были представлены в прозрачных пластиковых стаканчиках (20 мл охлажденного продукта), а анализ проводился в лаборатории сенсорного анализа, в индивидуальных кабинах с соответствующим освещением при комнатной температуре (20 ° C), с участием неквалифицированных дегустаторов (студентов и сотрудников. университета). Формы сенсорной оценки содержали поле для комментариев судей.

Статистический анализ

Физико-химические результаты первоначально оценивались с помощью теста Левена для проверки распределения данных.После подтверждения однородности результаты выражали как среднее ± стандартное отклонение и коэффициент вариации. Тест Фишера использовался для сравнения сырья, произведенного в разные сезоны. Корреляция Пирсона использовалась для выявления возможных ассоциаций между параметрами образцов кислой сыворотки при p <0,01. Принятый уровень значимости для анализов всегда был p <0,05. Результаты сенсорного анализа (тесты множественного сравнения) были представлены в ANOVA.Приемлемость конечного продукта рассчитывалась по средним значениям ответов потребителей и выражалась в процентах, а намерение покупки отображалось в виде гистограммы и в процентах. Статистический анализ проводился с использованием программного обеспечения Action® (Estacamp, São Carlos SP, Бразилия).

Результаты и обсуждение

Физико-химические характеристики кислой сыворотки

В таблице показаны результаты физико-химических анализов образцов кислой сыворотки, собираемых еженедельно с ноября 2011 года по ноябрь 2012 года на бразильском молочном заводе.

Таблица 2

Физико-химическая характеристика образцов кислой сыворотки ( n = 65)

903 905 902 905 902 903 9019 0,819 61,38

Кислотность% (мас. / Об.) Липиды% (мас. / Об.) Зольность% (мас. / Об.) ) Содержание воды% (мас. / Об.) TSS% (мас. / Об.) pH Белок% (мас. / Об.) Лактоза% (мас. / Об.)
Среднее значение 0,61 0,09 0,61 94,44 5,57 4.37 0,84 4,18
SD 0,07 0,04 0,37 0,54 0,57 0,14 0,55 0,85 902 0,57 10,23 3,12 65,84 20,05

Средние результаты, как показано в таблице, составили 0,84% (мас. / Об.) Белка, 5.57% (мас. / Об.) TSS и кислотность 0,61% (мас. / Об., В молочной кислоте), близкие к тем, о которых сообщает Bylund (2003), которые составляют от 0,55 до 0,75% белка, от 6,2 до 6,5% от TSS. и кислотность 0,4% (мас. / об., в молочной кислоте). Gallardo-Escamilla et al. (2005) обнаружили 0,76% белка и pH 4,36 в сыворотке от производства творога. Turhan и Etzel (2004) сообщили о содержании белка 0,76% (мас. / Об.) Для сыворотки Cottage , тогда как Martínez-Hermosilla et al. (2000) сообщили, что для сыворотки того же типа сыра 0.75% белка, 6,32% TSS, 0,60% золы и 93,68% воды. Djuric et al. (2004) обнаружили в кислой сыворотке 4,69% лактозы, 0,82% белка и 0,50% золы.

В предыдущем исследовании наша группа проанализировала кислую сыворотку от производства творога, собранную в 2010 году на том же молочном заводе, и результаты были pH 4,20, кислотность 0,64 (% мас. / Об., Как молочная кислота), общее количество растворимых твердых веществ. 5,2% (мас. / об.), белка 0,58% (мас. / об.) и липидов 0,04% (мас. / об.) (Barana et al. 2012).

Различия в химическом составе этого вида побочного продукта связаны с несколькими факторами, включая условия доения, химический состав и хранение молока, а также порядок производства сыра (Johansen et al.2002). Химический состав молока связан с стадией доения коровы, породой крупного рогатого скота и питанием, среди других факторов (Fagan et al. 2010; Glantz et al. 2009; Glantz et al. 2010; Johansen et al. 2002).

В настоящем исследовании уровень белка был примерно на 18% выше, чем указанные выше значения, что могло быть связано с генетическим улучшением и высококачественным питанием стад из региона, где были собраны образцы кислой сыворотки. Ribas et al. (2004) изучили вариации общего содержания растворимых сухих веществ в молоке 32 590 стад из штатов Парана, Санта-Катарина и Сан-Паулу (все на юге Бразилии) и обнаружили, что среднее содержание белка составляет 3.20% (мас. / Об.), Что немного выше, чем указано Ribas et al. (2004) 3,10% (мас. / Об.) И по данным анализа улучшения молочного стада (DHIA) (Ribas et al. 2004) 3,18% (мас. / Об.).

Результаты анализа Пирсона не выявили корреляции ( p <0,01) между содержанием белка и другими компонентами кислой сыворотки, за исключением лактозы с отрицательной корреляцией ( r = -0,715) (таблица).

Таблица 3

Значения корреляции Пирсона для физико-химических данных кислой сыворотки ( n = 65)

Кислотность Липиды Зола Water Protein TSS Лактоза
Кислотность 1
p = —
Липиды −0. 0664 1.0000
п = 0,602 p = —
Ясень −0,0357 0,1824 1,0000 п = 0,780 п = 0. 149 p = —
Вода, подача 0,0186 −0,2798 0,4201 1,0000
п = 0,884 p = 0,025 п
= 0,001
п = —
TSS −0.0592 0,2790 0,4110 -0,9735 1,0000
п = 0,642 p = 0,026 п
= 0,001
п
= 0,00
p = —
pH 0.0975 −0,2991 −0,1199 0,1539 −0,1430 1,0000
п = 0,444 p = 0,016 п = 0,345 п = 0,225 п = 0,260 p = —
Белок −0,1897 −0,0511 0,0606 0.0405 -0,0540 -0,0502 1,0000
п = 0,133 п = 0,688 п = 0,634 п = 0,751 п = 0,671 п = 0,694 p = —
Лактоза 0,2090 0,1645 -0,0425 -0,5971 0.6090 0,0734 -0,7158 1,0000
p = 0,098 п = 0,194 п = 0,739 п
= 0,000
п
= 0,000
п = 0,564 п
= 0,000
p = —

Другие важные корреляции ( p <0.01) находились между содержанием воды и TSS ( r = -0,974), лактозы и TSS ( r = -0,609), содержания лактозы и воды ( r = -0,597), содержания золы и воды ( r = -0,420) и золы и TSS ( r = 0,411).

В таблице представлен физико-химический состав образцов кислой сыворотки для четырех сезонов. Зольность имела высокий коэффициент вариации (61,38%) с большой разницей между летом и другими сезонами. В других академических исследованиях сообщается, что минеральный состав жидкой кислой сыворотки очень близок к минеральному составу сладкой сыворотки, за исключением более высоких уровней кальция и магния, что может быть связано с методом осаждения казеина (Alsaed et al.2013; Barana et al. 2012; Wong et al. 1978). Как обсуждалось Jeličić et al. (2008), содержание кальция в кислой сыворотке выше из-за ее более высокой растворимости при низких значениях pH. Как описано Lucas et al. (2006), при производстве сыра неорганический фосфор полностью растворяется при pH 5,2, тогда как растворение кальция и магния происходит только при более низких значениях (pH 3,5). Таким образом, чем выше подкисление молока перед сливом творога, тем больше минералов будет в сыворотке. В настоящем исследовании вариации процесса, связанные с подкислением, могут оправдать обнаруженные различия.

Таблица 4

Физико-химическая характеристика кислой сыворотки, собранной за четыре сезона, с ноября 2011 г. по ноябрь 2012 г.

902 9019 0,06

902

9019 0 3,8 .04

Кислотность% (мас. / Об.) Липиды% (мас. / Об.) Зольность% (мас. / об.) Содержание воды,% (мас. / об.) TSS% (мас. / об.) pH Белок,% (мас. / об.) Лактоза,% (мас. / об.)
Весна (сентябрь / декабрь) 0,596 ab 0.085ª 0,619ª 94,571ª 5,425 до н. 0,38 0,13 0,23 0,42
Лето (декабрь / март) 0,638 a 0,061 b 0,367

8 90.837 5,129 c 4,478 0,968 b 3,942 b
SD 0,06 0,06 0,06 0,06 1,05
Осень (март / июнь) 0,615 ab 0,100ª 0,828ª 94,066 b 6,001ª 4,44119 0. 9 до н.э. 4,73410
SD 0,12 0,00 0,60 0,27 0,33 0,13 0,39 0,69 b 0,100 a 0,661 94,230 b 5,770 b 4,227 c 1,218

8 902

0,00 0,19 0,34 0,34 0,04 0,84 0,80

Показатели содержания лактозы в сыворотке показали в среднем 4,07% для более теплого времени года и 4,28%. времена года. Силва (2004) сообщил, что разные сезоны влияли на содержание лактозы в коровьем молоке; в более теплое время он был ниже по сравнению с более холодным периодом и составлял от 4,5 до 5,0% (мас. / об.).

Наши результаты по содержанию липидов имели высокие значения коэффициента вариации, но ниже, чем по содержанию белка.Важно учитывать, что молоко, используемое для производства сыра, из которого произошла кислая сыворотка для этого исследования, было обезжиренным молоком. Также необходимо учитывать, что обезжиривание молока центрифугированием может изменяться, что приводит к изменению конечного содержания липидов в продукте. Как отмечает Хек и др. (2009) наблюдали, что из основных компонентов молока лактоза имеет самый низкий уровень вариации, в то время как липиды являются компонентом с самым высоким уровнем вариации; белок имеет промежуточный уровень вариации.В настоящем исследовании лактоза имела низкий коэффициент вариации, тогда как белок имел более высокий коэффициент вариации.

Наибольшее содержание белка было обнаружено в пробах, взятых летом и зимой. Johansen, Vegarud и Skeie (2002) изучали химический состав сыворотки сыра Чеддер и Новергия в разные сезоны и сообщили о схожих результатах с более высокими концентрациями β-лактоглобулина летом и зимой, чем весной; Концентрация α-лактальбумина летом была выше, чем весной и осенью.Эти различия объясняются влиянием погоды на качество и доступность кормов. Зимой животные получают пищевые добавки для преодоления нехватки кормов. Heck et al. (2009) проанализировали образцы молока из Нидерландов за период в 1 год и обнаружили, что уровни как белка, так и липидов были максимальными зимой, когда кормление животных содержало примерно на 30% больше концентрата, богатого крахмалом, по сравнению с кормом, который богат клетчаткой. Этот богатый крахмалом корм увеличивает производство пропионовой кислоты в рубце, которая является основным предшественником глюкозы, что приводит к гормональным нарушениям у коров и увеличению концентрации молочного белка (Heck et al.2009), что согласуется с результатами настоящего исследования.

Множественные сравнительные тесты и физико-химическая характеристика ферментированного молока

В таблице представлены физико-химические характеристики образцов ферментированного молока, приготовленных с ферментированными основаниями продолжительностью 25 и 40 часов. Кислая сыворотка, используемая в качестве водного заместителя при приготовлении ферментированного молока, имела содержание белка 0,488% (мас. / Об.). Можно отметить, что ферментированное молоко, полученное с использованием менее ферментированной основы (25 часов), показало более высокую концентрацию лактозы, более низкую кислотность и более высокое значение pH по сравнению с продуктом, полученным с использованием основы, ферментированной в течение 40 часов, как и ожидалось.Хотя лактоза слабо сладкая (Холсингер и др., 1974), ее избыток влияет на сладость конечного продукта. Однако это легко исправить, уменьшив количество других ингредиентов в составе, например, сахарозного сиропа.

