乳清蛋白的性质及其在食品中的应用

2020年12月18日发(作者：管德)

乳清蛋白的性质及在食品中的应用
摘要：
概述了乳清蛋白的种类和基本性 质，乳清蛋白必需氨基酸种类齐全、数量充足
且比例适当，是一种营养价值较高的优质蛋白。目前乳清蛋 白产品主要有乳清浓缩蛋白、乳
清分离蛋白。其主要功能有维持机体肠道、肌肉组织的健康和补充体内的 GSH数量。介绍
了其在食品工业中的应用研究进展，对其应用前景进行了展望。
关键词：
乳清蛋白；性质；健康；食品工业；应用
The properties of whey protein and the application in food
Abstract:
The species and characteristics of whey protein are outlined. The essential amino
are complete kinds, sufficient quantity and proper proportions in whey protein. It’s a kind of
high-quality protein has high nutritional value. At present the product of whey protein mainly has
whey protein concentrate, whey protein isolated. The main functions to keep the healthy of
airframe intestinal, muscle tissue and add the GSH’s number of in corpora. The article introduces
in detail the application research development of whey protein in food industry, and gives an
application prospect on it.
Keywords:
whey protein; properties; healthy; food industry; application
乳清蛋白近年来逐渐受 到大家的重视，属于优质的完全蛋白质，也是动物性蛋白。它含
有人体必需的8种氨基酸且接近人体的需 求比例易被机体消化吸收，其含有的活性成分使乳
清蛋白具备了有益于人体的诸多保健功能。宋立峰[1]
研究得出乳清蛋白是控制脂肪和胆固醇
升高，降低心血管疾病和人体生长、发育、抗 衰老等生命活动不可缺少的精华物质。
1. 乳清蛋白的性质
1.1. 乳清蛋白质的种类
在各种蛋白质中乳清蛋白的营养价值是最高的。它含多种微生物活性成分，包括α―乳
白蛋白（ α―LA）、β―乳球蛋白（β―LG）、牛乳血清白蛋白（BSA）、免疫球蛋白（lg）、
乳铁蛋白 （Lf）、乳过氧化物酶及多种生长因子和富含有益于健康的生物活性成分。
1.1.1. α―乳白蛋白（α―LA）
α―LA有A和B两种变异体。约占乳清蛋白质的19．7%。α―LA是 乳清蛋白中热
稳定性最强的一种，70℃时仅有6%变性，在PH=5．4和PH=9．0时它具有很稳 定的构象。
谢继志
[2]
研究得出α―LA分子可牢固结合2个Ca
2+，Ca
2+
对保持其天然构想是必要的，当
用EDTA除掉Ca
2+后，α―LA在遇热和胍类化合物时更容易变性。
1.1.2. β―乳球蛋白（β―LG） < br>β―LG是乳清中重要的蛋白质，约占乳清蛋白质的43．6%。金世林
[3]
得出他有 8种变
异体（A、B、C、D、E、F、Dr和G），β―LG在牛乳中以二聚体形式存在。它的两个单
体亚基非共价键缔合。在PH低于3．4及高于7．5时，二聚体解离成单体。在PH=3．5
时，β―LGA和B缔合形成八聚体，PH=4．6时缔合成度最大。β―LG在加热过程中，
60℃时 引起Cysl19与芳香族氨基酸反应，使天然的β―LG二聚体解离。β―LG与as2酪
蛋白的二硫 键交换反应使β―LG与酪蛋白结合，β―LG还可与K-酪蛋白和Ⅱ- 乳白蛋白结
合，这些分子之间的相互作用能够增加热稳定性，阻止β―LG的聚集。
1.1.3. 牛乳血清白蛋白（BSA）


