Come si producono le proteine del siero di latte in polvere

Le

proteine del siero

di latte sono una miscela di proteine isolate dal siero di latte, il materiale liquido creato come sottoprodotto della produzione del formaggio. Le proteine sono costituite da α-lattoalbumina, β-lattoglobulina, albumina sierica e immunoglobuline. [1] Il glicomacropeptide costituisce anche il terzo componente più grande, ma non è una proteina. Le proteine del siero di latte sono comunemente commercializzate come integratori proteici e ad esse sono state attribuite varie indicazioni sulla salute. Una revisione pubblicata nel 2010 sulla rivista dell'Autorità europea per la sicurezza alimentare ha concluso che la letteratura fornita non supportava adeguatamente le affermazioni proposte. [2]

Articolo

principale: Whey

Il siero di latte rimane quando il latte viene coagulato durante il processo di produzione del formaggio. La coagulazione può avvenire con l'aggiunta di acido o caglio. È un 5% di lattosio in acqua e contiene le proteine idrosolubili del latte e un po' di lipidi. [3] La lavorazione può essere effettuata mediante semplice essiccazione, oppure il relativo contenuto proteico può essere aumentato rimuovendo il lattosio, i lipidi e altri materiali non proteici. [4]

Il metodo principale per estrarre le proteine dal siero di latte è la filtrazione a membrana. È possibile utilizzare una varietà di dimensioni dei pori della membrana per far passare o trattenere selettivamente diversi componenti del siero di latte. Il siero di latte può essere fatto passare attraverso la "microfiltrazione" che blocca i batteri, le micelle di caseina e il grasso, quindi passa attraverso l'"ultrafiltrazione" (UF) che blocca le proteine. La parte che non passa attraverso l'UF viene essiccata a spruzzo in una proteina del siero di latte concentrata. [5] Esistono anche altri modi per concentrare le proteine utilizzando le membrane di filtrazione. [6]

La cromatografia a scambio ionico è un altro metodo importante per Estrazione delle proteine del siero di latte. I metodi in fase di sviluppo includono l'estrazione acquosa a due fasi e la pesca magnetica. [6]

I

microbi sono stati ingegnerizzati per produrre proteine simili o addirittura "bioidentiche" al siero di latte. [7] Le aziende che innovano il siero di latte e il formaggio prodotti da microbi includono Perfect Day, California Performance, New Culture e Motif Ingredients. Nessuna di queste aziende stabilisce la composizione proteica dei loro prodotti, ma contengono alcuni dei geni necessari per produrre proteine del siero di latte. [8] [9]

Composizione

Articolo principale: Qualità delle proteine

Le proteine del latte vaccino sono costituite per circa il 20% da siero di latte e per l'80% da caseina. [10] Le proteine del latte materno sono costituite da circa il 60% di siero di latte e per il 40% da caseina. [11] La frazione proteica nel siero di latte è costituita da circa il 10% dei solidi secchi totali nel siero di latte. Questa proteina è tipicamente una miscela di beta-lattoglobulina (~65%), alfa-lattoalbumina (~25%), albumina sierica bovina (~8%) (vedi anche albumina sierica) e immunoglobuline. [12] Il terzo frammento più grande di isolato di proteine del siero di latte derivato dal siero di latte dolce è il glicomacropeptide o GMP. Tuttavia, la GMP manca della struttura secondaria necessaria per essere classificata come proteina ed è considerata una lunga catena di aminoacidi. Questi peptidi sono tutti solubili in acqua nelle loro forme native.

Principali forme e usi

Esistono quattro tipi principali di proteine del siero di latte prodotte commercialmente: [13]

  • I concentrati di proteine del siero di latte (WPC) hanno in genere livelli bassi, anche se non assenti, di grassi e colesterolo. Contengono anche carboidrati sotto forma di lattosio. Le polveri contengono in genere tra il 29% e l'89% di proteine in peso secco.
  • Proteine del siero di latte Gli isolati (WPI) vengono lavorati per rimuovere il grasso e il lattosio e, di conseguenza, le polveri WPI contengono in genere oltre il 90% di proteine in peso secco. Come il WPC, il WPI ha un sapore delicato e leggermente lattiginoso.
  • Gli idrolizzati di proteine del siero di latte (WPH) sono proteine del siero di latte che vengono predigerite e parzialmente idrolizzate allo scopo di facilitarne il metabolismo. Il loro costo è generalmente superiore a quello di WPC o WPI. [4] Il siero di latte altamente idrolizzato può essere meno allergenico di altre forme di siero di latte, a causa delle sue catene peptidiche molto più piccole e semplici. Per questo motivo è un costituente comune nelle formule di latte per bambini ipoallergeniche e negli alimenti medici. [14]
  • Le proteine del siero di latte autoctone vengono estratte dal latte scremato, piuttosto che essere raccolte come sottoprodotto della produzione di formaggio. Questo tipo di siero di latte non contiene glicomacropeptide, che si forma solo dopo l'aggiunta di caglio. [15] [16] [17]

