Пищевая добавка молочный белок

Часто приходится читать и слышать, что молочный белок по каким-то причинам не подходит для бодибилдеров и что многие ведущие зарубежные атлеты вообще не используют молоко в своих диетах. Верно ли это?

То, что многие ведущие атлеты-бодибилдеры отказались от молока при формировании своих программ питания и тренировочных диет, действительно верно, а все остальное нет. Молоко как таковое исключено из рациона соревновательных бодибилдеров из-за высокого содержания жиров в этом продукте и наличия там еще целого ряда веществ, не слишком полезных для организма взрослого человека, а отнюдь не из-за “вредности” молочного белка.

Источники молочного белка

В молоке содержатся две разновидности биологически ценных белков: казеин (казеинат кальция) и сывороточные белки (альбумины и глобулины). В среднем в 100 мл коровьего молока содержится 3,2г белка. Из них 80-87% это казеин, 10-12% альбумин и 3-6% глобулин.

Сегодня многие ведущие производители спортивного питания, в том числе и российские, активно используют казеин и сывороточный белок при производстве протеиновых смесей для атлетов силовых видов спорта. Как показывают исследования, по биологической ценности казеин вплотную приближается к белку яйца и опережает по этому показателю такие общепризнанно биологически ценные продукты, как рыба и мясо.

Казеин

У нас, в России, казеин выделяется из обезжиренного молока. Для этого молоко подкисляется до величины Ph—4,5 и нагревается до температуры 37°С. Получившийся при этом сгусток промывается водой и высушивается до порошкообразного состояния. Это и есть казеин. Его можно использовать отдельно или в смесях и комбинациях с другими белками.

Казеин представлен в молоке в нескольких формах – α, β, γ. Показателем, который в наибольшей степени отличает одну форму казеина от другой, является содержание фосфора. Наибольшее количество фосфора в а-казеине (1%) и в 10 раз меньше в γ-казеине (0,1%). Основной формой казеина является α-казеин, который составляет 85 % казеина. Важнейшее свойство α-казеина в том, что при свертывании молока в сгусток переходит только α-форма, тогда как β-казеин и γ-казеин остаются в растворе.

Альбумин и глобулин

Альбумин и глобулин – сывороточные молочные белки, отличающиеся высокой биологической ценностью. Альбумин содержит в своей формуле значительное количество серы и в нем больше незаменимых аминокислот. По своим физико-химическим свойствам кристаллический лактоальбумин близок к альбумину сыворотки крови.

Сывороточные белки молока обычно выделяются методом ультрафильтрации. При пропускании обезжиренного молока через ультрамембрану сывороточные белки задерживаются на ней, в то время как остальные вещества проходят. После этого полученный сывороточно-белковый концентрат также высушивается до состояния порошка (концентрат молочного белка).

Копреципитат

По своей аминокислотной ценности казеин и сывороточные белки вполне сопоставимы. В казеине меньше метионина, а в сывороточных белках – меньше лизина. Однако в последнее время производители протеинов предпочитают использовать комбинацию казеина и сывороточных белков — так называемый копреципитат. Дело в том, что в этой белковой комбинации комплекс аминокислот, необходимых для того, чтобы начался синтез белка, содержится в наиболее оптимальной форме.

Копреципитаты получают из обезжиренного молока путем совместного осаждения казеина и сы­вороточных белков при одновременном действии высоких температур и коагулянта (хлорида кальция или кислоты). Комплексное осаждение бел­ков позволяет увеличить степень использования белковых веществ молока и повысить биологическую ценность продукта, за счет улучшения сба­лансированности незаменимых аминокислот, особенно серосодержащих.

Молочные белки достаточно широко используются в производстве хлебобулочных изделий.

Поскольку казеин содержит достаточно большое количество лизина, он является прекрасной биологически активной добавкой для круп, которые не содержат лизина.

Казеин/казеинаты добавляют в зерновые завтраки, молочное печенье, обогащенные белками хлеб и печенье, высокобелковый хлеб и сухое печенье в качестве питательной биологически активной добавки, в замороженные торты и печенье — в качестве эмульгатора и улучшителя текстуры.

Тип казеина/казеината необходимо выбирать с особой тщательностью, чтобы не ухудшить процесс выпечки.

Белки молока используются в качестве добавки в производстве стандартных молочных продуктов, а также в производстве имитаторов молочных продуктов.

Казеин, растительный жир, соли и сахар используются для производства аналогов сыров, что приводит к значительным сокращениям затрат по сравнению с производством натурального сыра. Такие сырные продукты можно использовать в пицце, лазанье, соусах, гамбургерах и чизбургерах, горячих бутербродах, макаронах и т.д. Используемые здесь важные функциональные свойства казеина включают связывание воды и жира, улучшение текстуры, плавление, тягучесть и возможность нарезания. Для производства аналогов сыров чаще всего используются сычужный, кислотный казеин и казеинаты.

