Syrovátka , také známý jako syrovátka nebo sérum je tekutá část zbytkové srážení mléka . Syrovátka je zelenožlutá tekutina složená z přibližně 94% vody, cukru ( laktózy ), bílkovin a velmi malého množství tuku.
Nové technologie, které jsou dlouho považovány za objemný vedlejší produkt a jsou vytvářeny ve velkém množství sýrovým průmyslem a znečišťují životní prostředí, umožňují v roce 2018 oddělit hlavní složky za účelem extrakce velmi komplikovaných složek, jako jsou koncentráty ze syrovátkové bílkoviny . Ty jsou začleněny do agropotravinářského zpracování .
Na začátku zpracování mléka na výrobu sýra se sýří přidáním syřidla nebo okyselujícím účinkem bakterií mléčného kvašení nebo chemickým okyselením. To má za následek agregaci z kaseinových micel z mléka, který dává gelu (nebo tvaroh nebo sraženinu ). Od tvarohu se odděluje vodnatá kapalina zvaná „syrovátka“. Tento krok srážení spočívá v oddělení celkových mléčných proteinů do dvou proteinových fází: vodné fáze obsahující sérum nebo ve vodě rozpustné proteiny mléka (β-laktoglobulin, α-laktalbumin, sérový albumin, laktoferin, kaseinomakropeptid) a tuhá látka fáze, ve které byl vybrán hydrofobní kasein (α kasein, β kasein, para-κ-kasein).
Mléčný průmysl každoročně vytváří velmi velké množství syrovátky. Ve skutečnosti se z 10 litrů mléka získá přibližně 9 litrů syrovátky a 1 kg tvarohu .
Syrovátka se skládá z vody, laktózy , rozpustných globulárních bílkovin a minerálních solí. Podle použité koagulantu se často rozlišují dvě hlavní třídy syrovátky:
Současný sýrový průmysl nabízí mnoho meziproduktů, kde je mléko naočkováno přírodními kvásky a poté smícháno se syřidlem. Syřidlový charakter dominuje, například v Pont-l'Evêque , mléčný charakter v Brie de Melun , mezi nimi případ Camembert (v průmyslové výrobě).
Nyní rozlišujeme syrovátku podle kyselosti získané kapaliny:
K získání Ementálu se mléko zahřeje na 32 ° C a naočkuje se specifickými mléčnými fermenty. Poté se sráží se 17 ml syřidla na 100 litrů mléka, s možným přispěním chloridu vápenatého a fermentů, pokud bylo mléko pasterizováno. Tvaroh se jemně nakrájí a poté se energicky míchá, aby se vypustila sladká syrovátka. Na druhou stranu se kyselá syrovátka kaseinátu získává srážením kaseinu kyselinou chlorovodíkovou (nebo sírovou ). Kyselá syrovátka se také získává při výrobě čerstvých nebo měkkých sýrů . Vzhledem k rozmanitosti technik výroby sýrů však lze pozorovat silnou heterogenitu minerálního složení. Schuck et als ve skutečnosti poznamenávají, že „s každým druhem sýra a s každou fází výroby je spojena syrovátka“ . Mírná syrovátka je chudá na vápník a fosfor na rozdíl od kyselé syrovátky, přičemž má mírně vyšší obsah laktózy a bílkovin.
Složení sladké syrovátky a kyselé syrovátky (po Sottiezovi 1990) | ||
---|---|---|
Sladká syrovátka (ementál) |
Kyselá syrovátka (kasein) |
|
Kapalina % | 93,5 | 94 |
Suchý extrakt % | 6.5 | 6,00 |
pH | 6,70 | 4,60 |
Složení vg / l | ||
Laktóza | 76,00 | 74,00 |
Protein | 13,50 | 12,00 |
Popel | 8,00 | 12,00 |
Kyselina mléčná | 1,80 | 1,80 |
Tlustý | 1,00 | 0,50 |
Minerální hmota | ||
Ca % | 0,60 | 1,80 |
P % | 0,60 | 1,50 |
NaCl | 2,50 | 7,50 |
Syrovátka obsahuje většinu vody v mléce. Skládá se z 94% vody, 4 až 5% laktózy , rozpustných bílkovin (9% ms) a minerálních solí . Laktóza je jediný jedlý cukr živočišného původu. Jedná se o disacharid tvořený D- galaktózou spojenou s D- glukózou osidickou vazbou 1-4.