牛乳血清蛋白约占清蛋白质的4．7%，等电点PH=4．9。BSA具有一个自由的- SH基
和17个二硫键，使BSA保持稳定的就够。BSA可以结合一些有机化合物如脂肪酸等。
1.1.4. 免疫球蛋白（lg）
免疫球蛋白约占乳清蛋白质的3%，是乳清蛋白质中热敏 感性最强的一种蛋白质。黄友
如
[4]
，华欲飞
[4]
，裘爱泳[4]
得出lg是因为外源大分子抗原的刺激而产生的一种抗体，通常以
单体或多聚体形式 存在，其特征含有己碳糖和己碳糖胺，从血液移行到乳中。
1.1.5. 乳铁蛋白（Lf）
Lf亦指乳转铁蛋白。存在于几乎所有哺乳动物的乳汁中，Lf在牛乳中的平均含量为0．1
g100 mL。牛初乳Lf的浓度较高，然后迅速下降，6个月后略有升高。牛乳中的Lf等电点为8．0左右。Lf分子的主体是一个相对分子量约为80 000的肽链，并连接1-2个配糖体（配ˉ
糖体成分约占7%）。分子中有2个金属结合位点，每个位点可结合一个Fe
3+
和一个HCO
3
ˉˉ
或CO
3
2
，两个铁离子结合位点不 是等价的。Lf结合铁的能力依赖于的HCO
3
浓度，而与
柠檬酸盐的浓度呈负相关。

1.2. 乳清蛋白的氨基酸组成
含26%支链氨基酸（如亮氨酸、异亮氨酸、缬 氨酸）作为能源物资提供能量，还是谷
氨酸盐的前体之一；是含硫氨基酸（半胱氨酸、蛋氨酸）的良好来 源，能维持体内的谷胱甘
肽（GSH）水平，发挥抗氧化作用；能有效的保护肠细胞；含有丰富的赖氨酸 、精氨酸刺激
代谢激素分泌，促进肌肉生长。
2. 乳清蛋白对健康的影响
2.1. 乳清蛋白与骨质疏松
Takada Y
[5]
良好的钙源：作为饮食钙的来源，乳清蛋白的类型不同，每100 g乳清蛋白
可提供500~800 mg钙；Kato K．J
[6]
乳清蛋白和分离 的乳清蛋白都能增加年轻卵巢切除鼠的
股骨强度；乳清蛋白抑制老年雌性去势大鼠骨吸收，减少股骨骨量 丢失。
2.2. 乳清蛋白与高血压
牛奶和奶制品可以降低血压和发生高血压危险性，Jdol J
[7]
水解乳清蛋白具 有明显降低
血压作用。钙的良好来源：拮抗钠盐对血压的影响。看高压肽：来自α―乳白蛋白，63-6 5
个氨基酸残基Tyr-Gly-Leu-Phe，有明显的降压作用。
2.3. 乳清蛋白与高脂血症
乳清蛋白脂肪含量很少，乳清蛋白脂类中50%是磷脂，磷脂有助于降低血清胆固醇水
平。
2.4. 乳清蛋白与糖尿病
乳清蛋白含有丰富的亮氨酸，亮氨酸能刺激胰岛素分泌，降低血 糖。胰岛素生长因子
IGF：促进体细胞对葡萄糖和氨基酸吸收；对所有胰岛素靶器官起胰岛素效应，有 效调节血
糖。
2.5. 乳清蛋白与癌症
增加谷胱甘肽水平；刺激免疫机能；Bounous G
[8]
拮抗致癌剂的致癌作用；Weinberg ED
[9]
结合铁离子，抑制铁介导的氧化反应和氧化损伤。
3. 乳清蛋白在食品工业中的应用