Таблица 5

Физико-химический анализ образцов ферментированного молока, полученного с использованием основ, ферментированных в течение 25 и 40 часов

902

902

Период ферментации (ч) Базовый объем% (мас. / Об.) Белок% (мас. / Об.) ° Brix Кислотность ° D pH Глюкоза% (мас. / Об.) Лактоза% (мас. / Об.) Восстанавливающие сахара% (мас. / Об.) *
25 100 2.54 22 90 4,17 1,10 7,44 8,54
SD 0,07 3,010 3,010 0,06

40 100 2,06 22 100 4,06 1,91 6,29 8,20
SD 0.08 4,3 0,05 0,06 0,65

Органолептический анализ показал, что не было обнаружено различий между продуктами, приготовленными из основ, ферментированных в течение 25 или 40 часов ( p > 0,05), хотя ожидалось, что период ферментации будет влиять на развитие ароматических соединений. Физико-химический анализ показал некоторые различия, которые можно объяснить небольшими вариациями в процессах и сырье.

Развитие аромата и вкуса ферментированного молока — сложный процесс, включающий несколько биохимических путей, которые катализируются микробными ферментами с гидролизом белка, что приводит к сенсорной эволюции продукта (Smit et al. 2005). Производство кисломолочных продуктов включает пробиотические молочнокислые бактерии, в основном Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei и Bifidobacterium sp. необходимо длительное время инкубации (Mohammadi et al. 2012).Сообщалось, что Lactobacillus acidophilus отвечает за производство летучих ароматических соединений, включая ацетальдегид, диацетил и ацетоин (Imhof and Bosset 1994). Bifidobacterium sp. вносит свой вклад в аромат, производя этанол, диацетил, ацетальдегид, пропанон и бутанон, тогда как Lactobacillus casei производит этанол, диацетил и ацетоин (Imhof and Bosset 1994). Следовательно, сокращение времени ферментации может отрицательно повлиять на сенсорное качество конечного продукта, но в настоящей работе это не было отмечено, и это могло быть связано с тем, что рецептура продукта включала сахарозный сироп, аромат лимонных фруктов и апельсиновый сок. .Исследуемый продукт был ароматизирован, что маскировало аромат, возникающий при базовом брожении. Также следует учитывать, что конечный продукт содержит 54% (об. / Об.) Кислой сыворотки вместо воды и что этот ферментированный побочный молочный продукт содержит ароматические соединения.

Существует относительно немного научных исследований, показывающих влияние молочной сыворотки на вкус и аромат пищевых продуктов, в которые она добавляется. Вкус сухой сыворотки всегда считался ограничивающим фактором при ее употреблении в пищу (Mortenson et al.2008 г.). Gallardo-Escamilla et al. (2005) сравнили образцы сыворотки из различных условий производства сыра и сообщили, что сенсорная оценка показала, что кислая сыворотка из творога имеет лучшие оценки вкуса и аромата йогурта по сравнению с образцами сыворотки из других типов сыров.

В множественных сравнительных тестах приписанные средние значения составляли 2,77 и 2,48 для ферментированного молока при 25 и 40 часах ферментации соответственно, что позволяет сделать вывод, что оба продукта были оценены как «очень хуже» и «умеренно хуже», чем стандарт.Обученная сенсорная бригада не оценила ни один образец как «лучше стандарта».

Коммерческое ферментированное молоко, рассматриваемое в качестве эталона в настоящей работе, показало pH от 3,8 до 4,0, 18 ° по шкале Брикса и кислотность от 70 до 75 ° D. Понятно, что экспериментальные продукты, изготовленные как с использованием 25-, так и 40-часовой ферментированной основы и добавленной кислой сыворотки, были слаще и кислотнее, чем стандартный образец, что подтверждает комментарии дегустаторов, которые сообщили о неприязни к образцам из-за избытка сладкого и / или сладкого. или кисловатый вкус.

Бразильская ассоциация прав потребителей (ProTeste 2011) изучила одиннадцать коммерческих брендов образцов ферментированного обезжиренного молока, попросив потребителей оценить аромат и консистенцию, и результаты показали, что коммерческий образец, рассматриваемый в качестве стандарта в настоящем исследовании, имел один из лучших показателей. уровни приемки. Коммерческие образцы показали различия в уровнях сахара, кислотности и белка, и было сообщено, что признание потребителями также оказало важное влияние на цену продуктов.Наши результаты множественных сравнительных тестов не позволяют сделать вывод о том, что экспериментальное ферментированное молоко будет иметь низкий уровень приемлемости, поскольку стандартный образец был оценен как один из лучших среди всех образцов, доступных на бразильском рынке.

В предыдущей статье Barana et al. (2012) протестировали кислую сыворотку с того же перерабатывающего завода, который использовался в настоящем исследовании, для производства другого типа ферментированного молочного напитка и обнаружили результаты сенсорной оценки, которые показали значительные различия по сравнению со стандартным напитком, приготовленным без кислой сыворотки.Напитки с добавлением кислой сыворотки для замены воды получили лучшие оценки при сенсорной оценке, и авторы пришли к выводу, что этот побочный продукт может быть экономичным вариантом для включения в такой вид ферментированного продукта. Barana et al. (2012) использовали кислую сыворотку, которая составляла 20% от объема молочного напитка, тогда как в настоящем исследовании тот же побочный продукт использовался в значительно больших количествах, составляя 54% от объема конечного продукта.

Приемочные испытания и физико-химические характеристики ферментированного молока

С учетом результатов множественных сравнительных испытаний, которые не позволили дифференцировать образцы, ферментированное молоко, произведенное с использованием основы, ферментированной в течение 25 часов, было выбрано для оценки посредством приемочного испытания.Физико-химические характеристики новой партии продукта приведены в таблице. Кислая сыворотка, использованная для получения этого образца, имела содержание белка 0,48% (мас. / Об.), PH 4,12 и 4,52% (мас. / Об.) Лактозы.

Таблица 6

Физико-химический анализ ферментированного молока, полученного с щелочной ферментацией в течение 25 часов

Период ферментации (ч)% белка (мас. / Об.) ° Brix Кислотность ° D pH Лактоза% (мас. / Об.) Глюкоза% (мас. / Об.) Восстанавливающие сахара% (мас. / Об.) *
25 2.0 22 95 4,10 6,07 1,50 7,57
SD 0,06 4,0 0,05 0,05 4,0 0,05 Результаты показали, что содержание редуцирующего сахара составляло 7,57% (мас. / Об.). Santos et al. (2008) производили молочные напитки, заменяя молоко сывороткой в ​​пропорциях 20, 40, 60 и 80%, и они обнаружили восстанавливающие сахара в концентрации 7.74, 8,81, 10,48 и 10,57% (мас. / Об.) Соответственно. В настоящем исследовании сахарозный сироп был добавлен в рецептуру ферментированного молока, и хорошо известно, что этот дисахарид легко гидролизуется, в результате чего образуется смесь восстанавливающих сахаров, глюкозы и фруктозы (Konkel et al. 2004).

Cunha et al. (2008) производили ферментированное молоко с 70% молока и 30% сыворотки и обнаружили 2,23% белка, 72,33 ° D кислотности, pH 4,53 и 13,29% (мас. / Об.) От общего количества сахаров. Поскольку молоко было частично заменено сывороткой, продукт имел более низкое общее содержание сухих веществ по сравнению с ферментированным молоком, приготовленным исключительно из молока.Алмейда и др. (2001) обнаружили 1,94, 1,97 и 2,12% (мас. / Об.) Белка в молочных напитках с добавлением сыворотки в концентрациях 50, 40 и 30% соответственно. В другой работе сообщалось о кисломолочном напитке, полученном с добавлением 10, 30 и 50% сыворотки, чтобы заменить молоко, которое содержало 2,08, 2,02 и 1,65% (мас. / Об.) Белка (Oliveira et al. 2006). Важно подчеркнуть, что в этих работах сыворотка рассматривалась как заменитель молока, в отличие от нашего исследования, в котором использовалась ферментированная основа (добавленное обезжиренное сухое молоко, как описано ранее), а сыворотка заменяла только воду из состава.

Результаты приемочного теста в настоящем исследовании показали принятие 90% со средним ответом 8,10, что соответствует «очень понравился» по гедонистической шкале. Поскольку эта часть сенсорного анализа проводилась внутри университетского городка, потребителями были студенты, профессора и сотрудники; 52% были моложе 25 лет, 30% — от 25 до 30 лет, 13% — от 36 до 50 и 5% — старше 50 лет.

Как показано на рис., 43% потребителей «очень понравилось», 38% «очень понравилось» и 13% «умеренно понравилось».Другие категории весов в этом тесте потребителями не упоминались.

Гистограмма приемочных испытаний ферментированного молока потребителями с учетом пола

Santos et al. (2008) изучали замену молока сывороткой в ​​концентрациях 20, 40, 60 и 80% при производстве кисломолочных напитков. Они пришли к выводу, что 40% — лучший уровень замещения молока со средней сенсорной приемлемостью 7,8, что близко к «очень понравился» по гедонической шкале.

В целом, слабое предпочтение напитков, содержащих сыворотку, связано с более низкой вязкостью этих продуктов.Консистенция молочных продуктов связана с образованием казеинового геля, и этого белка мало или он отсутствует в сыворотке (Santos et al. 2008). С другой стороны, в нашей работе полученное ферментированное молоко было очень жидким напитком, и сыворотка заменяла воду, а не молоко в рецептуре, в отличие от многих других исследований в этой области. Замена воды кислой сывороткой привела к получению более однородного продукта, и некоторые потребители отметили в своих сенсорных оценках, что экспериментальное ферментированное молоко было более «насыщенным».Фактически, уровень принятия в настоящем исследовании был высоким по сравнению с другими опубликованными данными.

С помощью форм сенсорной оценки можно было проверить, что самые молодые потребители (в возрасте до 25 лет) поставили более 9 оценок («очень понравились») и, в целом, были классом потребителей, которые считали высокий уровень сладости приемлемым. положительный. Из числа потребителей-мужчин, участвовавших в этом сенсорном анализе, 46% «очень понравилось», а 40% потребителей-женщин «очень понравилось».

Среди комментариев потребителей в формах сенсорной оценки, которые больше всего относились к сладости продукта, и те потребители, которым «очень понравился» продукт, подчеркнули, что это положительный аспект. С другой стороны, для потребителей, которым продукт «умеренно понравился», сладость была чрезмерной и неблагоприятной. В исследовании рынка Бразилии коммерческий образец ферментированного молока с самым низким содержанием сахара имел худшее сенсорное восприятие (ProTeste 2011). В других работах также сообщается о предпочтении бразильских потребителей более сладких напитков, в основном среди молодежи (Nogueira et al.2007).

На рисунке показаны результаты для намерения совершить покупку; Около 54% ​​потребителей, включенных в эту сенсорную оценку, «непременно» купят продукт, 38% «вероятно» купят и только 8% «не уверены» в покупке. В этом тесте потребители не указали отрицательную категорию шкалы.

Гистограмма намерения покупки с разбивкой по полу

Все результаты органолептического анализа были благоприятными и позволили рассмотреть коммерческое использование кислой сыворотки, а также сокращение времени ферментации при производстве этого типа ферментированного молока.

Для молочного завода, пожертвовавшего кислую сыворотку, использованную в этом исследовании, коммерческое использование кислой сыворотки в производстве ферментированного молока могло бы принести значительные выгоды, в том числе сокращение потребления воды примерно на 180 млн. 3 в месяц, производство более последовательной и питательный продукт, снижение затрат на транспортировку сыворотки и уменьшение использования сахарозного сиропа (подлежит тестированию) за счет повышенной сладости из-за присутствия в сыворотке лактозы. Процесс также будет быстрее, так как базовое брожение можно будет завершить за 25 часов.

