функціональний

Білки - це макромолекули, у складі яких втручаються лише три основні хімічні елементи: кисень, водень та азот. Поєднання кількох атомів цих трьох елементів породжує малі молекули, які називаються амінокислотами, і, в свою чергу, різні комбінації амінокислот дають початок усьому сімейству білків. Із 20 амінокислот, що існують, можна отримати все сімейство білків. Залежно від того, як вони поєднуються, будуть отримані білки з різними функціональними можливостями та властивостями.

Білки є основним елементом будь-якого живого організму. Що стосується людського організму, більшість амінокислот ми синтезуємо самі, але є невелика кількість, яку ми не в змозі виробити, так звані обов’язкові, і ми повинні засвоїти їх через прийом, щоб завершити наш життєвий цикл.

Існують різні джерела їжі, які дозволяють нам проковтнути більшість цих амінокислот. Вони можуть бути тваринного походження (м’ясо, риба, яйця, молоко) або рослинного (бобові, злакові культури). Деякі з них, як ми вже говорили, ми отримуємо через молоко або його похідні (сири, йогурти, сир).

Білки зазвичай використовуються у виробництві продуктів харчування (морозиво, тістечка, десерти тощо). Його функціональні властивості дозволяють контролювати та адаптувати однорідність та текстуру, аромат, стабільність оброблених продуктів тощо. В інших харчових продуктах вони допомагають збільшити зазначену харчову цінність.

Білки молока

Через свою високу харчову цінність, легку засвоюваність та багатство незамінними амінокислотами, молочні білки вважаються другими в діапазоні дієтичних білків. Тільки яєчний білок перевершує молочні білки за своєю ефективністю. Подібним чином білки зазвичай розчиняються або містяться в колоїдній суспензії в молочній воді, тому їх можна легко екстрагувати, використовуючи неагресивні методи, які поважають їх харчову цінність та функціональні характеристики.

Через свою високу харчову цінність, легку засвоюваність та багатство незамінними амінокислотами, молочні білки вважаються другими в діапазоні дієтичних білків.

Для відокремлення білків від інших компонентів молока, таких як жир або лактоза, використовуються такі процеси, як ультрафільтрація, мікрофільтрація або знежирення. Для того, щоб відокремити різні білки один від одного, дотримуються інших методів поділу, таких як коагуляція, хроматографія або осадження. За допомогою цих методів можна отримати майже незліченний перелік функціональних молочних білків від найвідоміших, таких як казеїни, казеїнати або сироватка, до найвідоміших, таких як бета-лактоглобулін або лактальбумін. Кожен із них використовується в певному застосуванні, як у харчових продуктах, так і в фармацевтиці чи косметиці.

Отримання білків

Молоко після вилучення з тварин (переважно корів, кіз та овець) перед продажем повинно пройти ряд обробок, регульованих законодавством: воно має бути відфільтровано, термічно оброблено для усунення бактеріологічного навантаження, охолоджене та розфасоване.

Склад молока

Незбиране молоко забезпечує тверді компоненти, які, як правило, складають такі відсотки (хоча вони залежать від походження цієї сировини):

  • 3,0-3,5%: жир. З них відсоток, що перевищує 95%, становить тригліцериди, а решта - вільні жирні кислоти, холестерин тощо. Зазвичай, чим більше покаране молоко, тим більше буде вільних жирних кислот.
  • 4,0-4,5%: лактоза. Це цукор молока. Це результат поєднання глюкози та галактози і відповідає за забезпечення солодкості молока.
  • 3,0-3,5%: Білки. З цією частиною ми розберемося пізніше.

Тверді речовини, що залишилися, утворюють довгий перелік компонентів, які містяться набагато меншими значеннями нижче 1%, такі як зола (розчинені мінеральні солі), вітаміни, ферменти тощо. Решта - це природно вода.

Якщо ми подаємо цільне молоко на процеси знежирення, ми отримуємо напівжирене молоко (приблизно 1,5% жиру) або знежирене молоко (зазвичай 0,1% жиру).

Фізичні властивості молока

Оскільки основним компонентом є вода, її фізичні властивості будуть дуже схожі на останні. У його структурі виділяють три різні фази: розчинену фазу, де залишаються лактоза, солі, сироваткові білки та вільні жирні кислоти; емульгована фаза, де знаходяться жирові кулі; і дисперсна фаза, де молекули казеїну (нерозчинні) знаходяться в суспензії.

Коли свіже молоко дають постояти, жир (вершки) відокремлюється зверху. Тому гомогенізацію проводять при виготовленні товарного молока. Якщо відбувається забруднення мікроорганізмами, вони ферментують лактозу і виробляють молочну кислоту, знижуючи рН. Це бродіння викликає, на першій фазі, згортання (йогурт). Якщо проходить більше часу, ми отримуємо сир (казеїни та жирові кулі, що утримуються під час коагуляції) та сироватку (рідина з наявністю білків сироватки, ферментів та частини лактози).

Білки молока

Білкова фракція молока складається з суміші різних білків, переважно казеїну та сироваткових білків, кожен зі своїми особливими фізико-хімічними властивостями. 80% білків - це казеїни (до трьох різних типів: альфа, бета та каппа). Пов’язані з фосфатом кальцію, вони утворюють нерозчинні казеїнати кальцію. Вони виявляються у співвідношенні 25-28 г/л молока.

Решта 20% - це сироваткові білки, в основному імуноглобуліни (2,5% або 1 г/л молока), сироватковий альбумін (1,3% або 0,5 г/л молока), альфа-лактальбумін (4% або 1,2 г/л молока) та бета-лактоглобулін (10% або 3,2 г/л молока).