1

3.1. 在焙烤食品中的应用 < br>燕红
[10]
，张兰成
[10]
，朱永军
[10]
研 究得出焙烤类配料所需的重要功能包括持水性、黏附
性、塑型、起泡性、乳化性、扩展性。乳清浓缩蛋白 （WPC）和乳清分离蛋白（WPI）就具
有其中大多数的功能，这使其成为许多焙烤食品配方的重要组 成部分。
3.2. 在酸奶中的应用
牛龙江
[11]
，杨金涛
[ 11]
，谢明
[11]
研究表明乳清浓缩蛋白有益于风味、改善质地、减少乳
清析出、保持有益菌发酵剂。赵某明
[12]
，卢延辉
[12]
，林伟峰[12]
用WPC-34替代脱脂乳粉生
产的酸奶，由于乳清蛋白在发酵后不凝固，因此其 黏度不及全部用脱脂乳粉做的酸奶。可在
酸奶中加一定量的稳定剂以矫正黏度。
3.3. 在干酪生产中的应用
乳清蛋白的凝胶性在干酪生产中具有广泛的应用性。WPC来强化乳蛋白质，能缩 短干
酪的成熟期，改善感官性能。增加干酪的出品率以及加快乳的凝结。刘静
[13]
，吴晓彤
[13]
如
WPC-60应用于重制干酪的配料中，以改善风味和保持良好的 涂布性；在生产加工奶酪片和
涂布型的加工奶酪时使用WPC-80部份替代酪蛋白非常成功，能赋予产 品爽滑的组织状态、
柔和的风味。
3.4. 在肉类加工中的应用
乳清蛋白中含有 健康食品所要求的所有氨基酸，能赋予肉制品卓越的营养价值。其含有
很多钙质和微量元素，在一定程度 上补充了大豆蛋白在肉制品应用中的不足。刘国信
[14]
在
肉制品中含有较高的WP C和WPI可充分体现其价值。
4. 乳清蛋白应用前景
综上所述，乳清蛋白具有优越的功 能特性，在食品工业已经有了广泛的应用。随着我国
食品工业的发展，特别是干酪生产的发展，乳清蛋白 具有更广阔的应用前景。我国目前所需
乳清蛋白主要靠进口，这是一笔更大的外汇开支，因此发展干酪产 业已迫在眉睫，另外乳清
蛋白对于保健功能的食品开发有很大意义。
参考文献：
[1] 宋立峰．乳清蛋白的功能特性及乳清制品在发酵乳制品中的应用[J] ．辽宁经济职业技
术学院学报，2005,（4）:67-68．
[2]谢继志．液态乳制品科学与技术[M] ．北京:中国轻工业出版社,1999:33-65．
[3]金世林．乳与乳制品生产[M] ．北京：中国轻工业出版社,1997:26-47．
[4]黄友如，华欲飞，裘爱泳．乳清成分分析及处理[J] ．中国油脂,2005,30（6）:57-59．
[5] Takada Y, et al．J Nutr Sci Vitaminol (Tokyo) 1977,43: 199-210．
[6]Kato K．J Food Biochem 2000,24:467-467．
[7]Jdol J, et al．Presentated Diabetes Aaaociation, June 6, 2004, Oriando, Florida．
[8]Bounous G．Anticancer Res 2000,20:4785-4792．
[9]Weinberg ED．Eur J Cancer Prev 1996,5:19-36．
[10]燕红，张兰成，朱永军．牛乳清蛋白的性质及其在食品工业上的应用[J] ．乳业科学与
技术，2002（1）:14-18．
[11]牛龙江，杨金涛，谢明．浅谈乳清蛋白及低聚糖在酸牛奶中的利用性[J] ．中国乳品工

2

业，2005,33（6）:54-56．
[12]赵某明，卢延辉，林伟峰．乳清蛋白对脱脂发酵乳的流变性及贮存稳定性的影响[J] ．中
国乳品工业，2006,34（2）:4-6．
[13]刘静，吴晓彤．乳清蛋白及其在乳品生产中的应用[J] ．内蒙古农业科技,2007（2）:92-93．
[14]刘国信．乳清蛋白在肉类加工中的新应用[J] ．山东食品发酵，2005（4）;45-46．

3