ПЕРЕРАБОТКА СЫВОРОТКИ | Справочник по переработке молочных продуктов

Сыворотка, жидкие остатки производства сыра, казеина и йогурта, является одним из крупнейших резервуаров пищевого белка, доступного сегодня. Мировое производство сыворотки, составившее примерно 180 миллионов тонн в 2013 году, содержит примерно 1,5 миллиона тонн все более дорогостоящего белка и 8,6 миллиона тонн лактозы, очень важного источника углеводов для мира. Последние исследования показывают, что сывороточный протеин, возможно, является наиболее ценным с точки зрения питания протеином; Неудивительно, что рынки пищевых продуктов, таких как спортивное, лечебное и детское питание, привлекают беспрецедентный уровень инвестиций в молочное производство.Наполненный «натуральными лакомствами», такими как гелеобразующий β-лактоглобулин, протеин, эквивалентный материнскому молоку α-лактальбумин, лактоферрин и иммуноглобулин, и в качестве предшественника пробиотических галактоолигосахаридов (GOS) сыворотка оказалась одним из самые интересные источники питательных веществ, доступные сегодня.

Сыворотка составляет 80–90% от общего объема молока, поступающего в процесс, и содержит около 50% питательных веществ исходного молока: растворимый белок, лактозу, витамины и минералы.

Сыворотка как побочный продукт при производстве твердого, полутвердого или мягкого сыра и сычужного казеина известна как сладкая сыворотка и имеет pH 5.9 — 6,6. Производство казеина, осажденного минеральной кислотой, дает кислую сыворотку с pH 4,3 — 4,6. В таблице 15.1 приведены приблизительные значения состава сыворотки от производства сыра и казеина.

Таблица 15.1

Примерный состав отделенной сыворотки,%

910 0,14 902

Сырная сыворотка HCI Acid Casein Whey
Состав%%
Всего сухих веществ 6.0 6,4
Вода 94 93,6
Жир 0,05 0,05
Истинный белок 0,60 0,60 белок NP 0,60

0,20 0,20
Лактоза 4,5 4,6
Зола (минералы) 0,5 0,8
Кальций 0.035 0,12
Фосфор 0,040 0,065
Натрий 0,045 0,050
Калий 0,050 0
Калий 0,14 902 0,14 902
Молочная кислота 0,05 0,05

Сыворотка очень часто разбавляется водой. Цифры выше относятся к неразбавленной сыворотке.Что касается состава фракции NPN, то около 30% состоит из мочевины. Остальное — это аминокислоты и пептиды (гликомакропептид от сычужного действия на казеин). В таблице 15.2 перечислены некоторые области применения сыворотки и сывороточных продуктов.
Достижения в области мембранной фильтрации и хроматографии легли в основу экономически жизнеспособных коммерческих процессов фракционирования сыворотки на высокоочищенные белковые и лактозные продукты, которые позволяют конечным пользователям использовать преимущества различных функциональных свойств отдельных компонентов сыворотки.Ожидается, что эта тенденция будет продолжаться по мере того, как исследования открывают новые биоактивные свойства, а потребители становятся более осведомленными о пищевой ценности сыворотки.

Таблица 15.2

Примеры использования сыворотки и сывороточных продуктов

9150

9150 9150 9150 9150 9150 9150 9150 9150 9150 9150 9150

9150 9150 9150 9150 9150 9150 9150 9150

Сывороточный продукт Сыворотка Концентрат сывороточного протеина или порошок Концентрат сывороточного протеина или порошок Лактоза41 901 9201

9020 Порошок 9208 сыворотка

Натуральная Подслащенная Деминерализованная 40-50 Деминерализованная 70-90 Делактозированная / Депротеинизированная WPC35-59 WPC60-8010

Протеиновая сыворотка

WPC60-8010 WPC60-8010 Рафинированный пищевой Pharma Порошок пермеата
Корм ​​для животных X X X X X X X

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

Human Consumptio n
Детское питание01

X 902

X 902

X
Диетическое питание X X X
X X
Клиническое питание X X

9150 9150 9150

X

9150 9150 9150

9150 1

X
Супы X X X

0 X

X X X X
Заправки для салатов X

Мороженое X
109

902 902

9 1501
Сыры X X
9150 9150 9150 9150 9150 9150 9150 9150 9150 9150 9150 9150 9150

9150 9150 9150 X
Кондитерские изделия X X X X 9150

X 9150 9501 X
Х X
Промышленные товары

Блок-схема на рисунке 15.1 обобщены различные процессы, используемые при обработке сыворотки и ее конечных продуктов. Первый этап — это фильтрация частиц творога, оставшихся в сыворотке, с последующим отделением казеиновой мелочи и жира (рис. 15.2), отчасти для увеличения экономического выхода, а отчасти потому, что эти составляющие мешают последующей обработке.
Производство сухой сыворотки, молочной сыворотки и лактозы традиционно преобладали при переработке сухих веществ сыворотки. Однако повышенная потребность в сывороточных белках приводит к тому, что примерно 40% обработанных сухих веществ сыворотки направляется на сопутствующие продукты WPC35-80, изолят сывороточного белка (WPI), лактозу и пермеат.Сдвиг в представлении сыворотки от нежелательного побочного продукта к высокоценному источнику питания завершен. В этой главе описаны некоторые из используемых в настоящее время продуктов.

Рис. 15.1

Альтернативы переработке сыворотки.

Различные процессы производства сыворотки

Сыворотка должна быть обработана как можно скорее после того, как она будет извлечена из сырного творога, поскольку ее температура и состав способствуют росту бактерий, которые приводят к расщеплению белка и образованию молочной кислоты.

Рекомендуется забирать сыворотку непосредственно из сырного процесса в кратковременное буферное хранилище, затем осветлять, отделять, пастеризовать и охлаждать в хранилище до дальнейшей обработки. При транспортировке сыворотки ее можно сконцентрировать с помощью мембранной фильтрации, чтобы снизить транспортные расходы.

Улавливание казеиновой мелочи и отделение жира

Казеиновая мелочь всегда присутствует в сыворотке. Они отрицательно сказываются на отделении жира, поэтому их следует удалить в первую очередь.Могут использоваться различные типы разделительных устройств, такие как циклоны, центробежные сепараторы или вибрирующие / вращающиеся сита, рисунок 15.2.

Рис.15.2

Отделение мелких частиц и жира от сыворотки.

  1. Емкость для сбора сыворотки
  2. Осветлитель
  3. Емкость для сбора штрафов
  4. Сепаратор сливок
  5. Пастеризатор сыворотки
  6. Емкость для сывороточных сливок
  7. Сыворотка для дальнейшей обработки

Жир восстанавливается в центробежных сепараторах

Собранная мелочь часто прессуется так же, как сыр, после чего ее можно использовать в производстве плавленого сыра, а после периода созревания — также в кулинарии.

Сывороточные сливки, часто с содержанием жира 25–30%, могут частично повторно использоваться в сыроделии для стандартизации сырного молока; это позволяет использовать соответствующее количество свежих сливок для специальных кремовых продуктов. Обычно это хорошо работает для сыров с коротким созреванием, таких как моцарелла, но учтите, что риск появления прогорклого привкуса увеличивается по мере увеличения времени созревания. Важно разорвать цикл рециркуляции, чтобы избежать накопления свободных жирных кислот и других нежелательных веществ, которые не попадают в матрицу творога.Для производства чеддера сывороточный крем обычно не используется повторно из-за чувствительности закваски к бактериофагам. В некоторых из этих случаев сывороточный крем превращается в сывороточное масло.

Пастеризация и охлаждение

Сыворотка, которая должна храниться перед переработкой, должна быть либо охлаждена, либо пастеризована и охлаждена сразу после удаления жира и мелких частиц. Для кратковременного хранения (<8 часов) обычно достаточно охлаждения до <5 ° C, чтобы снизить активность бактерий. Более длительные периоды хранения и использования сыворотки в высококачественных детских смесях и спортивном питании требуют пастеризации сыворотки сразу после удаления жира и мелких частиц; как правило, этот подход рекомендуется для удовлетворения все более строгих требований к качеству продукции.

Общая концентрация твердых веществ

Концентрация

Первый шаг в концентрации сыворотки обычно включает увеличение содержания сухого вещества примерно с 6% до 18-25% с помощью RO (обратный осмос) или комбинации RO-NF (нанофильтрация). Затем сыворотку можно либо транспортировать на другое место для дальнейшей обработки (, например, выпаривание и сушка), либо сушить прямо на месте.
При содержании сухого вещества выше 25-30% более экономично использовать выпаривание с механической рекомпрессией пара (MVR) для концентрирования сыворотки.Использование MVR на втором этапе определения концентрации сыворотки может увеличить содержание сухого вещества с 20% до 45-65%.
После выпаривания концентрат быстро охлаждается до 30-40 ° C, что инициирует зародышеобразование кристаллов лактозы перед его дальнейшим охлаждением и перемешиванием в специально разработанных резервуарах для кристаллизации. Продукт выдерживают в кристаллизаторах в течение 4-8 часов для получения равномерного распределения мелких кристаллов лактозы, которые при распылительной сушке дают негигроскопичный продукт.
Концентрированная сыворотка — это перенасыщенный раствор лактозы, и при определенных условиях температуры и концентрации лактоза может иногда самопроизвольно кристаллизоваться до того, как сыворотка покинет испаритель. При концентрациях выше 65%, продукт становится настолько вязким, что перестает течь. Для получения дополнительной информации об обратном осмосе и испарителях см. Главу 6, разделы 6.4 и 6.5.

Сушка

В основном сыворотка сушится так же, как молоко, то есть в барабанной или распылительной сушилке, см. Главу 17, Сухое молоко .

Использование барабанных сушилок связано с проблемой: трудно соскрести слой сухой сыворотки с поверхности барабана. Поэтому перед сушкой в ​​сыворотку примешивают наполнитель, например пшеничные или ржаные отруби, чтобы высушенный продукт легче соскребать.

Распылительная сушка сыворотки в настоящее время является наиболее широко используемым методом сушки. Перед сушкой концентрат сыворотки обычно обрабатывают, как указано выше, для образования мелких кристаллов лактозы, так как это приводит к негигроскопичному продукту, который не становится комковатым, когда он впитывает влагу.

Кислая сыворотка от производства творога и казеина трудно сушить из-за высокого содержания в ней молочной кислоты. В распылительной сушилке он агломерируется и образует комки. Высушивание может быть облегчено нейтрализацией и добавками, такими как обезжиренное молоко и зерновые продукты. Все чаще предпочтительнее, чтобы молочная кислота удалялась комбинацией нанофильтрации и электродиализа, улучшая вкус, профиль питания, сушку и обращение. Соль также удаляется, и обычно уровень деминерализации> 60% соответствует приемлемому уровню кислотного восстановления.

Фракционирование всего твердого вещества

Извлечение белка

Сывороточные белки были первоначально выделены с использованием различных методов осаждения, но в настоящее время мембранное разделение (фракционирование) и хроматографические процессы используются в дополнение к методам осаждения и комплексообразования.
Финк и Кесслер (1988) утверждают, что максимальная степень денатурации сывороточного протеина 90% возможна для всех денатурируемых фракций. Протеозный пептон, составляющий около 10% фракции, считается неденатурируемым.
Сывороточные протеины, входящие в состав порошковой сыворотки, могут быть легко получены путем тщательной сушки сыворотки. Поэтому было разработано выделение сывороточных белков. Белки сыворотки, полученные путем мембранного разделения или ионного обмена, обладают хорошими функциональными свойствами, то есть растворимостью, пенообразованием, образованием эмульсии и гелеобразованием, могут быть очень питательными и в случае WPI дают очень чистый напиток, улучшающий его здоровый образ.