Опис отриманої продукції

  • Кислий казеїн: додавання мінеральної кислоти до молока спричиняє осадження казеїну. Це центрифугують, ізолюють і сушать. Застосовується у виробництві казеїнатів, плавлених сирів, дієтичних продуктів, дитячого харчування тощо. Ця фракція містить мінімум 90% білка.
  • Казеїн - сичужний фермент: молочний білок коагулюється ферментами (сичужний фермент). Отриманий ізолят центрифугують і сушать. Забезпечує приблизно 85% білка і використовується переважно у плавлених сирах.
  • Казеїнати: Продукт солюбілізації кислого казеїну за допомогою основи (натрію, кальцію або калію) з подальшим висушуванням. Казеїнати можуть досягати 90% білка, і їх властивості залежатимуть від основи, яка використовується при їх солюбілізації. Найбільш уживаними в їжі є кальцій, завдяки його великій схожості з вихідними молочними білками, та натрій, завдяки своїм загущаючим, емульгуючим та піноутворюючим властивостям. Останні використовуються в морозиві, десертах, плавлених сирах, соусах, м’ясних продуктах тощо.
  • Білковий концентрат: Концентрати отримують методами ультрафільтрації з різними типами мембран (на відміну від попередніх типів, які отримували шляхом селективної екстракції). Може бути досягнутий рівень білка в 85%.
    Якщо в якості сировини використовується знежирене молоко, отримують концентрати молочного білка (ГДК, англійські концентрати молочного порошку). Його основне застосування зосереджено на сирі та молочних продуктах, включаючи морозиво.
    Якщо замість цього сироватку використовують як джерело сировини, отримують концентрати сироваткового білка (WPC, від англ. Whey Powder Concentrates). Будучи продуктами з високим вмістом незамінних амінокислот, вони мають певну схожість з білком яєчного білка. Вони дуже добре розчиняються у воді та мають велику здатність утримувати воду, а також здатність до гелеутворення та піноутворення. Вони використовуються у багатьох додатках, таких як випічка, напівфабрикати, дієтологія тощо.
  • Сопреципітати: це ізолят білка, де сконцентрована більшість вихідних молочних білків. Вони відомі як TMP (загальний молочний білок). Вони використовуються все рідше і вибирається використання ГДК.
  • Ізолят сироваткового білка: проводиться селективна екстракція методом хроматографії. Найбільш функціональні фракції отримують завдяки більш складним методикам поділу. Вони є продуктами, які менше використовуються в їжі.
  • Збагачена білками сироватка: продовжувати, виключаючи небілкові компоненти із сироватки. Досягається рівень білка від 30 до 40%. За своєю природою якість білків нижча, ніж описана вище. Однак вони використовуються в молочних продуктах.
  • Лактальний альбумін: це фракції з функціональними властивостями, найбільш подібними до яєчних білків, і існує широкий спектр можливостей.

Аплікації з морозивом

З точки зору ремісничого виробника морозива, знежирене сухе молоко та побічні продукти, такі як концентрати молочного білка та сироватка, пов'язані з упередженням промислового виробництва морозива. Негативна концепція цих продуктів уповільнила їх імплантацію в пекарні. Однак останніми роками професіонали роблять вибір на користь сухого знежиреного молока, щоб забезпечити морозиво білком і твердими речовинами, лише тоді, коли вони були впевнені, що технологія, що застосовується при його видобуванні, дуже слабо погіршує якість цього продукту. Випадок з білковими екстрактами, що широко використовуються у виробництві морозива як замінник сухого молока, все ще стикається з серйозними перешкодами для його комерціалізації в салонах морозива.

Концентрати, що містять найблагородніші та функціональні білки для морозива, отримують за допомогою механізмів центрифугування молока та процедур, званих мембранним поділом (див. Схему). Це також не дуже агресивна технологія якості молочних білків. Це хороший замінник сухого знежиреного молока для правильного балансу структури морозива, оскільки воно, як правило, дешевше. Так само використання хорошого концентрату дозволяє отримати більш регулярне (стандартизоване) виробництво морозива за якістю та кількістю з набагато більшою безпекою.

Замінюючи сухе знежирене молоко на білкові та сироваткові концентрати, також уникають роботи з такими компонентами, як зола та інші мінерали в сухому знежиреному молоці, які не завжди цікаві для виробника морозива. Як ми вже згадували раніше, посилення вмісту білка може запобігти опусканню морозива у відро та зменшенню під час вітрин. Це пов’язано з тим, що повітря, що міститься в кінцевому продукті, було втрачено, оскільки воно недостатньо добре захоплене. Отже, високоякісна білкова добавка може бути важливою для збереження стабільності морозива довше.

Як би там не було, використання цього виду продукції повинно здійснюватися сумлінно, ретельно оцінюючи переваги та недоліки, які він може нам принести. Як уже зазначалося в попередньому випуску, основним під час оцінки внеску білка в наші рецептури є знання їх якості над кількістю. Зокрема, ми розглянемо ті, які надають емульгуючі, стабілізуючі, загущуючі та желюючі властивості, для контролю та поліпшення текстур, ароматів та комерційного життя морозива та їжі загалом. У будь-якому випадку ми повинні розуміти, що білок - це «жива» речовина. Отже, їх властивості та функціональна активність залежатимуть від фізико-хімічних характеристик середовища, де вони містяться.

Луїс Рібас

білок, функціональний компонент молока

Цю монографічну статтю та багато іншого змісту ви знайдете в Arte Heladero # 130