乳清蛋白的營養(yǎng)作用及其在乳制品中的應(yīng)用

池桂良 申雪然

（河北三元食品有限公司，河北石家莊 050073）

乳清蛋白的營養(yǎng)作用及其在乳制品中的應(yīng)用

池桂良 申雪然

（河北三元食品有限公司，河北石家莊 050073）

介紹了乳清蛋白及其含有的α-乳白蛋白、β-乳球蛋白的營養(yǎng)作用，就目前市場上的乳清濃縮蛋白、乳清分離蛋白和水解乳清蛋白產(chǎn)品進(jìn)行了簡單的論述。對乳清蛋白制品在乳制品如嬰幼兒配方奶粉、酸奶、奶酪、冰淇淋中的應(yīng)用情況進(jìn)行了綜述，重點闡述了其在嬰幼兒配方奶粉中的應(yīng)用。

乳清蛋白 α-乳白蛋白 水解乳清蛋白

乳清蛋白是采用先進(jìn)工藝從牛奶中分離提取出來的一種蛋白質(zhì)，包括α-乳白蛋白和β-乳球蛋白。早在1990年，美國就已經(jīng)采用離子交換法從乳清中分離出乳清蛋白，是最大的乳清蛋白生產(chǎn)國和出口國。分離、制備乳清蛋白的技術(shù)主要是膜技術(shù)、生物選擇吸附、親和色譜提純法及反相膠束萃取法等。由于乳清蛋白易消化，具有高生物價、高消化率、高蛋白質(zhì)功效比和高利用率，廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中。目前市場上的乳清蛋白制品主要有乳清粉、乳清濃縮蛋白、乳清分離蛋白和水解乳清蛋白等。

1　乳清蛋白的營養(yǎng)作用

和酪蛋白相比，乳清蛋白所含必需氨基酸種類和含量齊全，營養(yǎng)價值更高。乳清蛋白含有人體必需的8種氨基酸，且配比合理，接近人體的需求比例，是人體生長、發(fā)育、抗衰老等生命活動不可缺少的精華物質(zhì)。乳清蛋白中脂肪、乳糖含量低，但它含有α-乳白蛋白、β-乳球蛋白，還有其他多種活性成分，這些活性成分使乳清蛋白具備了有益于人體的諸多營養(yǎng)功能，被認(rèn)為是人體所需的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)來源之一。通過比較表示蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值常用的三種指標(biāo)：生物價、蛋白質(zhì)功效比和蛋白質(zhì)凈利用率可以看出乳清蛋白的優(yōu)越性［1］。

1.1α-乳白蛋白

α-乳白蛋白是母乳中的主要乳清蛋白，α-乳白蛋白的色氨酸及半胱氨酸含量很高，而高含量的色氨酸和半胱氨酸能夠刺激免疫系統(tǒng)的活性，對于嬰兒免疫力的提高以及睡眠質(zhì)量的改善有重要關(guān)系。

有研究表明，嬰兒出生后頭3個月使用富含α-乳白蛋白的嬰兒配方乳粉進(jìn)行喂養(yǎng)，腸脹氣、大便性狀和睡眠狀況更接近母乳喂養(yǎng)的狀態(tài)，實驗證明，出生后頭3個月嬰兒對富含α-乳白蛋白的嬰兒配方粉耐受性良好，較標(biāo)準(zhǔn)配方乳粉更接近母乳喂養(yǎng)［2，3］。

乳清蛋白易消化吸收，許多實驗研究都證明，服用乳清蛋白濃縮物能促進(jìn)體液免疫和細(xì)胞免疫，刺激人體免疫系統(tǒng)，阻止化學(xué)誘發(fā)性癌癥的發(fā)生。所以乳清蛋白又是一種非常好的增強免疫力的蛋白［4］。

1.2β-乳球蛋白

β-乳球蛋白是牛奶中主要的乳清蛋白組分，可溶性強，支鏈氨基酸含量豐富，是乳清蛋白中半胱氨酸和甲硫氨酸的主要來源。

隨著β-乳球蛋白應(yīng)用研究的不斷深人，β-乳球蛋白的開發(fā)價值將逐步顯現(xiàn)， β-乳球蛋白良好的凝膠性能及其對脂溶性維生素的綁定能力使它可以作為脂肪的替代品應(yīng)用于低脂健康食品的生產(chǎn)。β-乳球蛋白經(jīng)過改性處理后，各種性質(zhì)的改變將擴大其在食品領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用［5，6］。

2　乳清蛋白主要產(chǎn)品介紹

隨著乳清蛋白在食品工業(yè)中應(yīng)用的進(jìn)展，乳清蛋白產(chǎn)品競爭日趨激烈，分離制備乳清蛋白產(chǎn)品的技術(shù)也在不斷發(fā)展，乳清蛋白產(chǎn)品逐步走向了多樣化，目前市場上主要的乳清蛋白產(chǎn)品有乳清濃縮蛋白、乳清分離蛋白以及水解乳清蛋白等［7］。

2.1乳清濃縮蛋白

乳清經(jīng)過澄清、超濾、干燥等過程后得到的產(chǎn)物就是濃縮乳清蛋白，按照過濾程度的不同可以得到蛋白濃度從34%~80%不等的產(chǎn)品乳清蛋白濃縮物。