Ci sono prove che le proteine del siero di latte sono più biodisponibili della caseina o delle proteine della soia. [18] [19]

Le proteine del siero di latte sono comunemente commercializzate come integratori alimentari, tipicamente vendute in polvere per essere mescolate nelle bevande. [2] Le proteine del siero di latte sono anche comunemente usate come addensante per migliorare la consistenza e ridurre la sineresi in molti tipi di yogurt. Lo yogurt con elevate quantità di proteine è stato trovato più comunemente sugli scaffali a causa della recente crescente popolarità dello yogurt greco. [20]

Utilizzare per l'allenamento della forza e la costruzione muscolare

L'uso principale degli integratori di proteine del siero di latte è per la crescita e lo sviluppo muscolare. Mangiare integratori di proteine del siero di latte prima dell'esercizio non aiuterà le prestazioni atletiche, ma migliorerà il recupero e la sintesi proteica del corpo dopo l'esercizio perché aumenta l'aminoacido libero acidi nel pool di aminoacidi liberi del corpo. [20]

Nel 2010, un gruppo di esperti scientifici dell'Autorità europea per la sicurezza alimentare (EFSA) ha esaminato gli effetti delle proteine del siero di latte sulla perdita di peso (attraverso la perdita di grasso e l'aumento della sazietà) e sulla forza e sulla costruzione muscolare. Il gruppo di esperti scientifici ha concluso che non ci sono prove a sostegno delle affermazioni sulla perdita di peso e che le proteine del siero di latte sono più o meno altrettanto efficaci per la costruzione di forza, muscoli e massa corporea magra come altre fonti proteiche. [2]

Sebbene le proteine del siero di latte siano responsabili di alcune allergie al latte, i principali allergeni del latte sono le caseine. [21] [22]

Formaggio di siero di latte

Articolo principale: Formaggio di siero

di

latte Il formaggio di siero di latte, come la ricotta, è prodotto dal siero di latte ed è ricco di proteine del siero di latte (ad eccezione del brunost). Le proteine del siero di latte rappresentano circa il 40-45% del contenuto di solidi della ricotta.