Извлечение белка с помощью UF

Белковые концентраты имеют очень хороший аминокислотный профиль с высоким содержанием доступного лизина и цистеина.
Концентраты сывороточного протеина (WPC) представляют собой порошки, полученные путем сушки ретентатов после ультрафильтрации сыворотки. Они описаны с точки зрения содержания в них белка (процентное содержание белка в сухом веществе), которое колеблется от 35% до 80%. Чтобы получить 35% -ный белковый продукт, жидкую сыворотку концентрируют примерно в шесть раз до приблизительного общего содержания сухих веществ 9%.

Пример: 100 кг сыворотки дают приблизительно 17 кг ретентата и 83 кг пермеата при почти шестикратной (5,88) концентрации.В таблице 15.3 показаны составы корма (сыворотки) и полученных ретентата и пермеата.
Процентное содержание белка в сухом веществе в соответствии со значениями в таблице 15.3:
При концентрации большая часть настоящего белка, обычно> 99%, сохраняется вместе с почти 100% жира. Концентрации лактозы, NPN и золы в сыворотке ретентата и пермеате обычно такие же, как и в исходной сыворотке, но сообщается о небольшом удерживании этих компонентов.

Таблица 15.3

Состав сыворотки и полученных ретентата и пермеата

9

Компонент Вес в 100 кг обычной сыворотки% Вес в 16,7 кг ретентата% Вес в 83,3 кг пермеата%
Истинный белок 0,55 3,220 Лактоза 4,80 5,34 4,69
Ясень 0,55 0.76 0,51
NPN * 0,18 0,24 0,17
Жир 0,03 0,18 Следы
TPK ** 35,72
* NPN = небелковый азот
** TPK = общий белок Kjeldahl

Однако общие показатели удерживания во многом зависят от:

  • Типа мембраны
  • Флюса
  • Характера сырья (предварительно разбавленный водой, предварительно сконцентрированный после деминерализации и т. Д.))

Для получения концентрата белка более 80% жидкую сыворотку сначала концентрируют в 20-30 раз прямой ультрафильтрацией до содержания твердых веществ примерно 25%; это считается максимумом для экономичной эксплуатации. Затем необходимо диафильтровать концентрат, чтобы удалить больше лактозы и золы и повысить концентрацию белка по отношению к общему сухому веществу. Диафильтрация — это процедура, при которой вода добавляется в сырье по мере фильтрации, чтобы вымыть низкомолекулярные компоненты, которые будут проходить через мембраны, в основном лактозу и минералы.

Таблица 15.4

Состав в% некоторых порошковых концентратов сывороточного протеина

9132

910 950 950 2150

Продукт 1 2 3 4
Белок в сухом веществе 35 50 65 80

0

3,8 3,8
Сырой белок (Nx6,38) 36.2 52,1 63,0 81,0
Истинный белок 29,7 40,9 59,4 75,0
Лактоза 2,1 3,7 5,6 7,2
Ясень 7,8 6,4 3,9 3,1
Молочная кислота 2.8 2,6 2,2 1,2
Спецификация продукта:
1 Заменитель обезжиренного молока в сухом веществе1
2 Белковая добавка к другим продуктам питания, 50% белка в сухом веществе
3 Практический предел белка только при ультрафильтрации, 65% белка в сухом веществе

01 9020

4 Продукт ультрафильтрации плюс диафильтрация, 80% протеина в сухом веществе

Таблица 15.4 показывает состав некоторых типичных порошков концентрата сывороточного протеина (WPC).
Технологическая линия для производства более сухого концентрата сывороточного протеина с использованием ультрафильтрации показана на рисунке 15.3. До 95% сыворотки собирается в виде пермеата, и в высушенном продукте могут быть получены концентрации белка до 80-85% (в расчете на содержание сухого вещества). Обычно испаритель не используется для концентраций белка выше 60% сухого вещества, чтобы минимизировать тепловое повреждение белков. Достижения в области высококонцентрированной нанофильтрации позволяют концентрировать эти продукты до содержания сухого вещества> 35% перед сушкой.Дополнительные сведения об ультрафильтрации см. В главе 6.4 «Мембранные фильтры».

Рис. 15.3

Способ восстановления сухого белкового концентрата с использованием УФ.

  1. УФ-блок
  2. Буферный бак для пермеата UF
  3. Буферная емкость для сывороточного ретентата
  4. Испаритель
  5. Распылительная сушилка
  6. Упаковка
Изолят сывороточного белка

Изолят сывороточного белка (WPI), содержащий> 92% белка в сухом веществе, быстро растет в таких приложениях, как добавки для бодибилдинга, где жир и другие небелковые компоненты нежелательны, а также в яичный белок заменители взбитых продуктов, таких как безе, или как ценный ингредиент в пищевых продуктах и ​​кислых фруктовых напитках.
Достижения в области микрофильтрации резко улучшили качество и экономичность доступного продукта, в последние годы переход от традиционного процесса горячей керамической фильтрации к процессу холодной органической спиральной намотки.
Обработка ретентата сыворотки с установки ультрафильтрации до уровня примерно 35% белка в DM может снизить содержание жира в порошке сывороточного белка с более чем 7% до менее чем 0,4%. Микрофильтрация также концентрирует мембраны жировых глобул и большую часть бактерий в ретентате MF, который собирается и обрабатывается отдельно; в некоторых случаях этот ретентат сушат в той же сушилке, что и WPI, в результате чего получается порошок WPC с высоким содержанием жира.Обезжиренный пермеат MF направляется на вторую установку ультрафильтрации для концентрирования; этот этап также включает диафильтрацию.
Как показано на рисунке 15.4, предварительно обработанная сыворотка перекачивается на установку ультрафильтрации (2), где она концентрируется примерно до 35% белка в DM. Ретентат перекачивается в установку MF (3), а пермеат после концентрирования обратным осмосом и охлаждения направляется в сборный резервуар.
Ретентат от обработки MF, который содержит большую часть жира и бактерий, собирают отдельно, а обезжиренный пермеат направляют на дополнительную ультрафильтрацию с диафильтрацией (4).Полученный в результате ретентат WPI затем дополнительно концентрируют с использованием NF высокой концентрации (35-38% СВ) и сушат распылением для снижения содержания влаги до максимального значения 4% перед упаковкой в ​​мешки.

Рис. 15.4

Процесс обезжиривания ретентата сывороточного протеина.

  1. Пастеризатор
  2. Сепаратор
  3. Сборный бак
  4. УФ установка
  5. MF для удаления жира
  6. УФ и диафильтрация
Пермеат UF

Пермеат UF от производства WPC и WPI можно сушить распылением или использовать для производства лактозы.Они объясняются более подробно ниже.

WPI и пермеат из обезжиренного молока

Производство «идеальной» или «нативной» сыворотки из обезжиренного молока вызывает растущий интерес из-за уникальных свойств получаемых продуктов, которые возникают из-за того, что молоко не подвергалось воздействию сычужный фермент, заквасочные культуры или кислота. Следовательно, отсутствует GMP (гликомакропептид), уровни молочной кислоты выше естественных, расщепление белков ферментами заквасочной культуры и риски, связанные с бактериофагами.
Как показано на рисунке 15.5, обезжиренное молоко сначала подвергается микрофильтрации (1) для отделения казеина (ретентата MF) от пермеата MF, содержащего сывороточные белки, лактозу, NPN и золу. Ретентат в жидкой или порошковой форме можно использовать в различных продуктах, где обогащение казеином является полезным; это включает сыр, молочные десерты и напитки.
Ультрафильтрация-диафильтрация (2) затем используется для отделения белков сыворотки (ретентат ультрафильтрации) от лактозы, золы и NPN (пермеат ультрафильтрации), в результате чего получается поток, богатый белком, с содержанием белка> 90% в сухом веществе.После хранения (3) ретентат ультрафильтрации может быть дополнительно сконцентрирован до 36-37% сухого вещества, предварительно нагрет (5) для достижения определенных функциональных свойств и высушен (6) до содержания влаги не более 4%.
Полученный пермеат из UF (2) непосредственно концентрируется и затем хранится для дальнейшей обработки. Тип мембраны, используемой для концентрирования пермеата, зависит от того, используется ли она для стандартизации белка в сухом молоке, высушивается распылением в качестве пермеата или используется для производства лактозы. Это объясняется более подробно ниже.Пермеат ультрафильтрации молока также образуется при производстве концентрата молочного протеина (концентрата молочного белка), и в этом случае обезжиренное молоко отправляется непосредственно в ультрафильтрацию (2) на рис. 15.5.

Рис. 15.5

Процесс производства WPI и пермеата молока из обезжиренного молока.

  1. Установка микрофильтрации
  2. Емкость для сбора ретентата микрофильтрации
  3. Установка ультрафильтрации-диафильтрации
  4. Обратный осмос пермеата — установка нанофильтрации
  5. Емкость для сбора концентрированного пермеата
  6. Емкость для сбора изолята сывороточного протеина
  7. WPI мембранная установка с высокой концентрацией
  8. Установка обратного осмоса / полировка
  9. Резервуар для воды
  10. Подогреватель WPI
  11. Распылительная сушилка
  12. Упаковка
Восстановление денатурированного сывороточного протеина

Как правило, сывороточный протеин или сывороточные протеины не могут быть осаждены сычужным ферментом или кислотой.Однако возможно осаждение белков сыворотки кислотой, если они сначала денатурируются под действием тепла. Процесс разделен на две стадии:

  • Осаждение (денатурация) белка путем комбинации тепловой обработки и регулирования pH
  • Концентрация белков центробежным разделением

Денатурированные сывороточные белки могут быть смешаны с сырным молоком перед сычужным содержанием ; затем они сохраняются в решетчатой ​​структуре, образованной молекулами казеина во время коагуляции.Это открытие привело к интенсивным усилиям по поиску метода осаждения и разделения сывороточных белков, а также метода оптимизации выхода. Добавление денатурированного сывороточного протеина в сыр запрещено законом в некоторых странах, а также для некоторых видов сыра. Денатурированные белки путем добавления или пастеризации при высоких температурах влияют как на выход, так и на созревание сыра. На рисунке 15.6 показана технологическая линия Centri-Whey для производства денатурированных сывороточных белков. После регулировки pH сыворотка перекачивается через промежуточный резервуар (1) в пластинчатый теплообменник (2) для регенеративного нагрева.Температура сыворотки повышается до 90–95 ° C путем прямого впрыска пара (3) перед тем, как она проходит через трубчатую секцию выдержки (4) с временем выдержки 3–4 минуты. На этом этапе вводится кислота, чтобы снизить pH. Кислота может быть органической или неорганической (например, молочная кислота или пищевая соляная кислота), как указано. Те белки, которые могут быть и были модифицированы под действием тепла, осаждаются в течение 60 секунд в трубчатой ​​секции выдержки (4).
После регенеративного охлаждения примерно до 40 ° C осажденные белки отделяются от жидкой фазы в очистителе для выброса твердых частиц (6).Осветлитель выгружает накопившийся белок с интервалом примерно в 3 минуты в виде концентрата 12-15%, из которых примерно 8-10% составляет белок. Этот метод приводит к извлечению коагулируемых белков на 90-95%.
Добавление концентрированного сывороточного протеина в сырное молоко — в основном при производстве мягких и полутвердых сыров — вызывает лишь незначительные изменения коагулирующих свойств. Структура творога становится более мелкой и однородной, чем при использовании традиционных методов.Обработанные сывороточные белки более гидрофильны, чем казеин. Например, при производстве сыра камамбер сообщалось об увеличении выхода на 12%.

