所有类型的蛋白质都是人们日常饮食中的重要的营养物质。人们早已认识到蛋白质摄入的重要性并将之引入了健康饮食的方案之中。在很多种食品及饮料中,有很多种的乳蛋白可用来作为原料。本文即就不同的乳清蛋白衍生物及其主要应用做一简要介绍。

    什么是乳清？何谓乳清蛋白片段?

    乳清通常指用牛奶生产奶酪过程中所产生的副产品。乳清是在奶酪生产过程中,牛奶凝结成凝乳块后分离出的呈绿色的、半透明的液体。随着新科技的发展,乳清及乳清片段已成为具有高价值及广泛应用的食品原料。

    通常而言,牛奶中包括2.8%的酪蛋白与0.7%的乳清蛋白。同酪蛋白相比,乳清蛋白的溶解性更好,同时含有质量更高的必需氨基酸。在蛋白的世界里,乳清蛋白到目前为止被认为是黄金标准。动物来源的蛋白较植物蛋白质量高很多。而在动物来源的蛋白中,牛奶中的蛋白尤其是乳清蛋白,因为能够提供人体所需要的大部分的氨基酸,被认为是最佳的蛋白之一。乳清蛋白中含硫氨基酸含量高,该物质是生物合成谷胱甘肽的重要组成物质,谷胱甘肽则是与抗氧化、抗癌及提高肌体免疫力相关联的一种三肽。乳清蛋白同时也是支链氨基酸的天然来源中含量最高的,而支链氨基酸被认为能激发肌肉蛋白合成。

    乳清蛋白在食品加工中的功能性

    乳清蛋白产品类型随组成不同而变化,相当大的程度上依赖于牛奶的来源和加工工艺。

    食品研发人员在食品和饮料中使用乳清蛋白是由于乳清蛋白具有以下主要功能性：在酸性溶液中可溶、结合水的能力和黏性、胶凝性、乳化性、搅打性,起泡性,充气性、风味良好。

    除了乳清蛋白用于加工食品时的功能性,一些源自乳清的新的乳清蛋白片断的健康和营养功效正在吸引全球的目光。某些片断的新的潜在用途给食品和营养品提供机会开发有助于治疗疾病的新产品,比如免疫缺陷疾病,心脏疾病(降低胆固醇,降血压),溃疡甚至癌症等。

    乳清片段及其功能

    乳清从被当作无用的副产品到被公认为是具有高附加价值的、营养丰富的与具有生物活性的食品配料经历了很长一个过程。反渗透、超滤、微滤及分馏技术使得乳品加工企业可以根据自己的意愿选择乳清片断,使其用于食品加工和/或利用其在生理功能方面的健康益处。

    ◆浓缩乳清蛋白

    如今浓缩乳清蛋白(WPC)已成为被广泛应用的用以提供多种营养物质的配料。除了提供蛋白质,WPC还可以补充乳糖,维生素,矿物质以及小部分的脂肪,它们全都源自用于生产奶酪的牛奶中。WPC 这一‘大’结构的原料是使得WPC可以具有凝胶性、保水性、起泡性以褐变等功能的原因之一。

    ◆分离乳清蛋白

    分离乳清蛋白(WPI)是含有90%以上乳清蛋白的蛋白粉。由于含有更纯的蛋白质,分离乳清蛋白(WPI)被广泛应用于运动营养产品。由于WPI是易于消化的必须氨基酸的极佳来源,同时一些其他的蛋白片断可以为健康提供额外的帮助,许多运动员都通过摄取WPI来保持或构筑肌肉,以及缩短训练后体能的恢复时间。

    ◆水解乳清蛋白

    水解乳清蛋白可以应用于产品中的时间相对很短。蛋白的水解程度不同,其消化能力也不同。最近,一些公司已开始对将水解乳清蛋白加入饮食中来研究水解乳清蛋白对健康的长期功效和对高血压的积极疗效。对于一些特别的应用,如针对病人或老年人的补充类饮料,或是特殊婴儿配方产品,则需要将蛋白质水解成更小的肽使其更易被身体所吸收利用。即使蛋白质含量相同,水解程度相似,不同的厂商生产出来的水解乳清蛋白产品也可能会极不相同。随水解程度变化的一个重要特征是风味,水解程度越大,苦味越重。大部分的水解乳清蛋白都有难以掩盖的苦味,即使是最低程度的水解产品。所以,通常这一风味问题导致很多产品研发者对使用水解乳清蛋白望而却步。但是已经有一些公司开发出了口味柔和的水解乳清蛋白,为产品研发者开发针对蛋白过敏或者需要膳食补充蛋白的人群所需高蛋白的食品提供了一个新的起点。

    ◆乳钙

    乳钙是一种极具功能性的乳清产品,含有80%的矿物质,10%的乳糖和5%的蛋白质。乳钙的健康诉求是针对减缓骨质疏松。 然而,除了促进骨健康外,摄入乳钙能带来其他的健康益处。一些关于饮食方面的研究着眼于钙摄入量及其对血压的功效,某些发现表明仅靠增加日常饮食中钙和/或乳矿物质的摄入,就能降低血压。现在还在进行一些研究以揭示钙摄入和可能肥胖间的关联。

    ◆免疫球蛋白

    免疫球蛋白(Ig)是乳清蛋白中的一种含量较少的物质。初乳对于新生的哺乳动物幼仔的生长发育非常重要,因为初乳含有免疫球蛋白,作为抗体, 免疫球蛋白具有主要的抗微生物功效,并可以传递给虚弱的新生儿使之获得被动免疫。商业化的免疫球蛋白是具生物活性的初乳浓缩物,含有IgG和其他含量较少的免疫球蛋白,比如IgM和IgA,及其他生物活性物质,如乳铁蛋白,TGF生长因子等。免疫球蛋白是对热非常敏感的蛋白质。

    ◆乳过氧化物酶

    与乳铁蛋白相反,乳过氧化物酶能通过酶反应灭活或杀死广谱微生物。乳过氧化物酶系统是牛奶中产生主要抗菌作用的主要成分。此外,乳过氧化物酶相对热稳,不会被巴氏杀菌的温度钝化。天然的乳过氧化物酶能被用于保存牛奶。近来,乳过氧化物酶已被用于酸奶中以防止酸奶在存储过程中的后酸化现象。此外,添加的乳过氧化物酶会使酸奶质构更细腻柔滑。

    ◆糖巨肽

    糖巨肽(GMP)是一种相对较新的配料。在凝乳酶作用于k-酪蛋白产生奶酪过程中,形成了乳清蛋白,糖巨肽占其中的15~20%。糖巨肽在某些乳清蛋白中是很独特的,因为它是糖蛋白,有一条低聚糖链附着其上。糖巨肽的独特之处还在于它不含苯丙氨酸,色氨酸或酪氨酸。糖巨肽有大量的支链氨基酸,如：亮氨酸,异亮氨酸和缬氨酸。糖巨肽的组成赋予它某些独特的特征,能用于一些有趣的应用中。已出版的一些研究将糖巨肽与许多生理功能相连,包括促进肠健康、控制食欲,减少龋齿,提高免疫,防腹泻。目前为止,所有的这些研究结果均是从体外或动物实验中得到的。由于糖巨肽这一原料太过崭新,目前只开发出很少的食品应用。

    总结：虽然乳清蛋白有时被认为是一种常规原料,乳清蛋白片段仍能在新的和血压、免疫、抗菌、运动甚至减肥相关的高附加值的健康和食品加工应用中提供巨大商机。