不同原料来源和不同生产工艺的乳蛋白产品特性差别

文摘   科学   2024-04-09 16:29   北京  


前面我们已有很多内容介绍牛乳的组成成分和乳制品原料的分类。 

乳脂类主要包括稀奶油、黄油、无水奶油等;乳粉包括全脂乳粉、脱脂乳粉;乳清粉、脱盐乳清粉等;而类别丰富多变的就是乳蛋白产品,包括牛奶蛋白MPC/MPI, 酪蛋白MCC/MCI, 乳清蛋白WPC/WPI等几大类。

这里介绍一下乳蛋白产品因原料、工艺不同而带来的不同组成和特性。 



01

不同原料来源的乳蛋白


乳蛋白浓缩物(MPC),  一般是原料奶经过脱脂后,通过膜过滤工艺将其中的部分乳糖和灰分分离出去后的蛋白产品。MPC乳蛋白组分包括牛乳的全蛋白,即酪蛋白和乳清蛋白,其产品的蛋白含量一般在40~90%之间,亦有很多性能增强的MPC产品。而MPI是通过进一步的膜过滤脱除更多的脂肪、乳糖和灰分,使蛋白含量达到90%以上,更为纯净。

酪蛋白,按照GB 31638的定义,酪蛋白是脱脂乳经酸法或酶法或膜分离工艺制得的产品,是乳中酪蛋白的混合物。不同工艺的酪蛋白产品的蛋白质含量要求、蛋白成分、水溶性等有很大差别,见表1:

表1 不同工艺的酪蛋白产品间的差异

酪蛋白糖聚肽(CGMP),是κ-酪蛋白在凝乳酶作用下水解出来的亲水性肽,不含苯丙氨酸,富含支链氨基酸。CGMP带有很高的负电荷,而乳清带很高的正电荷,因而二者分别可以被阴离子交换柱和阳离子交换柱吸附,从而进行分离,获得纯化的CGMP蛋白产品,或不含CGMP的乳清蛋白蛋白产品。CGMP 具有饱腹感,低苯丙氨酸,可用于苯丙酮尿患者膳食或运动营养食品。

清蛋白,不同乳清来源的差异:

  酸乳清酸沉酪蛋白的乳清,以及一些鲜干酪生产中获得的乳清液;

  甜乳清:酶凝酪蛋白和酶凝干酪生产排出的乳清;

  膜过滤乳清:膜过滤分离胶束酪蛋白排出的乳清;

  不同乳清液的主要区别,见表2:

表2 不同乳清液成分特点的差异

不同的乳清蛋白产品因原料乳清的来源不同,其蛋白组成上存在差异。如大多数乳清蛋白WPC产品是通过干酪乳清加工而来,因而一般含有 15~20%的CGMP,值得注意的是,如果在加工中有离子交换分离工艺的乳清蛋白产品一般不含有CGMP,同样膜分离酪蛋白乳清加工制成的WPC也不含有CGMP。

此外,由于不同乳清来源中矿物质含量的区别,其最终的乳清蛋白产品的凝胶性和热稳性有所不同,一般来说,酸乳清WPC的凝胶性更好,而甜乳清WPC热稳定性更好
有对酸凝乳干酪乳清、酶凝乳干酪乳清和新鲜干酪乳清3种乳清液生产的乳清蛋白的肽谱和蛋白质组学分析表明:3种乳清蛋白含相同肽104种,特异性肽有59种。酶凝乳干酪乳清蛋白的肽种类最多。酸凝乳干酪乳清蛋白的肽含量最高。3种乳清蛋白样品含有相同蛋白166种,特异性蛋白有53酶凝乳干酪乳清蛋白中蛋白质的种类最多。这从蛋白组分的深层次说明乳清原料不同乳清蛋白产品的区别。



02

不同加工工艺的乳清蛋白


除乳清液的区别,特殊的加工工艺能够获得功能特性和营养特性不同的乳清蛋白产品:
膜过滤乳清蛋白,膜过滤酪蛋白乳清,经过膜工艺分离浓缩的乳清蛋白,没有额外热变性过程,能完全保持乳清蛋白天然结构和特性。

预酸化,使分离乳清蛋白产品在酸性条件下具有良好的澄清性和热稳定性,更适合于澄清蛋白饮料。经过一定预变性的蛋白产品,应用中减轻受热发生凝聚,提高产品热稳定性。
特殊的膜分离富集,获得乳清蛋白的某些功能成分得到富集的乳清蛋白品类,如富含α-乳白蛋白的乳清蛋白,富含β-乳球蛋白和支链氨基酸的乳清蛋白,富含脂肪球膜成分(神经鞘磷脂、唾液酸等)的乳清蛋白,富含生物活性蛋白成分(如乳铁蛋白、免疫球蛋白、乳过氧化物酶等)的乳清蛋白等等;

酶水解, 乳清蛋白浓缩液添加蛋白酶,进行适当水解,产生含有游离氨基酸和各种乳清蛋白蛋白肽的混合物,经喷雾干燥的水解乳清蛋白产品。水解蛋白的重要特征值是水解度和肽分子量分布。而实际上,选择的酶种类不同,酶反应条件不同,都会使水解蛋白产品具有各自独特性能。

总之,乳清蛋白共有200多种蛋白成分,可通过不同的原料和浓缩分离工艺,创造出具有不同组分和功能特性的蛋白类产品,为应用需求提供广泛的选择空间。



03

总结


乳蛋白是乳的重要组分,乳蛋白产品类别丰富,不同应用中可以参考其原料和工艺的不同,做出更合适的选择。

银河路通过构建全球供应链,长期稳定供应高品质浓缩乳清蛋白、分离乳清蛋白、水解乳清蛋白、乳脂肪球膜乳清蛋白、乳铁蛋白、酶凝酪蛋白、浓缩牛奶蛋白、分离牛奶蛋白、膜分离胶束酪蛋白和天然乳清蛋白等产品。

银河路技术创新中心(MTIC)将坚持以乳蛋白为核心,聚焦营养与健康食品,做产品的翻译官,为客户提供可落地的应用解决方案,释放乳蛋白的力量,与客户共创价值。


参考文献

[1] 李贺、马莺,乳清蛋白的酸凝和酶凝工艺对蛋白质组和肽谱的差异研究 2023-08-29 : 食品科学杂志

[2] 李晓曼,乳清蛋白的肽谱和蛋白质组研究.哈尔滨工业大学 硕士学位论文  2018年

[3] 澳大利亚乳品原料手册  第二版


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