Рис. 15.6

Восстановление денатурированных сывороточных белков.

  1. Емкость для сбора сыворотки
  2. Пластинчатый теплообменник
  3. Инжектор пара
  4. Удерживающая трубка
  5. Емкость для кислоты
  6. Осветлитель
  7. Сборник денатурированного сывороточного протеина
UF пермеат из сыворотки и обезжиренного молока

В настоящее время доступно несколько вариантов дальнейшей обработки UF пермеата из сыворотки или обезжиренного молока, как показано ниже.Для стандартизации протеина в сухом молоке можно использовать только пермеат ультрафильтрации молока и лактозу.
Процессы производства порошка лактозы и пермеата поясняются ниже на рис. 15.7.

Рис. 15.7

Некоторые типичные варианты использования пермеата ультрафильтрации молока и сыворотки.

Восстановление лактозы

Лактоза является основным компонентом сыворотки. Существует два основных метода восстановления, в зависимости от сырья:

  • Кристаллизация лактозы в необработанной, но концентрированной сыворотке
  • Кристаллизация лактозы в сыворотке, из которой белок был удален УФ или каким-либо другим методом перед концентрированием

Оба метода производят маточный щелок, патоку, которую можно сушить и использовать в качестве корма.Ценность корма может быть значительно увеличена, если меласса опреснена и добавлены высококачественные белки.

Кристаллизация

Цикл кристаллизации определяется следующими факторами:

  • Поверхность кристаллов, доступная для роста
  • Чистота раствора
  • Степень насыщения
  • Температура
  • Вязкость
  • Перемешивание кристаллов в растворе

Некоторые из этих факторов взаимно связаны друг с другом, например степень насыщения и вязкость.На рисунке 15.8 показана производственная линия для производства лактозы. Сыворотка сначала концентрируется выпариванием до 60-62% сухого вещества, а затем переносится в резервуары для кристаллизации (2), куда добавляются затравочные кристаллы. Кристаллизация происходит медленно, в соответствии с заданной программой времени / температуры. Резервуары имеют рубашки охлаждения и оборудование для контроля температуры охлаждения. Они также оснащены специальными мешалками. После кристаллизации суспензия поступает в декантерные центрифуги и ситовые центрифуги (3) для отделения кристаллов, которые сушат (4) до порошка.После измельчения (обычно в молотковой мельнице) и просеивания лактоза упаковывается (5). Для эффективного и простого отделения кристаллов лактозы от маточного раствора кристаллизация должна быть организована так, чтобы размер кристаллов превышал 0,2 мм — чем больше, тем лучше для разделения.
Степень кристаллизации в принципе определяется количеством b-лактозы, преобразованной в желаемую форму a-лактозы, поэтому охлаждение концентрата необходимо тщательно контролировать и оптимизировать.

Рис. 15.8

Технологическая линия по производству лактозы.

  1. Испаритель
  2. Резервуары кристаллизации
  3. Декантерные центрифуги
  4. Сушилка с псевдоожиженным слоем
  5. Упаковка
Отделение лактозы

Для сбора кристаллов лактозы можно использовать центрифуги различных типов. Одна из них — это горизонтальная декантерная центрифуга (рис. 15.9), которая работает непрерывно и имеет винтовой конвейер для выгрузки лактозы.Две машины установлены последовательно. Лактоза из первого перерабатывается во втором для более эффективного разделения. Во время разделения примеси вымываются из лактозы, что обеспечивает высокую степень чистоты. Остаточная влажность лактозы после второй стадии разделения составляет <9%, и на чистую лактозу приходится около 99% сухих веществ.

Рис. 15.9

Декантерная центрифуга

  1. Корм ​​
  2. Выход для жидкой фазы
  3. Выход для твердой фазы
Сушка

Лактозу сушат после отделения до остаточной влажности 0.1 — 0,3%, в зависимости от будущего использования продукта. Температура во время сушки не должна превышать 93 ° C, так как β-лактоза образуется при более высоких температурах. Также необходимо учитывать время высыхания. Во время быстрого высыхания тонкий слой аморфной (бесформенной, некристаллической) лактозы имеет тенденцию образовываться на кристалле α-гидрата, что впоследствии может привести к образованию комков. Сушка обычно происходит в сушилке с псевдоожиженным слоем. Поддерживается температура 92 ° C, время высыхания 15-20 минут.Высушенный сахар транспортируется воздухом при температуре 30 ° C, который также охлаждает сахар.
Кристаллы обычно измельчают в порошок сразу после сушки, а затем упаковывают.

Очистка лактозы

Для некоторых применений (например, для процессов фармацевтического производства) требуется более высокая степень чистоты или очень белая лактоза. Очистка лактозы также может улучшить выход лактозного процесса. Традиционный метод производства фармацевтической лактозы включает повторное растворение лактозы из декантеров при
60% DM в умягченной воде при pH 4 и близкой к 100 ° C с последующим смешиванием с активированным углем и фильтрующим адъювантом.После фильтрации раствор перекристаллизовывают и центрифугируют перед сушкой, измельчением и упаковкой. Это дорогостоящий процесс, при котором для непрерывной обработки требуется двойное оборудование, а активированный уголь и вспомогательный фильтрующий агент отправляются непосредственно в отходы.
Совсем недавно альтернативные процессы, включающие непрерывное декальцинирование и удаление рибофлавина (источник желтого цвета лактозы) с использованием колонн с регенерируемым активированным углем, позволяют производить очищенную белую лактозу гораздо более экономично.Эти процессы позволяют получать даже лактозу фармацевтического качества с добавлением дополнительной декантации и промывки.

Порошок пермеата

Альтернативой получению лактозы из пермеата ультрафильтрации является преобразование в порошок пермеата, как показано на рисунке 15.10. Порошок пермеата широко используется в кормах для животных и в пищевых продуктах, когда не требуется лактоза высокой чистоты и приемлемый уровень золы в пермеате. Как правило, это менее капиталоемкий вариант, не имеющий проблем, которые могут быть связаны с утилизацией маточного раствора или «патоки», и имеет почти 100% выход лактозы в первичном продукте.

Функциональные свойства, такие как сыпучая не слеживаемость, цвет и аромат в течение длительного срока хранения, очень важны для порошка пермеата, и для их достижения необходимо тщательно выбирать условия производства.

Пермеат UF сначала концентрируется с помощью RO-NF (1) до 20-25% сухого вещества, когда он выпаривается с использованием одного испарителя MVR и мгновенно охлаждается (2), чтобы инициировать спонтанное зародышеобразование лактозы в мелкие кристаллы и хранится в контролируемых условиях. температурные условия в специально разработанных системах кристаллизации (3), обеспечивающие высокую степень кристаллизации лактозы (> 75%).Примерно через 4 часа закристаллизованный пермеат подается в распылительную сушилку, оснащенную приводным ремнем (4), где он сушится в условиях, которые способствуют посткристаллизации оставшейся лактозы (> 95%), чтобы гарантировать сыпучий, не -гигроскопичный продукт. Затем продукт хранится (5) не менее 6 часов для окончательной кристаллизации, а затем упаковывается в мешки по 25 кг или грузовик.

Также используются альтернативные процессы, которые обеспечивают очень высокую концентрацию пермеата> 80% сухого вещества и непрерывную кристаллизацию перед сушкой.Следует тщательно выбирать высокие температуры, необходимые для облегчения работы с высоковязкими концентратами пермеата, поскольку они могут ухудшить качество продукта, особенно цвет и вкус.

Таблица 15.5

Скорость проникновения компонентов нормальной сладкой сыворотки во время нанофильтрации

10

950 950 Температура

Условия Сокращение%
Final DM 22% Калий 31
Фактор концентрации 21 ° C Хлорид 67
Давление 2.5 МПа (25 бар) Кальций 3
Магний 4
Магний 4

0 9150

0

0

0 Phos

0
Лактат <3
Ясень 30
NPN 27 NPN 27
9501 9509 9025 9501

Инжир.15.10

Процесс пермеата

  1. Концентрированный пермеат
  2. Испаритель пермеата
  3. Система кристаллизации
  4. Сушка и ост-кристаллизация пермеата
  5. Хранение порошка пермеата
Деминерализация (опреснение)

Поскольку сыворотка имеет довольно высокое содержание соли, примерно 8–12% в пересчете на сухое вещество, ее полезность в качестве ингредиента в продуктах питания человека ограничена. Тем не менее, деминерализованная сыворотка позволяет найти различные области применения для сыворотки, которая частично (25-30%) или сильно (90-95%) деминерализована.
Частично деминерализованный концентрат сыворотки можно, например, использовать в производстве мороженого и хлебобулочных изделий или даже в кварге, тогда как концентрат или порошок сыворотки с высокой степенью деминерализации можно использовать в смесях для младенцев и, конечно же, в очень широкой группе других продуктов.

Принципы деминерализации

Деминерализация включает удаление неорганических солей вместе с некоторым снижением содержания органических ионов, таких как лактаты и цитраты.
Частичная деминерализация в основном основана на использовании мембран с поперечным потоком, специально разработанных для «утечки» частиц с радиусом в нанометровом (10–9 м) диапазоне. Этот тип фильтрации называется нанофильтрацией (НФ).

Опреснение высокой степени основано на одном из двух методов:

  • Электродиализ
  • Ионообмен
Частичная деминерализация с помощью NF

За счет использования специально разработанной «протекающей» мембраны обратного осмоса мелкие частицы, такие как некоторые одновалентные ионы , д.грамм. натрий, калий, хлорид и небольшие органические молекулы (например, мочевина и молочная кислота) могут выходить через мембрану вместе с водным пермеатом. Этот мембранный процесс известен под различными названиями, такими как ультраосмос, «протекающий» RO и нанофильтрация (NF).
Из-за большей компактности спирально-навитые мембраны чаще всего используются в новых установках. Дополнительную информацию об этом типе мембран см. В главе 6.4 «Мембранные фильтры».
Примеры скорости проникновения обычных компонентов сладкой сыворотки во время нанофильтрации приведены в таблице 15.5.
Как видно из таблицы, снижение содержания хлоридов в сладкой сыворотке может достигать 70%, а натрия и калия — на 30-35%. Причиной такой разницы в удалении ионов является необходимость поддержания электрохимического баланса между отрицательными и положительными ионами.

Критическим аспектом нанофильтрации при переработке сыворотки является то, что утечка лактозы должна быть минимальной (<0,1%), чтобы избежать проблем с высоким БПК (биологической потребностью в кислороде) в сточных водах (пермеате).Установка оборудования NF при переработке сыворотки может быть рассмотрена в следующих ситуациях:

  • В качестве недорогой альтернативы для уменьшения соленого вкуса обычного порошка сладкой сыворотки
  • В качестве предварительного шага к более полной деминерализации сыворотки электродиализом и ионами. обмен
  • Для удаления кислоты из соляной и молочной казеиновой сыворотки; обратите внимание, что скорость проницаемости мала для лактат-ионов, но высока для свободных молекул молочной кислоты
  • Для снижения содержания соли в соленой сыворотке (например.грамм. капает соли при производстве сыра Чеддер)
Высокая степень деминерализации
Электродиализ

Электродиализ определяется как перенос ионов через неселективные полупроницаемые мембраны под действием движущей силы постоянного тока (DC) и приложенного потенциала. Используемые мембраны обладают как анионной, так и катионообменной функциями, что делает процесс электродиализа способным снизить содержание минералов в технологической жидкости, например, . морская вода или сыворотка.
Два электрода на каждом конце пакета элементов имеют отдельные промывочные каналы, как показано на рисунке 15.11, по которым циркулирует отдельный подкисленный поток, чтобы защитить электроды от химического воздействия.
Для обработки сыворотки исходная сыворотка и подкисленный рассол проходят через чередующиеся ячейки в штабеле, конструкция которых может быть подобна конструкции пластинчатого теплообменника или модуля ультрафильтрации пластинчатых листов. Рисунок 15.11 представляет собой схематическое изображение электродиализной установки. Он состоит из ряда отсеков, разделенных чередующимися катионообменными и анионообменными мембранами, которые отстоят друг от друга примерно на 1 мм или меньше.В торцевых отсеках находятся электроды. Между каждой парой электродов может быть до 200 пар ячеек.

