乳清蛋白饮料开发依据

2020年12月18日发(作者：岑维休)
乳清蛋白饮料开发依据
乳清是生产干酪时所得的一种天然副产品。随着新技术的不断开发，具 多项功
能的乳清浓缩蛋白和乳清分离蛋白已经成为普及使用的功能性食品配料。基本
上，乳清浓 缩蛋白具有胶凝、乳化、搅打起泡、持水及替代脂肪等功能特性；
从乳清衍生的新型乳清分离蛋白，如α －乳白蛋白、乳铁蛋白、乳过氧化物酶
和肽等，则具有生物活性或保健特性，受到全球的广泛关注，某些 乳清分离蛋
白的应用领域，更延伸到可作为天然抗菌剂、天然防腐剂和免疫增强剂。
乳清 蛋白的生物利用价值比其他许多高质量的膳食蛋白如蛋、牛肉或大豆
都要高。乳清富含半胱氨酸和蛋氨酸 ，这些含硫氨基酸能维持人体内抗氧化剂
的水平，并在细胞分裂时尽量稳定DNA。实验证明，乳清蛋白 也能刺激人体
免疫系统，阻止化学诱发性癌症的发生，同时增加骨骼强度和降低LDL胆固
醇水 平。所以，乳清蛋白在保健制品和营养药品产品的开发中具有潜在的应用
价值。乳清浓缩蛋白和乳清分离 蛋白的创新应用领域和特点包括以下几大类：
运动营养食品：富含支链氨基酸和色氨酸；全天然膳 食补充剂：能够促进
人体免疫系统，抑制致病菌生长，促进铁质的吸收，预防结肠癌和保护双歧杆
菌；中老年群体的保健食品：其生物利用价值高，氨基酸与矿物质平衡良好；
婴儿配方食品：成分接近 于人乳，过敏性低；抗氧化剂：乳清蛋白的水解物能
防止氧化腐败，提高食品稳定性。
数 年前，仅有少数几种乳清衍生制品上市，如甜乳清或酸乳清、变性及浓
缩乳清产品。到目前，估计约有3 5种以上不同种类的乳清衍生产品应用于食
品、饲料、医药和化妆品工业中。最近，乳清蛋白的生理功能 特性的应用概念
被提出来，乳品便成了开发功能性食品的来源，市场上也已出现了一系列从乳
清 获取的功能性和生物活性配料，丰富了食品工业。
α－乳白蛋白这是一种天然乳清蛋白，其主要生 理作用是与金属离子包括
钙质的结合作用。最近的研究更发现，它可能具有抗癌功能。此外，由于从牛< br>奶分离出来的乳白蛋白在氨基酸比例和结构方面，以及在功能特性上与人乳
（人乳主要是由α－乳 白蛋白组成）都非常相似，使α－乳白蛋白和乳铁蛋白
在婴儿配方食品中得到广泛应用。
β－乳球蛋白乳球蛋白具有很强的与松香油和脂肪酸的结合段，一般作为
功能性配料使用。据最近在北卡 罗来纳州大学的东南乳品研究中心进行的研究
显示：β－乳球蛋白能够对脂溶性营养素如维生素A和维生 素E进行预结合。
由于这些脂溶性维生素必须使用溶剂或载体才能添加到食品中，其用于强化脱
脂食品方面对生产商来说是一项挑战，这项研究则有助于进一步拓展乳制品、
焙烤食品、运动营养性饮料 的发展前景。
另一方面，β－乳球蛋白的胶凝性优于卵白蛋白，加上其持水特性，已成
为 众多食品系统中功能性较高的配料。目前，一些生产商已采用热诱导β－乳
球蛋白胶来模仿和替代脱脂食 品中的动物脂肪，从而带动以乳清为原料的脂肪
替代品的开发，如应用于低脂肉制品中。此外，β－乳球 蛋白也可用于酸奶中，
以变性的形式添加时，它能形成比原酸奶大6～10倍的凝脂，有助于提高产品< br>的质量。
乳铁蛋白乳铁蛋白在牛奶中的平均浓度为0．01克／100毫升，在乳清蛋白产品中，其浓度可高达30～100毫克／升甜乳清。其活性包括：抗细菌性，
抑制游离基形成， 调节人体铁质转移，促进细胞生长并提高免疫能力，促进双
歧杆菌增殖，并可作为抗氧化剂。