Syrovátkové proteiny mají skutečnou nutriční hodnotu díky vysokému složení esenciálních aminokyselin . Nejdůležitější jsou beta-laktoglobulin (ß-LG), alfa-laktalbumin (α-LA), glykomakropeptid (GMP), hovězí imunoglobuliny (IgG), hovězí sérový albumin (BSA) a hovězí laktoferin (LF). Ss-laktoglobulin je nejdůležitějším proteinem v kravském mléce : je přítomen v množství 2,5 až 3 g na litr, což odpovídá 50% syrovátkových proteinů. Není přítomen v mateřském mléce . Α-laktalbumin, jehož průměrná hladina v syrovátce je 1,3 g / l , je nedílnou součástí laktózové syntázy při vzniku syntézy laktózy. Má silnou analogii s globulárním proteinem ve vaječném bílku , lysozymem , aniž by sdílel své baktericidní vlastnosti. Hovězí sérový albumin (nebo sérový albumin) pochází z krevní plazmy a laktoferin, který váže dva atomy železa na molekulu, má bakteriostatické vlastnosti .
Syrovátka také obsahuje vitamíny ( thiamin -B1, riboflavin -B2 a pyridoxin -B6) a minerály (vápník, fosfor a sodík ).
Do 70. let se syrovátka používala hlavně jako krmivo pro dobytek . Továrny na sýr prodávají maximum své syrovátky v sousedních prasatech. Vypouštění do vodních toků je příčinou vážného znečištění v důsledku fermentace organických látek (zejména bílkovin, které jsou v přirozeném prostředí štěpeny bakteriemi za vzniku dusičnanů ). Tyto zemědělci také to součást lidské stravy podle vyvíjí velmi staré mléčné přípravky, které jsou s nízkým obsahem tuku: žíhaný , ricotta , Brocciu , Serac , brunost , atd.
Pokrok v technologii v potravinářském průmyslu umožnil v posledních desetiletích vyřešit problémy s oceňováním vedlejšího produktu, který obsahuje polovinu sušiny mléka, a zejména vysoce kvalitní bílkoviny pro člověka spojené s nízkým obsahem tuku. Tato velká množství bílkovin byla dříve zbytečná kvůli nedostatku technik, aby byly atraktivní a jedlé. Staré a tradiční přípravky, které si to vážily, byly opomíjeny, protože nebyly pro spotřebitele příliš lákavé. Za tímto účelem se provádí řada extrakcí:
Od roku 2000 se odvětví syrovátky významně rozvíjí a růstové trhy vidí v miliardách eur práškové syrovátky , syrovátkové bílkoviny , frakcí syrovátkové bílkoviny, laktózy bez mluvení, farmaceutické laktózy, permeátů a derivátů laktózy.
Evropská unie , následované Spojenými státy , je hlavním producentem syrovátky a jejích derivátů. Podle průzkumu FranceAgriMer dosáhla francouzská produkce syrovátky v roce 2009 562 170 tun .
Syrovátkový prášek se získá částečným odstraněním vody a poté rozprašovací dehydratací v sušicí věži
Syrovátkové proteiny jsou dostupné na trhu, buď jako izoláty nebo jako koncentráty:
Inženýři někdy o těchto technikách hovoří jako o „syrovátkovém praskání“.
Syrovátkové proteiny jsou koncentrátem několika syrovátkových proteinů a jsou složeny z β-laktoglobulinu (50%), α-laktalbuminu (20%), imunoglobulinů (10%), hovězího sérového albuminu (10%), laktoferinu (2,8%) a stopy hydrofilního fragmentu κ-kaseinu (kaseinomakropeptid). Během prvního kroku koagulace syrového mléka se κ-kasein hydrolyzuje přidáním chymosinu za uvolnění kaseinomakropeptidu a para-κ-kaseinu. Peptid se uvolní do syrovátky, zatímco para-κ-kasein zůstane na povrchu kaseinových micel v pevné fázi (tvaroh).
Laktóza může být izolován od ostatních složek syrovátky krystalizací nebo ultrafiltrací .
