milkprotein

Πρωτεΐνες ορού γάλακτος: Τύποι, μέθοδοι παραγωγής & τεχνολογικές ιδιότητες

Το Γάλα αποτελεί μια πλούσια πηγή θρεπτικών συστατικών για τον Οργανισμό καθώς παρέχει ενέργεια, απαραίτητα λιπαρά οξέα, απαραίτητα αμινοξέα, βιταμίνες και ανόργανα στοιχεία. Επίσης εκτός των θρεπτικών συστατικών το γάλα αποτελεί και μια σημαντική πηγή βιοενεργών ουσιών όπως είναι τα ένζυμα, οι ανοσοσφαιρίνες, αυξητικοί παράγοντες κτλ.
Σημαντικό ρόλο στην ανωτέρω θρεπτική – λειτουργική αξία του γάλακτος κατέχουν οι πρωτεΐνες του, οι οποίες διακρίνονται σε δύο κατηγορίες με βάση την διαλυτότητα τους σε pH 4,6 στους 20 οC . Ειδικότερα το κλάσμα των πρωτεϊνών που καθιζάνει ονομάζονται καζεΐνες (caseins) ενώ εκείνο που παραμένει διαλυμένο ονομάζεται πρωτεΐνες ορού (whey proteins).
Ανάλογα με το είδος του θηλαστικού η σύσταση των πρωτεϊνών ορού διαφέρει αλλά ως πρώτη ύλη για την παραγωγή τροφίμων χρησιμοποιείται κατά κύριο λόγο το αγελαδινό γάλα και το οποίο περιλαμβάνει 4 κύριες κατηγορίες:

• 50 % β-λακτογλοβουλίνη (β-Lg)
• 20 % α – λακταλβουμίνη (α – La)
• 10 % Αλβουμίνη πλάσματος (BSA)
• 10 % Ανοσοσφαιρίνες (Ig)
Εμπορικά οι πρωτεΐνες ορού ανάλογα με τον βαθμό συμπύκνωσης τους διακρίνονται σε δύο κατηγορίες :
Α) Whey Protein Concentrate  (WPC),συμπυκνωμένες πρωτεΐνες ορού με πρωτεϊνικό περιεχόμενο από 35 % – 85 %.
Β) Whey Protein Isolates (WPI) με πρωτεϊνικό περιεχόμενο μεγαλύτερο του 90%

Τα τελευταία χρόνια υπάρχει και μια νέα κατηγορία πρωτεϊνών ορού γάλακτος οι οποίες ονομάζονται microparticulated whey proteins. Στην πραγματικότητα είναι συνήθως WPC 35 ή WPC 55 οι οποίες έχουν υποστεί ειδική επεξεργασία που ονομάζεται microparticulation με σκοπό την παραγωγή συσσωματωμάτων πρωτεϊνών της τάξης του 0,1 – 3 μm. Το χαρακτηριστικό των πρωτεϊνών αυτών είναι ότι χρησιμοποιούνται ως υποκατάστατα λιπαρών (fat replacers)  καθώς δίνουν μια κρεμώδη αίσθηση όμοια με αυτή του λίπους.

ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ WPC
Ο κύριος εμπορικός τρόπος παραγωγής αυτών χρησιμοποιεί ως πρώτη ύλη το τυρόγαλο και γίνεται με την μέθοδο της υπερδιήθησης (φιλτράρισμα μέσω μεμβρανών) όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα παραγωγής

wp1

Χάρη στην πρόοδο της τεχνολογίας στον τομέα του φιλτραρίσματος με μεμβράνες υπάρχει πλέον και νέος τρόπος παραγωγής WPC με πρώτη ύλη το γάλα αντί το τυρόγαλο. Οι παραγόμενες πρωτεΐνες είναι γνωστές ως native whey protein concentrate (NWPC) και η διαδικασία παραγωγής γίνεται με χρήση του μικροφιλτραρίσματος όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα ροής

wp2

Οι NWPC διαφέρουν από τις WPC στο ότι το μόριο τους δεν έχει υποστεί μετουσίωση όπως επίσης ότι δεν περιέχουν το καζεινομακροπεπτίδιο που παράγεται κατά την τυροκόμηση.
Οι τεχνολογικές ιδιότητες των συμπυκνωμένων πρωτεινών ορού είναι οι ακόλουθες:

• Εξαιρετική διαλυτότητα (Solubility)
• Αύξηση του ιξώδες (Viscosity)
• Δημιουργία Πηχτής (Gelation)
• Ενσωμάτωση Αέρα (Foaming)
• Γαλακτωματοποίηση (Emulsifying Capacity)
• Ικανότητα συγκράτησης νερού (Water Holding Capacity)

Whey Protein Isolates (WPI)
Υπάρχουν δύο τρόποι παραγωγής σε εμπορική κλίμακα και οι οποίοι δίνουν πρωτεΐνες με διακριτές φυσικές και διατροφικές ιδιότητες. Ειδικότερα εφαρμόζεται η μέθοδος ανταλλαγής ιόντων (Ion Exchange) καθώς και αυτή του μικροφιλτραρίσματος (Microfiltration)
  

i.    Ανταλλαγή ιόντων
Η μεθοδολογία βασίζεται στην απομόνωση των πρωτεϊνών από το τυρόγαλό με την διαδικασία της αντιστρέψιμης χημικής δέσμευσης με χρήση ειδικών ρητινών. Η πλήρης διαδικασία αναφέρεται στο ακόλουθο σχήμα

wp3

ii.    Μικροφιλτράρισμα
Βασίζεται όπως και στην περίπτωση των WPC στο φιλτράρισμα του τυρογάλακτος μέσω μεμβράνης όπου η διαλυτή πρωτεΐνη μαζί με τα υπόλοιπα συστατικά σε διάλυση (λακτόζη, ανόργανα στοιχεία) αποβάλλονται (MF permeate). Κατόπιν ακολουθεί δεύτερο στάδιο φιλτραρίσματος με μεμβράνες (υπερδιήθηση – UF)όπου διαχωρίζονται και συμπυκνώνονται οι πρωτεΐνες από τα υπόλοιπα συστατικά όπως φαίνεται στο ακόλουθο διάγραμμα ροής

wp4

Οι ion Exchange WPI υπερτερούν τεχνολογικά των MFWPI όσο αφορά την συγκράτηση νερού , δημιουργία πηχτής και ενσωμάτωση  αέρα ενώ υπολείπονται διατροφικά καθώς έχουν χαμηλότερη περιεκτικότητα σε ασβέστιο και υψηλότερη σε νάτριο

ΧΡΗΣΗ ΣΤΟΝ ΚΛΑΔΟ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

Χάρη στις μοναδικές τους τεχνολογικές ιδιότητες και το clean labeling status (συστατικά όχι πρόσθετα) χρησιμοποιούνται ευρύτατα στην επεξεργασία τροφίμων ενώ στον παρακάτω πίνακα αναφέρονται ορισμένες τυπικές εφαρμογές

ΚΛΑΔΟΣ

ΤΥΠΟΣ

ΕΦΑΡΜΟΓΗ

Γαλακτοκομικά προϊόντα

WPC – WPI

Γιαούρτια, σοκολατούχο γάλα, επιδόρπια, αναπληρώματα

Αρτοποιία

WPC 35

Ψωμιά

Ζαχαροπλαστική

WPC -WPI

Γλυκά – Παγωτά

Κρεατοσκεύασματα

WPC 35

Παστεριωμένα αλλαντικά, Ζαμπονοειδή

Dressings

WPC – WPI

Μαρινάδες – Αλοιφές

Ετικέτες:

© 2021 foodbites