Comparând implicațiile nutriționale ale proteinelor din zer

producție

Izolat proteic din zer schimbat de ioni, izolat proteic din zer micro/ultra filtrat. care este marea afacere? Proteina din zer este proteina din zer, nu? Gresit. Există diferențe importante între aceste două tipuri de izolate de proteine ​​din zer (WPI). Alegerea pe care să o utilizați depinde de mulți factori, dar există implicații nutriționale semnificative la alegere.

Producția de izolat de proteine ​​din zer

Zerul dulce, după separarea de caș de brânză, este supus diferitelor metode de îndepărtare a oricăror „fine” brânze, pasteurizate și apoi grăsimea este îndepărtată prin separare centrifugă. După această pretratare, materialul fluid este potrivit pentru producerea multor produse din zer (cum ar fi lactoză, zer cu lactoză redusă, 25-80% concentrate de proteine ​​din zer (WPC), diferite zeruri demineralizate, concentrate minerale din lapte, etanol și cel mai recent WPI). Producția WPI se realizează prin unul dintre cele două procese:

1) Schimb ionic (IE), urmat de concentrare și uscare prin pulverizare sau

2) Microfiltrare urmată de ultrafiltrare (MF/UF) și uscare ulterioară prin pulverizare.

Procesul de schimb ionic pentru producția WPI este foarte asemănător cu cel utilizat pentru producerea apei „moi”, unde ionii de calciu și magneziu (adică „duritatea”) sunt îndepărtați din apă prin adsorbție pe un strat static de rășină înlocuind ionii de sodiu la pH neutru. În producția de WPI de către IE, pH-ul zerului pretratat este ajustat la 3-3,5 cu acid fosforic și este introdus într-un rezervor de rășină agitat și unele dintre proteine ​​sunt adsorbite. După îndepărtarea restului de zer parțial deproteinizat din rezervor, proteinele adsorbite sunt eluate (adică eliminate din rășină), crescând pH-ul cu o soluție de hidroxid de sodiu și rășina este astfel regenerată. PH-ul soluției care conține proteine ​​rezultate este ajustat după cum se dorește, concentrat (prin ultrafiltrare, osmoză inversă și/sau evaporare sub vid) și uscat prin pulverizare. După cum este evident, acesta este un proces „discontinuu”, care folosește substanțe chimice pentru a separa unele dintre proteine ​​de celelalte componente din zer.

Procesul de microfiltrare/ultrafiltrare pentru producerea WPI este un proces de filtrare a membranei sub presiune care constă din două "site moleculare"; în fiecare etapă diferite componente sunt îndepărtate și/sau concentrate pentru a obține produsul final dorit.

Zerul fluid pretratat descris mai sus conține încă o cantitate măsurabilă de grăsime (de obicei 0,05%). În procesul MF/UF, practic toată grăsimea rămasă în zer este îndepărtată în timpul etapei MF, deoarece este reținută de membrană. Proteinele din zerul degresat rezultat din etapa MF pot fi apoi concentrate prin ultrafiltrare la un nivel mai mare de 90%. Trebuie remarcat faptul că toate proteinele solubile în apă din zer sunt recuperate prin procesul „continuu” MF/UF.

Compoziţie

Compoziția celor mai multe izolate proteice din zer produse prin oricare metodă de producție este comparată sub 80% concentrat de proteine ​​din zer:


Principalele diferențe în izolatele de proteine ​​din zer preparate prin cele două metode de producție se găsesc în compoziția proteinelor. Unele fracții de proteine ​​nu sunt recuperate în WPI produs prin procesul IE, rezultând pierderea a aproape o cincime din proteine. Importanța acestor fracțiuni va fi prezentată mai târziu, dar pierderea acestor proteine ​​are ca rezultat următoarele compoziții proteice:

Mai mult, condițiile ionice diferite în timpul producției de WPI prin cele două metode rezultă în compoziții minerale semnificativ diferite:

Implicații nutriționale

Atât izolatele de proteine ​​din zer IE, cât și MF/UF au niveluri ridicate ale tuturor acestor fracțiuni proteice: alfa-lactalbumină, beta-lactoglobulină, albumină serică bovină și imunoglobuline.

Mai interesant, și zona cu cea mai mare diferență între cele două tipuri de WPI, este în implicațiile imunologice și digestive ale proteinelor care sunt absente în IE WPI.

Cele trei proteine ​​din zer semnificative sunt lactoferina (LF), lactoperoxidaza (LP) și glicomacropeptida (GMP) a kappa-cazeinei. Fragmentele peptidice (PF) raportate mai sus în MF/UF WPI pot avea, de asemenea, implicații nutriționale.

