Изолят сывороточного белка технология получения¶

Изолят сывороточного белка — это высокоочищенная форма концентрата сывороточного белка, получаемая методом мембранной фильтрации или ионообменной хроматографии, с массовой долей протеина не менее 90 % на сухое вещество. Является одним из самых распространённых видов спортивного питания и пищевых ингредиентов, ценящимся за быстрое усвоение и аминокислотный профиль.

¶Технология производства

Сырьём для производства изолята служит сыворотка — побочный продукт переработки молока при производстве сыров, творога и казеина. Технологический процесс включает несколько стадий, направленных на отделение белка от лактозы, жира, золы и денатурированных белковых фракций.

¶Основные этапы получения

1. Сбор и подготовка сырья. Сыворотка проходит пастеризацию и грубую очистку от остатков казеина и жира (сепарирование).

1. Концентрирование (микрофильтрация и ультрафильтрация). Сыворотку пропускают через мембраны с определённым размером пор. Микрофильтрация (0,1–1 мкм) удаляет бактерии и остатки жира, ультрафильтрация (10–50 кДа) задерживает белки, пропуская лактозу, минеральные соли и воду. На этом этапе получают концентрат с содержанием белка 70–85 %.

1. Дополнительная очистка. Для достижения 90 % и выше применяют один из двух методов:

• Диафильтрация — повторное разбавление концентрата водой с последующей ультрафильтрацией для вымывания остатков лактозы и золы.
• Ионообменная хроматография — пропускание раствора через колонки с ионообменными смолами, которые селективно связывают сывороточные белки, отделяя их от примесей. Метод даёт наивысшую степень очистки, но считается более дорогим.

1. Концентрирование и сушка. Очищенный белковый раствор сгущают на вакуум-выпарных установках, после чего высушивают распылительной сушкой при щадящих температурах (160–180 °C на входе, 70–80 °C на выходе) для сохранения нативной структуры белка.

¶Кросс-фильтрация и нанофильтрация

Современные предприятия используют тангенциальную (кросс-флоу) фильтрацию, при которой поток движется параллельно мембране, что предотвращает забивание пор. Нанофильтрация применяется для дополнительного удаления лактозы и концентрирования перед сушкой.

¶Виды и характеристики

По способу производства различают изолят, полученный микрофильтрацией (наиболее щадящий, сохраняет нативные белки) и ионообменный (максимально очищенный, но частично денатурированный). Также существует гидролизованный изолят — продукт ферментативного расщепления белка на пептиды, ускоряющий усвоение.

Типичный состав изолята (на сухое вещество):

¶Применение

Основные сферы использования изолята — спортивное питание (протеиновые коктейли, батончики) и пищевая промышленность (обогащение йогуртов, напитков, детских смесей, мясных продуктов). Благодаря низкому содержанию лактозы изолят подходит людям с лактазной недостаточностью.

В медицине изолят применяется в энтеральном питании для пациентов с нарушениями пищеварения и в диетотерапии при белковой недостаточности.

¶Преимущества и недостатки

Среди достоинств изолята — высокая биологическая ценность (BCAA-аминокислоты), быстрое переваривание и минимальное содержание углеводов и жиров. Недостатками считаются высокая стоимость по сравнению с концентратом и возможные изменения нативной структуры белка при ионообменной очистке.

¶Источники

1. Храмцов А. Г. «Технология продуктов из вторичного молочного сырья» — М.: ДеЛи принт, 2009.
2. Крусь Г. Н., Храмцов А. Г., Волокитина З. В. «Технология молока и молочных продуктов» — М.: КолосС, 2004.
3. Дыкало Н. Я., Коваленко А. Д. «Мембранные методы в переработке молочной сыворотки» — М.: Пищепромиздат, 2015.