БЕЛКИ ПОДСЫРНОЙ СЫВОРОТКИ Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

УДК 1

Витушкина М.А.

студент

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств» (Россия, г. Москва)

Дулепова М.А.

студент

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств» (Россия, г. Москва)

БЕЛКИ ПОДСЫРНОЙ СЫВОРОТКИ

Аннотация: в статье представлена основная информация о переработке концентрата сывороточных белков из подсырной сыворотки. Проблема использования белковых веществ сыворотки обусловлена дефицитом полноценных белков в питании различных групп населения. Выделение белковых веществ из сыворотки позволяет получить белковые концентраты и молочные продукты высокой пищевой и биологической ценности.

Ключевые слова: сыворотка, белки, образование сывороточного продукта, фильтрация, переработка.

Подсырная сыворотка является жидким молочнобелковым лактозосодержащим продуктом, получаемым при производстве сыра. Состав подсырной сыворотки зависит от вида вырабатываемого сыра. Сладкую сыворотку получают при производстве твердых сыров, таких как чеддер или швейцарский сыр.

Сыворотка является побочным продуктом при производстве сыра, творога, пищевого и технического казеина. Сыворотка отделяется после коагуляции

молока (точнее, молочного белка - казеина) в результате изменения (снижения) рН до 4,6 единиц под действием молочной кислоты, образованной микроорганизмами, или искусственно введенной какой-либо кислотой, или в результате воздействия протеолитических ферментов (сычужный фермент).

Сывороточные белки - это глобулярные белки, выделенные из цельной сыворотки. Представлены 65% бета-лактальбумином, 25% альфа-лактальбумином и 8% сывороточным альбумином.

Все сывороточные белки чувствительны к нагреванию в соответствии с их молекулярной структурой, хотя и в разной степени. При нагревании от 60°С и выше Р-лактоглобулин разлагается на мономеры, которые уже при температуре 75°С агрегируются за счет образования дисульфидных связей в виде высокомолекулярных белковых комплексов. а-Лактоальбумин из-за его высокой гидратации более термостабилен, чем Р-лактоглобулин. Повышенная устойчивость а-лактоальбумина к нагреванию обусловлена наличием в его молекуле большого количества дисульфидных связей. Сывороточный альбумин и иммуноглобулины необратимо денатурируются до Р-лактоглобулина. Они осаждаются даже при 70°С. Фракция протеозопептона является наиболее термостойкой частью сывороточных белков. Протеозные пептоны не осаждаются при рН 4,6 после нагревания до 95 ° С в течение 20 минут. [1]

Сыворотка, жидкий побочный продукт производства сыра, является одним из крупнейших доступных сегодня источников диетического белка.

Недавние исследования показывают, что сыворотка является наиболее ценным с точки зрения питательности белком, поэтому неудивительно, что производители продуктов питания, таких как спортивные, оздоровительные и детское питание, вкладывают значительные средства в молочную промышленность. Благодаря полному набору «естественных тонкостей», таких как желирование Ь-лактоглобулина, эквивалента белка материнского молока а-лактальбумина, лактоферрина и иммуноглобулина, а также наличие вещества-предшественника пробиотических галактоолигосахаридов (ГОС), сыворотка

становится одной из самых вкусные источники доступных сегодня питательных веществ. Теоретический выход молочной сыворотки составляет около 90 % от количества перерабатываемого сырья. С учетом потерь в настоящее время приняты следующие нормы выхода подсырной сыворотки: при выработке сыра натурального - 80%, брынзы и низкожирного сыра - 65%. [5]

Подсырная кислота Соляная кислота Казеиновая сыворотка

Ингредиент % %

Сухие в-ва 6.0 6.4

Вода 94 93.6

Жир 0.05 0.05

Чистый белок 0.60 0.60

Небелковые азотные соединения 0.20 0.20

Лактоза 4.5 4.6

Зола (минеральные вещества) 0.5 0.8

Кальций 0.035 0.12

Фосфор 0.040 0.065

Натрий 0.045 0.050

Калий 0.14 0.16

Хлориды 0.09 0.11

Молочная к-та 0.05 0.05

Таблица 1 - Примерный состав отделенной сыворотки, %

Способ очистки сырной сыворотки от белковых веществ осуществляется следующим образом. Сыворотка натуральная обезжиренная сырная с титруемой кислотностью 18-25 ° Т, общим содержанием азота 0,100-0,136. (0,63-0,83% баррелей) нагревается до 90-95 С, выдерживается при этой температуре 20-30 минут. В этом случае термолабильные фракции в результате нарушения агрегативной устойчивости белковых глобул денатурируют и коагулируют.