referenze

  1. ^ Farrell, HM; Jimenez-Flores, R; Bleck, GT; et al. (2004). "Nomenclatura delle proteine del latte vaccino: sesta revisione". Giornale di scienza lattiero-casearia . 87 (6): 1641–1674. DOI:10.3168/jds.s0022-0302(04)73319-6. ISSN 0022-0302. PMID 15453478.
  2. ^ a b c Gruppo di esperti scientifici dell'EFSA sui prodotti dietetici, l'alimentazione e le allergie (2010). "Parere scientifico sulla fondatezza delle indicazioni sulla salute relative alle proteine del siero di latte". EFSA Journal . 8 (10): 1818. DOI:10.2903/j.efsa.2010.1818.
  3. ^ "Siero di latte". L'Enciclopedia Britannica. 15a ed. 1994
  4. ^ a b Foegeding, EA; Davis, JP; Doucet, D; McGuffey, MK (2002). "Progressi nella modifica e nella comprensione delle proteine del siero di latte funzionalità". Tendenze in Scienze e Tecnologie Alimentari . 13 (5): 151–159. DOI:10.1016/S0924-2244(02)00111-5.
  5. ^ Tunick MH (2008). "Produzione e utilizzo delle proteine del siero di latte". (riassunto). In Onwulata CI, Huth PJ (a cura di). Lavorazione del siero di latte, funzionalità e benefici per la salute . Ames, Iowa: Blackwell Publishing; IFT Press. pp. 1–13.
  6. ^ a b Buchanan, Domenico; Martindale, Wayne; Romeih, Ehab; Hebishy, Essam (maggio 2023). "Recenti progressi nella lavorazione e valorizzazione del siero di latte: prospettive tecnologiche e ambientali". Giornale internazionale di tecnologia lattiero-casearia . 76 (2): 291–312. DOI:10.1111/1471-0307.12935.
  7. ^ Lerissa Zimberoff (11 luglio 2019). "Arriva il latte coltivato in laboratorio: le proteine del latte prodotte senza animali". Tempi di Los Angeles .
  8. ^ "Siero di latte vegano California Performance". URL consultato il 3 maggio 2022.
  9. ^ US9924728B2, Ryan Pandya, Perumal Gandhi, Shaowen Ji, Derek Beauchamp, Louis Hom, "Food compositions comprendente una o entrambe le proteine beta-lattoglobuline ricombinanti e proteine alfa-lattoalbumina ricombinanti", pubblicato il 27 marzo 2018, assegnato a Perfect Day Inc.
  10. ^ Jay R. Hoffman & Michael J. Falvo (2004). "Proteine - Qual è la migliore?". Giornale di scienza e medicina dello sport (3): 118–130.
  11. ^ Luhovyy BL, Akhavan T, Anderson GH (2007). "Le proteine del siero di latte nella regolazione dell'assunzione e della sazietà alimentare". Giornale dell'American College of Nutrition . 26 (6): 704S –712S. doi:10.1080/07315724.2007.10719651. PMID 18187437. S2CID 25573353.
  12. ^ Haug, A; Høstmark, AT; Harstad, OM (2007). "Il latte bovino nell'alimentazione umana – una revisione". Lipidi Salute Dis . 6 : 25. DOI:10.1186/1476-511X-6-25. PMC 2039733. PMID 17894873.
  13. ^ Rawat, Manas. "Tipi di proteine del siero di latte e qual è la migliore per te". gioventù tagliuzzata . Manas Rawat. URL consultato il 17 settembre 2022.
  14. ^ Lee YH (novembre 1992). "Approcci di lavorazione degli alimenti per alterare il potenziale allergenico della formula a base di latte". J. Pediatr . 121 (5 Pt 2): S47–50. DOI:10.1016/S0022-3476(05)81406-4. PMID 1447634.
  15. ^ Alan L. Kelly; Seamus A. O'Mahony. "Tecnologie per la lavorazione del siero di latte: "Esiste un siero migliore?" (PDF). Dairyaustralia.com.au . URL consultato il 19 maggio 2016.
  16. ^ Burrington, Kimberlee. "Rapporto tecnico: Tecnologia di frazionamento del latte e opportunità emergenti per le proteine del latte" (PDF). USDairy . Consiglio per l'esportazione di prodotti lattiero-caseari degli Stati Uniti. URL consultato il 23 maggio 2016.
  17. ^ "Leprino Foods entra nel mercato delle proteine del siero di latte direct-to-consumer with Ascent Protein", 23 maggio 2016. URL consultato il 1º giugno 2016.
  18. ^ Morifuji, Masashi (2010). "Confronto di diverse fonti e gradi di idrolisi delle proteine alimentari: effetto sugli aminoacidi plasmatici, sui dipeptidi e sulle risposte all'insulina in soggetti umani". 58 (15): 8788–8797.
  19. ^ Calbet, JA (2002). "Le risposte plasmatiche al glucagone e all'insulina dipendono dal tasso di comparsa degli aminoacidi dopo l'ingestione di diverse soluzioni proteiche nell'uomo". J Nutr. 132 (8): 2174–82.
  20. ^ a b Guo, Mingruo (2019). Produzione, chimica, funzionalità e applicazioni delle proteine del siero di latte . Università del Tempio: John Wiley & Sons Ltd. pp. 119-122. CODICE ISBN.
  21. ^ Wal JM (2004). "Allergenicità del latte bovino". Allergia Asma Immunol . 93 (5 Suppl 3): S2–11. DOI:10.1016/S1081-1206(10)61726-7. PMID 15562868.
  22. ^ Burks W, Helm R, Stanley S, Bannon GA (2001). "Allergeni alimentari". Curr Opin Allergia Clin Immunol . 1 (3): 243–248. DOI:10.1097/01.all.0000011021.73682.01. PMID 11964696. S2CID 26812470.

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