Рис.15.11

Наборы ячеек для электродиализа.

A = Анионы = положительно заряженные
C = Катионы = отрицательно заряженные
DC = Постоянный ток

Принцип работы

Альтернативные ячейки в электродиализной батарее действуют как ячейки концентрации и разведения соответственно. Сыворотка циркулирует через ячейки для разведения, а 5% -ный солевой раствор-носитель — через ячейки для концентрирования.
Когда через ячейки подается постоянный ток (DC), катионы пытаются мигрировать к катоду, а анионы — к аноду, как показано на рисунке 15.11. Однако полностью свободная миграция невозможна, поскольку мембраны действуют как барьеры для ионов с одинаковым зарядом. Анионы могут проходить через анионную мембрану, но задерживаются катионной мембраной.
И наоборот, катионы могут проходить через катионную мембрану, но не через анионную мембрану. Конечный результат — истощение ионов сыворотки (разведение) клеток.Таким образом, сыворотка деминерализована, что зависит от зольности сыворотки, времени пребывания в стопке, плотности тока и вязкости потока.
Электродиализная установка может работать как непрерывно, так и периодически. Система периодического действия, которая часто используется для уровней деминерализации выше 70%, может состоять из одного пакета мембран, над которым перекачивается технологическая жидкость, например сыворотка циркулирует до тех пор, пока не будет достигнут определенный уровень золы. На это указывает проводимость технологической жидкости. Время выдержки в системе периодического действия может достигать 2–3 часов для 90% деминерализации при 10–15 ° C.Предварительное концентрирование сыворотки до 20-30% сухого вещества желательно с точки зрения использования производственных мощностей и потребления электроэнергии. Перед поступлением в электродиализную установку концентрат сыворотки необходимо осветлить.
Технологическая жидкость нагревается во время процесса, поэтому для поддержания температуры процесса необходима стадия охлаждения. В установке непрерывного действия, состоящей из пяти последовательно соединенных пакетов мембран, время выдержки может быть сокращено до 10-40 минут. Максимальная степень деминерализации такой установки часто ограничивается примерно 60-70%.Что касается производительности, установленная площадь мембран на заводе непрерывного действия намного больше, чем на заводе периодического действия.
Электродиализную установку можно легко автоматизировать и оснастить запрограммированной системой CIP. Последовательность очистки обычно включает ополаскивание водой, очистку щелочным раствором (макс. PH 9), ополаскивание водой, очистку соляной кислотой (pH 1) и заключительное ополаскивание водой. Стандартная программа очистки занимает 100 минут.

Электроснабжение и автоматика

В электродиализной установке используется постоянный ток, который должен иметь средства регулирования тока в диапазоне 0 — 185 А и напряжения в диапазоне 0 — 400 В.Скорость потока, температура, проводимость, pH технологической воды и продукта, давление продукта на входе, перепад давления между пакетами и ток, а также напряжение на каждом пакете мембран контролируются и регулируются во время производства.

Ограничивающие факторы при электродиализе

Основным ограничивающим фактором для использования электродиализа при переработке молочных продуктов является стоимость замены мембран, прокладок и электродов, которая составляет 35-40% от общих эксплуатационных расходов предприятия.Замена необходима из-за загрязнения мембран, которое, в свою очередь, вызвано:

  • Осаждение фосфата кальция на поверхностях катионообменной мембраны
  • Отложение белка на поверхностях анионообменной мембраны

Первая проблема может быть решена за счет правильного распределения потока по поверхности мембраны и регулярной кислотной очистки. Белковые отложения являются основным фактором сокращения срока службы анионных мембран. Предыстория этой проблемы заключается в следующем: при нормальном pH сыворотки белки сыворотки можно рассматривать как большие отрицательные ионы (анионы) и перемещаться как таковые под действием электрического поля в стопке.Эти молекулы, слишком большие для прохождения через анионообменные мембраны, откладываются в виде тонкого белкового слоя на поверхностях анионообменных мембран в отсеках сыворотки. Для удаления этих отложившихся материалов с мембраны можно использовать такие методы, как изменение полярности.
Хотя частая очистка с высоким pH удаляет большую часть отложений, разборку штабеля для ручной очистки рекомендуется проводить с интервалами в 2–4 недели. Стоимость обработки электродиализом очень сильно зависит от скорости деминерализации.Пошаговое увеличение производительности с 50% до 75% до 90% удваивает стоимость обработки на шаг. Это означает, что деминерализация до 90% обходится в четыре раза дороже на килограмм сухих веществ продукта, чем до 50%; Причина в том, что производительность установки снижается при 90% -ной деминерализации.
Очистка воды, электроэнергия, химикаты и пар учитываются в эксплуатационных расходах установки деминерализации. Очистка сточных вод — это особенно сложная задача. Во время производства лактоза просачивается через мембраны со скоростью 7-10% при 90% деминерализации.Фосфат, удаленный из сыворотки, также накапливается в потоке отходов. Стоимость электроэнергии составляет 10-15% от стоимости обработки, в то время как химические вещества, используемые в процессе, в основном соляная кислота, составляют менее 5%. Стоимость пара, используемого для предварительного нагрева продукта, и затраты на охлаждение для регулирования температуры процесса составляют 10-15%, в зависимости от уровня деминерализации.
Электродиализ лучше всего подходит для уровней деминерализации ниже 70%, где он очень конкурентоспособен по сравнению с ионным обменом.

Ионный обмен

В отличие от электродиализа, процесса, который удаляет ионизируемые твердые вещества из растворов на непрерывной электрохимической основе, в процессе ионного обмена используются шарики смолы для адсорбции минералов из раствора в обмен на другие ионные частицы. Смолы имеют ограниченную способность к этому, поэтому, когда они полностью насыщаются, адсорбированные минералы необходимо удалить, а смолы регенерировать перед повторным использованием. Обычно смолы используются в неподвижных колоннах подходящей конструкции.
Ионообменные смолы — это макромолекулярные пористые пластмассовые материалы, сформированные в виде шариков диаметром от 0,3 до 1,2 мм для технических применений. Химически они действуют как нерастворимые кислоты или основания, которые при превращении в соли остаются нерастворимыми. Основной характеристикой ионообменных смол является их способность обменивать содержащиеся в них подвижные ионы на ионы того же знака заряда, содержащиеся в обрабатываемом растворе. Простой пример этой реакции показан для удаления хлорида натрия, где R — обменная группа, связанная с нерастворимой смолой.

Катионообменная смола R — H + Na + = R — Na + H + в форме H +

Анионообменная смола R — OH + Cl– = R — Cl + OH– в форме OH–

Вышеуказанная реакция является преднамеренной записывается как равновесие, потому что направление, в котором идет реакция, зависит от концентрации ионов в жидкости и твердой фазе смолы. Равновесие характеризуется константой. При регенерации реакция меняется на противоположную, если ионообменную смолу, насыщенную натрием, обрабатывают, скажем, 4% -ным раствором соляной кислоты.
Высокая концентрация ионов водорода в кислоте сдвигает равновесие влево.
Константа равновесия варьируется в зависимости от вида иона, что обеспечивает селективность процессов ионного обмена. Вообще говоря, многовалентные ионы имеют более высокую селективность, чем одновалентные, и ионы той же валентности выбираются по размеру, а большие ионы имеют более высокую селективность. Для катионов, обычно присутствующих в технологических потоках молочных продуктов, селективность уменьшается в следующем порядке: Ca2 + > Mg 2+ > K + > Na + .
Точно так же селективный анионный обмен можно классифицировать следующим образом: цитрат 3–> HPO 4 2– > NO 3 > Cl .
На практике это означает, что ионообменник после истощения жидкостью, содержащей различные типы ионов, будет существовать в различных формах по длине колонки, как показано на рисунке 15.12. На этом рисунке показано, что происходит в колонне, обрабатывающей обычную сырую воду в катионите, загруженном в форме иона водорода.Показана также ситуация после регенерации кислотой. Видно, что ионы, которые дольше всего остаются в катионообменной колонке, представляют собой ионы Na. Это можно понять из порядка селективности, описанного выше.
Возвращаясь к изображению истощенной катионообменной колонки на рисунке, сегрегированное распределение ионов означает, что сначала просачиваются ионы Na, а затем ионы Mg 2+ и Ca 2+ . Первоначальная утечка ионов в фазе исчерпания может произойти, когда ионообменник не полностью регенерирован, но через некоторое время ионы Na + элюируются и заменяются ионами H + (см. Рисунок 15.12). Состояние нижней части ионообменника определяет утечку ионов из технологической жидкости.

Характеристики ионообменной смолы

Ионообменные смолы, используемые сегодня в промышленности, основаны на полимерных пластических материалах для создания пористой матричной структуры. Обычные материалы — полистирол / дивинилбензол и полиакрилат. Функциональные группы химически связаны с этой матричной структурой. Типичные группы:

  • Сульфоновые группы -SO 3 H + (сильнокислый катионообменник)
  • Карбоксильные группы -COO H + (слабокислый катионообменник)
  • Четвертичный амин N + OH (сильный основной анионообменник)
  • Третичные амины NH + OH (слабый основной анионообменник)

И сильное основание, и сильнокислотный обменник полностью ионизированы. интервал pH (0-14).Слабые основные и слабокислые иониты имеют ограниченную область pH, в которой они активны. Слабые кислотные катиониты обычно не могут использоваться в диапазоне низких значений pH (0-7), потому что карбоксильные группы в основном присутствуют в их свободной кислотной форме, что определяется их константой кислотно-щелочной диссоциации (часто выражаемой как pKa = –10 логарифм). константы диссоциации). При значениях pH выше, чем pKa, карбоксильные группы находятся в солевой форме и, следовательно, могут участвовать в реакциях ионного обмена.Напротив, слабоосновные анионообменные смолы активны только в диапазоне низких значений pH, 0-7.
С точки зрения простоты регенерации, по возможности полезно использовать слабые смолы. Их можно регенерировать кислотой / основанием, соответственно, с избытком только 10-50% от теоретически необходимого количества. Для сильных смол требуется избыток кислоты / основания на 300-400% по сравнению с теоретическим значением для регенерации. Для деминерализации по классической методике регенерированный в водородной форме сильнокислый катионообменник объединяют со слабым основным анионитом, работающим в форме свободного основания (гидроксила).Невозможно использовать слабокислый катионообменник вместо сильного из-за очень выгодного равновесия для обмена катионов на водород, связанный с гидроксильными группами.