Deși lactoferina și lactoperoxidaza pot fi legate de rășina IE, acestea au puncte izoelectrice de 7,9 și respectiv între 9,0-10,0. Prin urmare, pentru a le elua din rășină, pH-ul mediului ar trebui crescut la cel puțin 10 și cantitatea mică de proteine ​​recuperate pentru acest efort suplimentar nu este viabilă din punct de vedere economic. Deci, în majoritatea cazurilor, acestor proteine ​​li se permite pur și simplu să rămână pe rășină până când sistemul este curățat în loc cu caustic puternic la sfârșitul perioadei de funcționare. Glicomacropeptida nu este deloc legată de rășina IE și, prin urmare, nu este recuperată.

Lactoferina leagă fierul foarte puternic, făcând astfel acest nutrient esențial indisponibil pentru a sprijini creșterea microbiană. În plus, segmente ale moleculei LF pot exercita un efect bactericid direct asupra anumitor tulpini de bacterii și, de asemenea, se crede că inhibă atașarea bacteriilor la peretele intestinal, reducând astfel probabilitatea de infecție. Au fost raportate efecte antivirale ale LF bovine împotriva mai multor tipuri de viruși umani și LF exercită probabil efectele la nivelul adsorbției și/sau penetrării virusurilor. O altă funcție biologică atribuită LF este protecția împotriva deteriorării oxidative prin eliminarea excesului de fier, care catalizează formarea nedorită a radicalilor liberi din peroxidul de hidrogen produs ca urmare a respirației microbiene, permițând astfel propriei peroxidaze ale celulei animale să descompună peroxidul de hidrogen inofensiv.

Activitatea antimicrobiană a lactoperoxidazei se bazează pe un mecanism complet diferit de cel al lactoferinei. LP inactivează sau ucide un spectru larg de microorganisme printr-o acțiune enzimatică. Această reacție implică doi cofactori, peroxid de hidrogen și ioni tiocianat, care împreună cu LP constituie sistemul lactoperoxidazei (LP-s). Activarea enzimei are ca rezultat formarea hipotiocianitului, care este responsabil pentru acțiunea antimicrobiană. LP-ul este inofensiv pentru celulele mamiferelor și este prezent în mod natural în secrețiile glandelor exocrine, cum ar fi saliva, lacrimile, transpirația, secrețiile bronșice, nazale și intestinale. Acolo joacă un rol în protecția împotriva invaziilor microbiene. S-a demonstrat că virusurile pot fi, de asemenea, inactivate de LP-uri.

Fragmentele peptidice din WF MF/UF sunt bucăți mici de proteine ​​prezente în laptele/zerul din care este fabricat acest produs. Acestea rezultă din acțiunea enzimelor asupra celorlalte proteine ​​prezente în mediu (medii) înainte de uscare. Sunt semnificative, deoarece pot fi digerate și/sau absorbite de organism mai repede decât antecedentele lor proteice intacte. Acest lucru are implicații pentru recuperarea mai rapidă a sportivilor care urmează exerciții fizice intense și a persoanelor cu funcții digestive compromise. De fapt, unele băuturi nutritive includ WPI sau WPC hidrolizat enzimatic (adică predigestat) ca o porțiune a produsului finit compus pentru a oferi această funcționalitate.

Compoziția minerală descrisă mai sus servește pentru a arăta că MF/UF WPI oferă o sursă mai echilibrată pentru alimentarea cu electrolit a potasiului și sodiului, contribuind în același timp cu calciu și fosfor, necesare pentru întreținerea oaselor.

Concluzie

Deși ambele tipuri de izolate proteice din zer oferă îmbunătățiri funcționale similare peste 80% concentrat de proteine ​​din zer (adică gelifiere și spumare ca albușul de ou), diferențele minore în compoziția proteinelor sunt cele care separă cele două. Izolatul de proteine ​​din zer MF/UF conține fracțiile minore de proteine ​​(lipsă în izolatele de proteine ​​din zer IE), care sunt importante atât din punct de vedere imunologic, cât și din punct de vedere digestiv.

Ce înseamnă acest lucru pentru nutriția sportivă? Sportivii caută întotdeauna un avantaj, o modalitate de a obține un avantaj competitiv echitabil și recunosc din ce în ce mai mult importanța nutriției. Nutriția este sub controlul sportivului, joacă un rol important în starea generală de sănătate, recuperare și performanță. O alimentație bună oferă un sportiv un avantaj.

Cum să păstrezi continuu marginea devine următoarea întrebare. Izolatele de proteine ​​din zer micro și ultra filtrate sunt cele mai bune proteine ​​disponibile pentru sportivi și alte persoane active fizic. Izolatul proteic din zer MF/UF are un profil proteic mai complet decât izolatul proteic din zer IE: izolatul MF/UF susține întregul sportiv: mușchii, digestia și sistemul imunitar. Ajută marginea unui sportiv să devină și să rămână ascuțită.