Осажденные белки отделяют любым известным способом, в очищенную таким образом сыворотку вводят перманганат калия с общим содержанием азота 0,0720,088% (0,46-0,56% белка) в количестве 0,008-0,01% к массе очищенной сыворотки. В виде 5% водного раствора, тщательно перемешать и выдержать 1015 минут. Под действием сильного окислителя - перманганата калия, которого не хватает для белковой частицы, происходит частичное разложение белковой цепи. В результате образуется комплекс, предположительно состоящий из белкового остатка, связанного с продуктами восстановления KMPOD. Комплекс представляет собой крупную частицу, способную осаждаться в виде осадка, который отделяют одним из известных способов. В результате получается очищенная сыворотка с содержанием общего азота 0,035-0,044 (0,229-0,280% белка), оптической плотностью 0,060 0,070 единиц.

Сыворотка, являющаяся побочным продуктом производства твердых, полутвердых и мягких сыров, а также сычужного казеина, называется сладкой сывороткой и имеет рН 5,9-6,6. При производстве казеина, осажденного неорганическими кислотами, образуется кислая сыворотка с рН 4,3-4,6. В таблице 1 показан примерный состав сыворотки, полученной при производстве сыра и казеина.

Сыворотку часто разбавляют водой. Приведенные выше цифры относятся к неразбавленной сыворотке. Что касается фракции ЫРК (небелковые азотистые соединения), то она примерно на 30% состоит из мочевины. Остальные - это аминокислоты и пептиды (гликомакропептид, полученный сычужной коагуляцией). [3]

Достижения в области мембранной фильтрации и хроматографии заложили основу для экономически жизнеспособных промышленных процессов разделения сыворотки на белки высокой чистоты и производные лактозы, что позволяет конечным пользователям использовать различные функции отдельных компонентов сыворотки. Ожидается, что эта тенденция сохранится,

поскольку исследования показывают новые биологически активные свойства, а потребители узнают больше о пищевой ценности сыворотки. [4]

Как жирорастворимые, так и водорастворимые витамины переходят в сырную сыворотку из молока, а водорастворимые витамины проходят в гораздо большей степени, чем жирорастворимые. Итак, степень перехода (в%) составляет: тиамин (В1) - 88%, рибофлавин (В2) - 91%, кобалин (В12) - 58%, аскорбиновая кислота (С) - 78%, ретинол (А) - 11%, токоферол (Е) - 32%.

Специфический желтовато-зеленоватый цвет сырной сыворотки обусловлен наличием рибофлавина. Содержание витаминов в сыворотке крови подвержено колебаниям и резко снижается при хранении.

Среди органических кислот сыворотка содержит молочную, лимонную, нуклеиновую и летучие жирные кислоты - уксусную, муравьиную, пропионовую, масляную.

Основными направлениями использования подсырной сыворотки является: использование без обработки (в натуральном виде); переработка и использование в виде концентратов; выделение и использование наиболее ценных компонентов; биологическая переработка.

Натуральную подсырную сыворотку используют при выпечке хлеба и хлебобулочных изделий, при этом хлеб обогащается полноценным белком, что улучшает его биологические и вкусовые качества, введение сыворотки улучшает процесс тестоприготовления и внешний вид изделий, повышает стойкость хлебобулочных изделий при хранении, замедляет черствение.

Кроме того, натуральная сыворотка идет на производство кондитерских изделий (вафель, печенья, пряников) и десертов (кисель), что позволяет уменьшить в рецептуре этих изделий количество свекловичного сахара. [6]

Наиболее прибыльным направлением переработки сыворотки является производство высококачественного молочного сахара (лактозы). Лактоза, как и все углеводы, служит источником энергии, необходимой для реализации биохимических процессов в организме. Лактоза, попадая в организм,

практически полностью всасывается. Его сладость в 6 раз меньше, чем у сахарозы.

Прием лактозы благотворно влияет на метаболизм углеводов, жиров и холестерина. Пищевая, диетическая и лечебная ценность лактозы обусловила необходимость ее производства как продукта, в котором нет других компонентов молока. В зависимости от назначения производят сахар-сырец молочный, кристаллический, рафинированный и фармакопейный. [2]

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

Давыдова, И.Р. Производство молочных продуктов с использованием сывороточных белков Текст. / И.Р. Давыдова, Г.Н. Решетник и др. М. : ЦНИИТЭИмясомолпром, 1982. - 20 с.

Дунченко, Н.И. Структурированные молочные продукты. Монография Текст. / Н.И. Дунченко. Барнаул : АлтГТУ, 2002. - 164 с.

Дыкало, Н.Я. Переработка молочной сыворотки с применением мембранных методов разделения Текст. / Н.Я. Дыкало, Э.Ф. Кравченко, Евдокимов, И.А. Современное состояние переработки молочной сыворотки Текст. / И.А. Евдокимов, А.Г. Храмцов, П.Г. Нестеренко // Молочная промышленность. -2008. -№11. С. 36-40.

Желтовская, М.А. Использование молочной сыворотки за рубежом Текст. / М.А. Желтовская, Е.А. Иванова. М. : ЦНИИТЭИмясомолпром, 1984. - 36 с. Соколова З. С. и др. Технология сыра и продуктов переработки сыворотки /З.С. Соколова, Л. И. Лакомова, В. Г. Тиняков. - М.: Агропромиздат, 1992.-335 с: ил.-(Учебники и учеб. пособия для высших учебных заведений).