Казеинат натрия в сухих сливках для кофе (которые также содержат растительный жир, углеводы и эмульгаторы/стабилизаторы) выступает в роли эмульгатора, средства для капсулирования жира и забеливателя, также он загущает продукт, улучшает запах и вкус и улучшает сопротивляемость образованию хлопьев молочного белка (т.е. коагуляции сливок) на поверхности горячего кофе. Такие сливки дешевле, обладают более длительным сроком годности, не требуют хранения в холодильнике и более удобны в использовании, чем свежие сливки для кофе.

Казеинат натрия используется для снижения синерезиса, повышения прочности геля в йогуртах, добавляется в молочные коктейли в качестве эмульгатора и пенообразователя. Казеин/казеинаты, растительное масло и углеводы, например кукурузный сироп, являются основными ингредиентами, используемыми в производстве низких по стоимости имитаторов молочных продуктов, которые не содержат лактозы, нежелательной для некоторых людей.

Казеинат натрия также используется как эмульгатор и средство для капсулирования жиров в производстве порошков с высоким содержанием жира, которые используются для добавления в тесто для рассыпчатости. Сухие взбитые жиры или взбитые сливки содержат казеин, в то время как некоторое количество похожих на масло молочных пастообразных продуктов производится с использованием молока и (или) растительного масла и различных казеиновых продуктов. В этих случаях казеин используется как эмульгатор, а в молочных пастообразных продуктах он также улучшает текстуру и аромат.

Сывороточные белки применяются при производстве йогуртов и сыров для увеличения выхода продукта, пищевой ценности и консистенции. Вязкость и стабильность йогуртов можно улучшить замещением сухого обезжиренного молока сывороточным белковым концентратом (СБК). До 20% казеина в твороге может быть заменено термически модифицированным СБК, что повышает пищевую ценность и увеличивает выход.

Использование сладких СБК в производстве сыра Рикотта (Ricotta) повышает связность сгустка. Эмульсии, изготовленные с помощью денатурированных нагреванием сывороточных белков и жиров, используются как белковая основа для производства сливочного сыра и спредов из него. Нарезанные и упакованные сырные продукты, вырабатываемые на эмульгирующих и желирующих свойствах сывороточных белков, производят нагреванием сухого обезжиренного молока и сухих СБК, диспергированных в эмульсии молочного жира в СБК.

СБК также используются для производства сырных начинок и подливок, так как они дополняют вкус и аромат сыра и делают продукт более мягким.

Благодаря своим свойствам взбиваемости и пенообразования, а также стабилизации казеины используются для производства шоколадных, шипучих и других видов напитков.

Казеинат натрия используется как эмульгатор и стабилизатор в сливочных ликерах, которые обычно содержат сливки, казеинат натрия, добавленный сахар, этанол и тринатрий цитрат, который предотвращает вызванное кальцием гелеобразование; также он используется, правда в меньшей степени, в других аперитивах.

Казеины также используются для очищения, чтобы уменьшить окрашивание, вяжущий вкус и способствовать осветлению вина и пива.

Во фруктовые соки, безалкогольные или молочные напитки можно добавлять СБК, что повышает их пищевую ценность, они известны под названием спортивных напитков. Для использования в безалкогольных напитках СБК должны быть обезжирены, деминерализованы, быть хорошо растворимы при pH 3,0 и обладать слабым ароматом. Свойства СБК не должны ухудшаться при хранении, а также они не должны вступать в реакцию с ароматизаторами, присутствующими в продукте, чтобы не изменить вкуса напитка. Сывороточные белковые концентраты и изоляты добавляют в молочные ароматизированные напитки для придании им вязкости, нужной консистенции и коллоидной стабильности. Они также включены в качестве белковых добавок в рецептуры сухих обогащенных белком спортивных ароматизированных напитков и в замороженные концентраты соков.

Казеинат натрия используется в мороженом и замороженных десертах для улучшения свойств взбиваемости, консистенции, текстуры и для стабилизации продукта; по тем же причинам, а также благодаря его эмульгирующей и пленкообразующей способности он используется в приготовлении муссов, растворимых пудингов и взбитых покрытий.

В производстве мороженого часть сухих веществ обезжиренного молока можно заменить сухой сывороткой, а используя безлактозную деминерализированную сухую сыворотку или СБК, можно заменить даже большее количество, и это замещение не окажет влияния на вкус и аромат, текстуру или внешний вид готового продукта. СБК также использовались в плитках замороженных соков, в сложных покрытиях, особенно шоколадных глазурях, и в замороженных десертах.

Молочные белки можно включать в состав муки, используемой для приготовления различных макаронных изделий, что улучшает пищевые характеристики и текстуру продукта. Обогащение муки для макаронных изделий неденатурированным сывороточным белком приводит к изготовлению более жестких изделий, которые также обладают большей устойчивостью к замораживанию/оттаиванию, а следовательно, подходят для варки в микроволновой печи. Также было разработано производство продуктов — имитаторов макаронных изделий, которые содержат значительную долю молочных белков.