抗细菌性：乳铁蛋白能够牢固地与铁结合，使之不能被细菌利用，其机理
相当复杂。与人乳相比，从牛奶 衍生的乳铁蛋白在对抗浓度为0．3～3．0μm
的各种革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌方面更为有效。芝 加哥医科学校进行的一
项动物试验研究发现，乳铁蛋白可能具有预防脓毒性休克症状的作用；亦有报道指出，乳铁蛋白对几种人体病毒具有抵抗作用。
抑制游离基形成：乳铁蛋白所具有的另一项 生理功能，是通过清除催化游
离基形成的过多的铁，以预防氧化所带来的各种危害。
铁质 转移：一些研究证实，铁饱和的乳铁蛋白是膳食中铁质转移的一种有
效形式。一般来说，婴儿配方中采用 乳铁蛋白来改善体内铁质平衡，此外，也
可在膳食补充剂、运动饮料以及为妇女而设的食品中应用。目前 ，日本一些新
的生产研究将重点放于采用这种乳铁蛋白来强化含铁脂肪食品和油等。
促进 细胞生长，提高免疫能力：乳铁蛋白对肠道的细胞生长具有有益作用，
也能使肠道的消化功能迅速回复正 常。最近的一些研究更发现，乳铁蛋白能刺
激人体免疫系统细胞，可作为老年人或免疫系统受损人群的补 充剂。
抗氧化剂：乳铁蛋白具有结合和转移能催化过氧化物自由基生成的游离铁
和其他二 价金属离子的能力，因而能有效抑制由金属离子催化的氧化过程，是
理想的抗氧化剂。
促进双歧杆菌增殖：据报道，乳铁蛋白亦能促进双歧杆菌的生长。
综合而言，乳铁蛋白可以说是一 种在乳制品和其他含有益生菌菌种的营养
药品中提供保健作用的功能性配料。针对于不同的应用情况，乳 铁蛋白的铁饱
和度一般在少于10毫克／100克蛋白质以至大于100毫克／100克蛋白质，可以作为铁补充剂，或为餐膳提供杀菌和抑菌的特性。迄今为止，乳铁蛋白的应
用范畴主要是以婴儿配 方食品为主。
乳过氧化物酶是一种天然的捕杀微生物剂，存在于浓度约1～30毫克／升
的甜乳清中，也是一种抗细菌剂。与乳铁蛋白不同，乳过氧化物酶是通过酶反
应来杀死微生物或使广谱微 生物失活，能抑制某些革兰氏阴性细菌（包括大肠
杆菌和某些沙门氏菌菌种）和革兰氏阳性细菌。这个酶 反应还包含两个协同因
子———过氧化氢和硫氰酸盐离子；它们与乳过氧化物酶一起组成乳过氧化物酶系统，其热稳定性相当高。
总的来说，乳过氧化物酶的应用包括：营养产品：保护肠道菌群 、作为乳
替代品或电解质添加剂，以替代用以预防某些新生儿感染的抗生素。
个人保健产品：对口和皮肤提供保健作用，防止牙孔、牙龈炎和皮肤感染，
同时减少龋齿的发生。
乳制品：提供防腐作用。叶酸盐结合蛋白研究表明，膳食中叶酸盐结合蛋
白能增加人体对叶 酸盐的吸收，并改进其生物利用性。所以，建议含乳清蛋白
的乳制品应该与富含叶酸盐的水果和蔬菜一起 食用，以改进这些食品中叶酸盐
的吸收率和生物利用性。
生长因子“生长因子”是一组乳 清成分的统称。已经证实，这些生长因子能
够在慢性、非治疗伤口如糖尿病溃疡的伤口修复时促进细胞生 长；同时，乳清
生长因子提取物也可应用于治疗肠道疾病和修补伤口。在最近的一项研究中发
现 ，摄入乳清能减少因化学药物疗法而诱发对小肠的损害，表明其可进行治疗
肠道黏液症的临床试验。
乳清蛋白的这些功能应用新发现，着实为营养保健食品的开发带来了新的
资源和广阔的发展前景。
备注： WPC为浓缩乳清蛋白
WPH为分离乳清蛋白
WPI为水解乳清蛋白（功能性饮料，对运动后肌体疲劳恢复：多肽类，
多糖类，氨基酸类）