Другими важными характеристиками ионообменников, которые далее не обсуждаются, являются:

  • Ионообменная способность
  • Свойства набухания
  • Механическая прочность
  • Псевдоожижение во время обратной промывки слоя
  • Падение давления
  • Ограничения скорости потока
  • Требования к ополаскиванию водой после регенерации
Ионообменные процессы для деминерализации

Деминерализация ионным обменом давно является общепринятым процессом очистки воды, но также была принята для «обеззоливания» сыворотки.Сыворотка не является однородным продуктом по составу. Сыворотка из кислого казеина / сырного творога имеет pH 5,9 — 64,3, тогда как pH сладкой сыворотки составляет 6,3 — 6,6. Основное различие между этими двумя типами сыворотки, помимо подкисляющей среды, заключается в высоком уровне фосфата кальция в кислой сыворотке. Рекомендуется использовать катионы в качестве основы для расчета содержания соли в сыворотке, поскольку анионы, например, цитраты и фосфаты, участвуют в протеолитических реакциях. Это усложняет расчет удельного содержания ионов.Цифры содержания катионов типичны для сладкой и кислой сыворотки соответственно и показаны в таблице 15.6. Следовательно, сыворотку
можно охарактеризовать как жидкость с высоким содержанием соли, что, как следствие, приводит к коротким циклам при применении ионного обмена. Это, в свою очередь, приводит к высоким затратам на химикаты для регенерации, если они не восстанавливаются.

Таблица 15.6

Содержание катионов в сладкой и кислой сыворотке

9150

9150

9150

Ион Сладкая сыворотка Кислотная сыворотка
% мэк / л

50 9150

мэк / л

50

Na 0.050 22,0 0,050 22,0
K 0,160 41,0 0,160 0,160 9150

17,5 0,120 60,0
мг 0,007 5,8 0,012 10.0
86,3 133,0
Обычный ионный обмен для деминерализации

Простая установка деминерализации с использованием ионного обмена показана на рисунке 15.13. Сыворотка сначала поступает в сильный катионообменник, загруженный в форме H + , и продолжает анионный обмен в анионообменнике со слабым основанием в форме свободного основания. Ионообменные колонки промывают и регенерируют отдельно разбавленной соляной кислотой и гидроксидом натрия (аммиаком).Раз в сутки колонки дезинфицируют небольшим количеством раствора активного хлора.
Следующие общие реакции происходят во время деминерализации (NaCl используется для иллюстрации солей сыворотки, а R представляет собой место обмена нерастворимой смолы).

Катионный обмен: R — H + Na + + Cl —— R — Na + H + + Cl
Анионный обмен: R — OH + H + + Cl —— R — CI + H 2 O

Различные потоки в процессе ионного обмена включают следующие этапы:

  • Исчерпание 10–15 объемов слоя сыворотки можно обработать за одну регенерацию.Объем слоя основан на объеме слоя катионита.
  • Регенерация
  • Вытеснение сыворотки
  • Обратная промывка
  • Контакт с регенерирующим раствором
  • Промывка водой

Ионообменные колонны часто изготавливаются из мягкой стали с резиновым покрытием, чтобы избежать проблем с коррозией. Коническая форма используется специально для анионита, чтобы обеспечить разбухание слоя во время перехода от формы свободного основания к форме соли. Противоток часто используется для регенерации катионита.Таким образом, когда сыворотка обрабатывается нисходящим потоком, регенерация происходит восходящим потоком. Эта система снижает потребление химикатов для регенерации на 30-40%, но за счет более сложной конструкции. Завод легко поддается автоматизации. Для непрерывного потока сыворотки необходимы две или три параллельные ионообменные системы. Обычное время цикла составляет шесть часов, четыре из которых используются для регенерации.

Ограничения процесса

Сыворотка — это жидкость с высоким содержанием соли, что означает короткие периоды между регенерациями.Это также означает высокий расход регенерирующих химикатов и высокое содержание солей в отходах как от удаления золы, так и от необходимого избытка регенерирующих химикатов. Расход промывочной воды также велик, особенно для вымывания избытка гидроксида натрия из слабой анионной смолы.
Потери сывороточного протеина происходят на колонках из-за денатурации / абсорбции. Это вызвано большим изменением pH сыворотки в процессе ионного обмена. Расход химикатов для регенерации составляет 60-70% эксплуатационных расходов процесса.
Процесс в первую очередь рассчитан на 90% -ную деминерализацию, но можно выбрать любую степень деминерализации, если используется байпасная система.
Назначение сухих веществ в сыворотке для различных вариантов смеси продуктов показано на рисунке 15.14 ниже

Рис. 15.14

Назначение сухих веществ в сыворотке для различных вариантов смеси продуктов.

Хроматографическое выделение лактопероксидазы и лактоферрина

Вообще говоря, использование природных биоактивных веществ представляет большой интерес для таких продуктов, как детские смеси, диетические продукты, кремы для кожи и зубная паста.Примерами таких компонентов являются биоактивные белки лактопероксидаза (LP) и лактоферрин (LF), которые присутствуют в сыворотке в небольших количествах — обычно 20 мг / л LP и 35 мг / л LF. Хроматографический процесс обычно используется для выделения LP и LF из сыворотки.
Основной принцип, лежащий в основе процесса, основан на том факте, что как LP, так и LF имеют изоэлектрические точки в области щелочного pH, что означает, что эти белки имеют положительный заряд при нормальном pH сладкой сыворотки (6,2 — 6,6). Остальные сывороточные протеины (например,грамм. β-лактоглобулин, α-лактальбумин и бычий сывороточный альбумин) имеют отрицательный заряд в одном и том же диапазоне pH. Поэтому принципиально подходящим процессом для выделения LP и LF является использование специально разработанной катионообменной смолы для селективной адсорбции. Таким образом, молекулы LP и LF связываются с отрицательно заряженной функциональной группой катионита посредством зарядового взаимодействия, что приводит к фиксации этих молекул на ионообменной смоле, в то время как другие сывороточные белки проходят сквозь них из-за своего отрицательного заряда.Чтобы сделать процесс промышленно жизнеспособным, должны быть соблюдены некоторые основные критерии. Одним из них является потребность в сыворотке без частиц для поддержания высокой скорости потока во время фазы загрузки, поскольку очень большие объемы сыворотки должны проходить через ионообменную смолу для достижения насыщения. Микрофильтрация с поперечным потоком (MF) с размером пор 1,4 мкм, работающая при равномерном трансмембранном давлении (UTP), оказалась успешным методом получения сыворотки без частиц. Стабильный поток 1 200 — 1 500 л / м 2 ч легко выдерживается в течение 15 — 16 часов.Этот тип предварительной обработки сыворотки позволяет избежать повышения противодавления в ионообменной колонке.
Ионообменная смола обладает общей способностью адсорбировать 40–45 г LP и LF на литр смолы до того, как произойдет прорыв. При объеме слоя смолы 100 л можно обработать почти 100 000 л сыворотки за цикл.
При правильно выбранных условиях элюирования адсорбированных биоактивных белков на колонке можно получить очень чистые фракции LP и LF. На этом этапе используются солевые растворы разной крепости.Белки в элюатах находятся в довольно концентрированной форме порядка 1% по весу. Таким образом, на стадии ионного обмена LP и LF концентрируются почти в 500 раз по сравнению с исходной сывороткой. Дальнейшая обработка элюатов с помощью ультрафильтрации и диафильтрации дает очень чистые белковые продукты (чистота приблизительно 95%). Наконец, после стерильной фильтрации в микрофильтре с поперечным потоком с порами 0,1–0,2 мкм белковые концентраты сушат вымораживанием. Общий процесс показан на рисунке 15.15.

Превращение лактозы

Гидролиз лактозы

Лактоза представляет собой дисахарид, состоящий из моносахаридов глюкозы и галактозы, как показано на рисунке 15.16. Лактоза существует в двух изомерных формах: α-лактоза и β-лактоза.
Они различаются пространственным расположением гидроксильной группы у атома С в молекуле глюкозы и, таким образом, среди прочего:

  • Растворимость
  • Форма кристалла
  • Точка плавления
  • Физиологический эффект

Лактоза может расщепляться гидролитически, т.е.е. связыванием воды или ферментом. Фермент β-галактозидаза, расщепляющий лактозу, относится к группе гидролаз. На рисунке 15.16 показано ферментативное расщепление лактозы на галактозу и глюкозу.
Лактоза не такая сладкая, как другие виды сахара. Рисунок 15.17, который показывает относительную степень сладости разных видов сахара. Следовательно, гидролиз лактозы приводит к получению значительно более сладких продуктов.
Некоторым людям не хватает фермента, расщепляющего лактозу, и поэтому они не могут пить или есть сколько-нибудь значимое количество молочных продуктов.Это называется непереносимостью лактозы . Гидролиз лактозы в молочных продуктах позволяет этим людям использовать высококачественные белки, витамины и т. Д. В молочных продуктах.
Некоторые дефекты, такие как песчаная текстура мороженого (кристаллизация лактозы), практически устраняются гидролизом лактозы.

Рис. 15.15

Блок-схема выделения лактопероксидазы (LP) и лактоферрина (LF) из сыворотки.

Рис. 15.16

Химическая структура лактозы и расщепления лактозы.

Рис. 15.17

Степень сладости разных видов сахара.

Ферментативный гидролиз

На рисунке 15.18 показан процесс ферментативного гидролиза лактозы в сыворотке.
Предварительная обработка в виде деминерализации не является существенной, но она улучшает вкус конечного продукта. После гидролиза сыворотку упаривают. Затем получают сироп с содержанием сухих веществ 70-75%. 85% лактозы в этом сиропе гидролизовано и может использоваться в качестве подсластителя в хлебопекарной промышленности и при производстве мороженого.
Во время производства фермент инактивируется тепловой обработкой или регулированием pH. Его нельзя использовать снова. Вместо использования свободных ферментов теперь можно связывать фермент с различными типами водорастворимых и не растворимых в воде носителей. Такие системы с иммобилизованными ферментами можно использовать для непрерывного гидролиза лактозы. Этот дорогостоящий фермент не расходуется и может использоваться для гидролиза больших количеств продукта. Это увеличивает рентабельность. Техника еще не очень развита.

Рис.15.18

Установка ферментативного гидролиза лактозы в сыворотке.

  1. Пастеризатор
  2. Бак для гидролиза
  3. Испаритель
  4. Наполнение
Кислотный гидролиз

Лактозу также можно расщепить с помощью кислот в сочетании с термической обработкой или пропусканием через катионообменник в водородной форме при высокой температуре, около 100 ° C. Требуемая степень гидролиза определяется выбором pH, температуры и времени выдержки.Поскольку во время гидролиза сыворотки происходит обесцвечивание до коричневого цвета, рекомендуется обработка активированным углем.

Химическая реакция

Было установлено, что небелковые азотные продукты могут использоваться в качестве частичной замены естественного белка у жвачных животных, поскольку некоторые микроткани в рубце крупного рогатого скота могут синтезировать белок из мочевины и аммиака. Однако, чтобы получить сбалансированное питание азота и энергии, мочевина и аммиак должны быть преобразованы в более подходящие формы, которые медленно высвобождают азот в рубец для улучшения синтеза белка.
Лактозилмочевина и лактат аммония — два таких продукта на основе сыворотки.

Лактозилмочевина

Вкратце, процедура производства следующая: после разделения сыворотка концентрируется до 75% СВ, обычно в два этапа. После добавления мочевины и пищевой серной кислоты концентрат сыворотки выдерживают при 70 ° C в течение 20 часов в резервуаре с рубашкой, снабженном мешалкой. В этих условиях мочевина реагирует с лактозой с образованием лактозилмочевины.
После периода реакции продукт охлаждается и транспортируется на завод по производству концентрированных кормов (например, гранулы) или напрямую фермерам.

Лактат аммония

Технология процесса включает ферментацию лактозы в сыворотке до молочной кислоты и поддержание pH с помощью аммиака, что приводит к образованию лактата аммония. После концентрирования до 61,5% СВ продукт готов к употреблению.

Состав сывороточного протеина | Институт сывороточного протеина

Сывороточный протеин — собирательный термин, обозначающий группу белков, содержащихся в молоке. Информацию об отдельных белках, содержащихся в сывороточном белке, можно найти ниже.