Сывороточные белки можно использовать в аэрированных конфетных массах и включать в замороженные сильно взбитые сахарные сиропы, содержащие взбитый белок. Казеины используются в производстве ириса, карамели, помады и других кондитерских изделий, так как при нагревании они образуют твердую, упругую жевательную основу, а также способствуют водосвязыванию и эмульгированию. СБК менее полезны в этих продуктах, так как они образуют более мягкий коагулят, а высокое содержание лактозы может вызвать кристаллизацию в процессе хранения.

Гидролизаты казеина используют как пенообразователи вместо яичного альбумина в маршмеллоу и нуге, так как они придают стабильность при высоких температурах, а также хороший вкус, аромат и темный цвет. Использовать СБК и сывороточно-белковый изолят (СБИ) в качестве заменителей яичного белка в производстве меренг допустимо, только если эти продукты обезжирены; и наоборот, производство качественных бисквитных тортов требует использования жиросодержащих СБК.

В измельченном мясе казеины высвобождают белки мяса, что приводит к гелеобразованию и водосвязыванию, а это способствует эмульгированию жиров, связыванию воды и улучшает консистенцию. До 20% мясных белков в сосисках и рулетах можно заменить на сывороточные белки, которые используются для изготовления первичных эмульсий части жиров и посредством гелеобразования в процессе варки могут поддержать образование пространственной полимерной сетки. Растворимые низковязкие СБК можно использовать в инъекционных рассолах для укрепления таких цельномышечных продуктов, как вареная ветчина. Инъекция свежего или измельченного мяса раствором белков молока повышает выход продукции.

Белки молока широко используются в специальных диетических препаратах для больных или выздоравливающих детей, страдающих недоеданием, а также для людей, соблюдающих диету для снижения веса. Сухая деминерализованная сыворотка используется для производства адаптированных молочных смесей для детского питания, соотношение белок/казеин в которых близко к соотношению белок/казеин в женском молоке.

Гидролизаты сывороточных белков применяются при изготовлении гипоаллергенных пептидных смесей. Фракционирование сывороточных белков позволяет разработать рецептуры молочных смесей, которые имеют состав сывороточных белков, аналогичный составу белков женского молока.

Гидролизаты молочных белков используются для внутривенного кормления пациентов, страдающих расстройствами в переваривании белков, заболеваниями кишечного тракта, а также для пациентов после операции.

Казенны используются в специальных препаратах, которые улучшают спортивные результаты, а также являются компонентами питания космонавтов в космосе.

Препараты специальных казеинов используются для питания больных раком, панкреатитом или анемией. Из (3-казеина, включая p-казеиноморфины и пептиды от тетра- до гепта-, были получены пептидные лекарства, которые регулируют сон, чувство голода или секрецию инсулина. Сульфированные гликопептиды, полученные из казеина, используются для лечения язвы желудка. Считается также, что использование казеина в зубной пасте может предотвратить разрушение зубов.

Смеси сыворотки/казеинатов используются в качестве забеливате- лей в подливках. Сухая сыворотка входит в состав сухих супов и соусов, придавая им молочный вкус и улучшая вкус других компонентов, а также выступая в качестве эмульгатора и стабилизатора. Казеинаты используются в качестве эмульгаторов, регулируют вязкость консервированных кремообразных супов и соусов, применяются в приготовлении сухих эмульсий для дегидрированных кремообразных супов и соусов. Соусы и подливки, содержащие сывороточные белки, менее склонны прилипать к стенкам посуды, требуют минимального перемешивания и стабильны к циклам замораживания/оттаивания.

Смеси казеинатов и сывороточных белков применяются в качестве дешевых заменителей сухого обезжиренного молока в некоторых продуктах быстрого приготовления. Сывороточные белковые продукты могут заменять яичный желток в салатных майонезах, а модифицированные сывороточные белковые продукты, возможно, могут заменять жиры в различных продуктах быстрого приготовления. Предполагают, что молочные белки также улучшают текстуру, стабильность и аромат продуктов, приготовленных в микроволновой печи.

Повторно увлажненные кислотные казенны, подкисленный сычужный казеин можно подвергнуть экструзии, при этом получают воздушные снеки. Для производства обогащенных белками снеков казеинаты можно экструдировать совместно с пшеничной мукой.

Пленки, образованные из казеинов/казеинатов, могут быть растворимыми или нерастворимыми в воде в зависимости от условий среды (pH), использованных в процессе их приготовления, в то время как проницаемость для паров воды зависит от типа использованного казе- ина/казеината. Вызываемая термическим воздействием дисульфид- ная поперечная сшивка важна, как выяснилось, для получения пленок с использованием СБК и СБИ.

Эмульсии казеината кальция, наносимые на фрукты и овощи, использовались для снижения потери влаги.

Хотя уже сейчас из молока получают большое количество белков, велика вероятность, что их количество в будущем еще возрастет.

Методы фракционирования для производства конкретных белков в промышленности уже существуют, но находятся на начальной стадии развития, в то время как промышленные методы производства или изолирования биологически активных пептидов, полученных из казеинов, еще надо разработать.

Важной задачей является разработка получения белков молока с учетом конкретных потребностей.