2.2乳清分離蛋白

分離乳清蛋白是在濃縮乳清蛋白的基礎(chǔ)上經(jīng)過進(jìn)一步的工藝處理得到的高純度乳清蛋白，純度可達(dá)90%以上，更容易消化吸收。乳清分離蛋白的價格是乳清濃縮蛋白的2～3倍。

2.3水解乳清蛋白［8-10］

水解乳清蛋白是通過嚴(yán)格控制加熱和酶解技術(shù)將完整的蛋白質(zhì)切成較小的肽段，能降低非完全母乳喂養(yǎng)兒的抗原攝入，從而降低牛奶蛋白的過敏性。對嬰兒來說，給予氨基酸與小分子量的肽混合的飲食比給予完全氨基酸的配方飲食在腸道營養(yǎng)吸收上更為有利。水解物中含有很多生物活性肽，不僅具有易消化吸收的營養(yǎng)功能，而且還具有抗過敏性、安神、增強免疫、促進(jìn)生長等諸多生理功能。

表1　主要蛋白質(zhì)種類的營養(yǎng)價值對比表

表2　母乳與人乳蛋白質(zhì)組成對照表

3　乳清蛋白在乳制品中的應(yīng)用

乳清蛋白具有高生物價、高消化率、高蛋白質(zhì)功效比和高利用率，又具有乳化性、持水性、凝膠性等功能性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中。

3.1乳清蛋白在嬰幼兒配方奶粉中的應(yīng)用

牛乳與母乳中的蛋白質(zhì)主要包括兩大類：酪蛋白與乳清蛋白，但蛋白質(zhì)組成是不同的（見表2）。乳清蛋白的氨基酸組成最接近母乳，是一種非常容易消化、高營養(yǎng)、適合嬰兒的蛋白質(zhì)。乳清蛋白中富含半胱氨酸和蛋氨酸，這種含硫氨基酸對人體來說十分重要，它具有抗機體氧化及可能在細(xì)胞分裂時穩(wěn)定DHA的功能，乳清蛋白被證明具有促進(jìn)免疫系統(tǒng)發(fā)育的作用。

乳清蛋白是嬰幼兒配方奶粉的主要輔料，目前主要應(yīng)用的有乳清濃縮蛋白WPC34、乳清濃縮蛋白WPC70、乳清濃縮蛋白WPC80。

另外，隨著研究的深入，嬰幼兒配方奶粉蛋白質(zhì)組成也在向著氨基酸模式的母乳化發(fā)展，通過在配方中添加α-乳白蛋白和水解乳清蛋白，調(diào)整配方中氨基酸的組成，使產(chǎn)品更易于嬰幼兒吸收利用。

利用水解乳清蛋白可開發(fā)針對過敏嬰幼兒的配方奶粉，根據(jù)現(xiàn)有指南及相關(guān)臨床研究，水解蛋白配方奶對嬰幼兒的作用表現(xiàn)在：存在過敏高風(fēng)險的新生兒首選適度水解蛋白配方奶；出生后已發(fā)生牛奶蛋白過敏者，可使用深度水解蛋白配方奶或游離氨基酸配方；新生兒尤其是早產(chǎn)兒發(fā)生喂養(yǎng)不耐受時，可短期使用不同水解蛋白配方奶，但是在應(yīng)用水解蛋白配方奶時，注意監(jiān)測患兒生長發(fā)育指標(biāo)，以防止?fàn)I養(yǎng)能量攝入不足，導(dǎo)致早產(chǎn)兒宮外生長遲緩，影響患兒遠(yuǎn)期預(yù)后［9-11］。

3.2乳清蛋白在酸奶中的應(yīng)用

研究顯示酸奶中使用乳清濃縮蛋白風(fēng)味極好［12，13］。利用乳清濃縮蛋白代替部分脫脂乳粉制作酸奶，可以減緩酸奶的分層和乳清析出。經(jīng)過殺菌等熱處理工藝后，添加了乳清濃縮蛋白的酸奶具有更高的黏度以及更好的持水性，防止分層和乳清析出。

3.3乳清蛋白在奶酪中的應(yīng)用

乳清蛋白由于具有一定的膠凝性質(zhì)，其在干酪生產(chǎn)中也得到了廣泛的應(yīng)用。在干酪產(chǎn)品中添加乳清濃縮蛋白粉能加快乳的凝結(jié)，改善干酪的感官性質(zhì)，使干酪產(chǎn)品的組織狀態(tài)更加爽滑，賦予其柔和的感官風(fēng)味［14］。

3.4乳清蛋白在冰淇淋中的應(yīng)用

在冰淇淋中使用乳清蛋白，能保持良好的產(chǎn)品品質(zhì)、風(fēng)味和口感［15］。無脂冰淇淋會比用奶粉生產(chǎn)的冰淇淋有更好的品質(zhì)和口感。在冰淇淋配料中用乳清制品代替50%左右的奶粉，可以在保證產(chǎn)品品質(zhì)的同時降低成本。

4　結(jié)語

近年來，我國乳清蛋白市場以每年兩位數(shù)的增長速度迅速發(fā)展，乳清蛋白以其卓越的生物利用價值和突出的生理功能特性，在乳制品加工方面得到了廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，乳清蛋白制品將得到更廣泛的開發(fā)。

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