Бета-лактоглобулин

Это самый распространенный сывороточный белок, составляющий примерно 50-55% сывороточных белков. Бета-лактоглобулин является отличным источником незаменимых аминокислот с разветвленной цепью (BCAA). BCAA помогают предотвратить разрушение мышц и экономят гликоген во время упражнений.

BCAA, в первую очередь лейцин, помогают стимулировать синтез мышечного протеина (MPS), важный анаболический процесс, необходимый для наращивания мышечной массы после приступов упражнений с отягощениями.

Альфа-лактальбумин

Это второй по распространенности компонент сывороточного протеина, составляющий примерно 20-25% сывороточного протеина. Альфа-лактальбумин с высоким содержанием триптофана, незаменимой аминокислоты, с потенциальными преимуществами для увеличения выработки серотонина, регуляции сна и улучшения настроения в условиях стресса. Альфа-лактальбумин также является основным белком грудного молока.

Гликомакропептид (GMP)

Это пептид из 64 аминокислот, производный казеина, который образуется в процессе производства сыра и составляет 0-15% сывороточного белка, в зависимости от процесса концентрирования / выделения сывороточного белка.GMP может помочь контролировать и подавлять образование зубного налета и кариеса. GMP также может иметь преимущества для насыщения.

Иммуноглобулины

Это белки, вырабатываемые иммунной системой для борьбы с определенными антигенами. Иммуноглобулины повышают иммунитет у младенцев и других людей. Иммуноглобулины составляют примерно 10-15% сывороточного протеина.

Альбумин бычьей сыворотки (BSA)

Это основной белок, который содержится в сыворотке крови и встречается во всех тканях и секретах организма.BSA — это белок большого размера с хорошим профилем незаменимых аминокислот. БСА составляет примерно 5-10% сывороточного протеина.

Лактоферрин

Это железосвязывающий глобулярный гликопротеин, составляющий примерно 1-2% от состава сывороточного протеина. Лактоферрин подавляет рост бактерий и грибков из-за своей способности связывать железо.

Лактопероксидаза

Это гликопротеин, составляющий примерно 0,5% сывороточного протеина. Лактопероксидаза — природный антибактериальный агент.

Лизоцим

Это фермент, который естественным образом присутствует в молоке и составляет менее 0,1% сывороточного протеина. Лизоцим обладает свойствами, повышающими иммунитет.

Возможности использования сыворотки

Статья о пересмотре дела

Остин Дж. Nutri Food Sci. 2014; 2 (7): 1036.

Райка Боцкарон; анич, Ирена Барукчич *, Катарина Лисак, Якопович и Любица Тратник

Кафедра пищевой инженерии, Загребский университет, Хорватия

* Автор, ответственный за переписку: : Ирена Барукчич, Лаборатория технологии молока и молочных продуктов, Кафедра пищевой инженерии, Факультет пищевой технологии и биотехнологии, Загребский университет, Pierottijeva 6, 10000 Загреб, Хорватия

Поступила: 03.02.2014; Одобрена: 21 июля 2014 г .; Опубликован: 25 июля 2014 г.

Абстрактные

За последние десятилетия многие исследователи изучали экономические возможности использования сыворотки, прежде всего, как превратить нежелательные побочные продукты в ценное сырье.В этой статье дается обзор возможностей использования сыворотки. Традиционно сыворотку (сладкую и кислую) обычно сушат в порошок; однако, учитывая другие варианты обработки для повышения экономической ценности такого побочного продукта, сыворотку можно использовать, например, при ферментации, производстве безалкогольных напитков, производстве концентрата сывороточного протеина (WPC) и изолята сывороточного протеина (WPI), фракционировании определенные белковые компоненты, такие как выделение и очистка α-лактальбумина (α-la), включая специфические пептиды, и производство лактозы, молочной кислоты и биоэтанола.В этом обзоре представлены самые последние разработки.

Ключевые слова: Сухая сыворотка; Концентрат сывороточного протеина; Изолят сывороточного протеина; Лактоза; Молочная кислота; Биоэтанол

Введение

Сыворотка является побочным продуктом производства сыра (~ 96%) или казеина (~ 6%). На основе метода коагуляции казеина производится кислая (действие кислоты) или сладкая сыворотка (действие фермента). Как правило, из 100 л молока, используемого при производстве сыра, получается примерно 80-90 л сыворотки.В зависимости от сорта производимого сыра (например, твердого или полутвердого) средний удой составляет 1 кг из 10 л молока, где остальное (9 л) составляет сыворотка. Следовательно, очевидно, что ежедневное производство сыворотки на крупных сырных заводах может достигать нескольких миллионов литров. Мировое производство сыворотки составляет более 160 миллионов тонн в год (по оценкам, в 9 раз больше производства сыра), показывая ежегодные темпы роста 1-2% [1] (Рисунок 1). Около 70% сыворотки перерабатывается в различные продукты, и около 30% сыворотки все еще используется для кормления свиней, разбрасывается на сельскохозяйственных угодьях в качестве удобрения или даже сбрасывается в реки или море [2].Сыворотка считается одним из наиболее загрязняющих пищевых продуктов потоков / побочных продуктов, поскольку у нее биохимическая потребность в кислороде (БПК)> 35 000 частей на миллион и химическая потребность в кислороде (ХПК)> 60 000 частей на миллион) [3]. Туник [4] подсчитал, что 4000 л сыворотки могут нанести большой экологический ущерб, эквивалентный тому, который наносят фекальные отходы, производимые 1900 людьми.

Пермеат сыворотки | Таблицы состава и пищевой ценности кормовых материалов INRA CIRAD AFZ

,00

УФЛ ИНРА 2018 1.05 1,07 за кг
УФВ ИНРА 2018 1.07 1,1 за кг
PDIA INRA 2018 7 7 г / кг
PDI INRA 2018 69 71 г / кг
Белковый баланс рубца INRA 2018 -62 -64 г / кг
Блок наполнения жвачных животных INRA 2018 0.037 0,038 за кг
ME жвачные животные INRA 2018 (ккал) 2710 2780 ккал / кг
NE лактационные жвачные INRA 2018 (ккал) 1840 1890 ккал / кг
NE мясное производство жвачных животных INRA 2018 (ккал) 1890 1940 ккал / кг
ME жвачные животные INRA 2018 (MJ) 11.4 11,7 МДж / кг
NE лактационные жвачные INRA 2018 (MJ) 7.7 7,9 МДж / кг
NE мясное производство жвачных животных INRA 2018 (MJ) 7.9 8,1 МДж / кг
ОМ усвояемость жвачных животных INRA 2018 92.6 %
Энергетическая усвояемость жвачных животных INRA 2018 87.4 %
Разлагаемость азота жвачные животные INRA 2018 87 %
Разлагаемость крахмала жвачных животных INRA 2018 0 %
Разлагаемость СВ Жвачных INRA 2018 89 %
Лизиновые жвачные животные INRA 2018 8.1 % PDI
Треониновые жвачные животные INRA 2018 5.6 % PDI
Метиониновые жвачные животные INRA 2018 2.2 % PDI
Изолейциновые жвачные животные INRA 2018 5.7 % PDI
Валиновые жвачные животные INRA 2018 5.8 % PDI
Лейциновые жвачные животные INRA 2018 8.4 % PDI
Жвачные фенилаланиновые животные INRA 2018 5 % PDI
Гистидиновые жвачные животные INRA 2018 1.9 % PDI
Жвачные животные с аргинином INRA 2018 4.6 % PDI
UFL FL1 INRA 2018 1.06 1,08 за кг
UFV FL1 INRA 2018 1.09 1,12 за кг
PDIA FL1 INRA 2018 6 6 г / кг
PDI FL1 INRA 2018 69 71 г / кг
Баланс белков рубца FL1 INRA 2018 -63 -64 г / кг
UFL FL4 INRA 2018 1.02 1,04 за кг
УФВ FL4 INRA 2018 1.04 1,06 за кг
PDIA FL4 INRA 2018 9 9 г / кг
PDI FL4 INRA 2018 71 73 г / кг
Баланс белков рубца FL4 INRA 2018 -64 -66 г / кг
УФЛ ИНРА 2007 1.09 1,11 за кг
УФЛ ИНРА 2007 1.09 1,11 за кг
УФВ ИНРА 2007 1.12 1,14 за кг
УФВ ИНРА 2007 1.11 1,14 за кг
PDIA INRA 2007 3 3 г / кг
PDIN INRA 2007 34 34 г / кг
PDIE INRA 2007 80 82 г / кг
ME жвачные животные INRA 2007 (ккал) 2820 2890 ккал / кг
ME жвачные животные INRA 2007 (MJ) 11.8 12,1 МДж / кг
ME жвачные животные INRA 2007 (MJ) 11.8 12,1 МДж / кг
ОВ усвояемость жвачных животных INRA 2007 94 %
Энергетическая усвояемость жвачных животных INRA 2007 91 %
Усвояемость N жвачных 64.1 %
Усвояемость азота, кишечник, жвачные животные 95 %
NDF усвояемость жвачных животных 0 %
Разлагаемость N жвачных животных (k = 0.06) 95 %
Немедленно разлагаемый N (a) 90 %
Потенциально разлагаемый N (b) 10 %
Скорость разложения частиц N (c) 0.05 ч-1
Разлагаемость крахмала, жвачные животные (k = 0.06) 0 %
Разлагаемость DM жвачных животных (k = 0.06) 95 %
Усвояемость жирных кислот жвачных животных 63.2 %
Жвачные животные абсорбирующиеся 5.6 5,8 г / кг 83 % P
Жвачные животные с абсорбируемым кальцием 3.7 3,8 г / кг 55 % Ca
Лизиновые жвачные животные INRA 2007 7.8 % PDIE
Треониновые жвачные животные INRA 2007 5.4 % PDIE
Метиониновые жвачные животные INRA 2007 2.1 % PDIE
Изолейциновые жвачные животные INRA 2007 5.6 % PDIE
Валиновые жвачные животные INRA 2007 5.9 % PDIE
Лейциновые жвачные животные INRA 2007 8.2 % PDIE
Фенилаланиновые жвачные животные INRA 2007 5 % PDIE
Гистидиновые жвачные животные INRA 2007 1.9 % PDIE
Аргининовые жвачные животные INRA 2007 4.6 % PDIE
ВЭМ ЦВБ 2018 1084 1110 за кг
VEVI CVB 2018 1219 1248 за кг
DVE CVB 1991 76 77 г / кг
OEB CVB 1991 -70 -72 г / кг
DVLYS CVB 1991 6.1 6,3 г / кг
DVMET CVB 1991 1.9 2 г / кг
TDN 1x жвачные животные NRC 2001 82.2 84,2 %
DE 1x жвачные животные NRC 2001 3.52 3,61 Мкал / кг
NE Лактация 3x жвачных NRC 2001 1.8 1,85 Мкал / кг
NE Лактация 4 жвачных NRC 2001 1.7 1,74 Мкал / кг
NE Maintenance 3x жвачных NRC 2001 1.95 2 Мкал / кг
NE Прирост 3x жвачных NRC 2001 1.31 1,34 Мкал / кг
Неразлагаемый белок рубца (диетический концентрат 25%) NRC 2001 5 %
Неразлагаемый белок рубца (диетический 50% концентрат) NRC 2001 6 %
RU Лактирующие жвачные животные GfE 7.7 7,9 МДж / кг
nxP жвачные животные GfE 140 143 г / кг
RNB жвачные животные GfE -13 -14 г / кг

.

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

You may use these HTML tags and attributes:

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

2021 © Все права защищены.