V Evropské unii jsme v letech 2005 až 2010 byli svědky vývoje přísad s vysokou přidanou hodnotou, jako jsou izoláty WPI a koncentráty WPC syrovátky. Tradiční výroba sušené syrovátky je částečně nahrazena propracovanějšími extrakty vznikajícími při štěpení syrovátky (a mléka) v hotových potravinářských výrobcích i v krmivech pro zvířata. Na druhou stranu pro export rostou klasické výrobky, sušená syrovátka (a mléko).
Hlavní využití syrovátky v prášku a WPC v Evropě (EU 27) (objemy v tunách, v roce 2010 - Francie Agrim) | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Krmivo pro zvířata |
Čerstvý sýr |
Dietetické výrobky |
Zmrzlina | Omáčky | Pekařství |
Kojenecká mléka |
|
Koncentrát bílkovin v séru WPC v ekv. prot. |
60 000 | 23 500 | 20 000 | 3 500 | 2 000 | 1 500 | |
Syrovátkový prášek a upravený prášek |
800 000 | 44 000 | 6000 | 234 000 |
Potravinářský průmysl využívá nutriční a techno-funkční vlastnosti sérových proteinů: rozpustnost v celém rozsahu pH , pěnivost, termoregulace od 70 ° C , dobré emulgační , strukturní a zadržovací vlastnosti.
Sérové proteinové koncentráty ( WPC ) s dobrými organoleptickými vlastnostmi se používají hlavně v krmivech pro zvířata, při výrobě čerstvých sýrů, dietních výrobků, zmrzliny, omáček a při výrobě pekárenských výrobků. Koncentráty sérových bílkovin jsou v dietetice velmi žádané kvůli jejich velmi vysoké nutriční hodnotě. Výrobky na bázi sérových bílkovin pro sportovce, seniory a kontrolu hmotnosti jsou v Evropské unii neustále vyvíjeny, ale pomalejším tempem než ve Spojených státech.
Syrovátka se používá hlavně v krmivech pro zvířata (800 000 t v Evropské unii), v kojeneckých mlékách (234 000 t ), čokoládě (46 000 t ), zmrzlině (44 000 t ), v sušenkách (19 500 t ) t ), na průmyslové sýry , zejména tavené sýry (14 000 t ) a omáčky (6 000 t ). V kojeneckém mléce se používá ke zvýšení hladiny bílkovin v séru (nižší v kravském mléce než v mateřském mléce). Existuje silná asijská a ruská poptávka po demineralizovaném syrovátkovém prášku pro kojeneckou výživu. Syrovátkový prášek se přidává jako přísada do přípravy hovězího masa, drůbeže, uzenin a polévek. Syrovátka se také používá k částečné náhradě mléka v čokoládě a průmyslových sušenkách. Tuk v syrovátce („syrovátkový krém“) lze použít při výrobě taveného sýra .
Enzym sloužící jako konzervační látka, laktoperoxidáza je extrahována ze syrovátky, je to přírodní konzervační látka z mléka.
Syrovátkové proteiny procházejí žaludkem rychleji než kaseiny . V žaludku je rozpustná frakce mléčných bílkovin rychle evakuována, zatímco kaseiny se srážejí při kontaktu s kyselým pH média a vytvářejí hustou síť proteinů. Syrovátkové proteiny, které se rychle vyprazdňují ze žaludku, lze tedy považovat za „rychlé“ proteiny, což způsobuje rychlý, ale krátkodobý vzestup obsahu aminokyselin v krevní plazmě (nebo hyperaminoacidemii ) a souběžnou stimulaci bílkovin. syntéza. Naopak kaseiny, které se vstřebávají postupně, jsou kvalifikovány jako „pomalé“ proteiny.
Předběžné testy ukázaly, že izolát syrovátky v dávce 24 až 45 g denně může příznivě působit na selhávající imunitní systém pacientů. U myší imunizovaných ovčími červenými krvinkami zvyšuje podávání a-laktalbuminu imunitní odpověď a vede ke zvýšení hmotnosti brzlíku a počtu thymocytů a lymfocytů .
Příchod koncentrátů syrovátkových bílkovin (někdy nazývaných syrovátka , anglický název pro syrovátku) byla revolucí ve světě fitness a kulturistiky. Jejich vysoký obsah bílkovin a nízký obsah tuku a kalorií z nich činí skvělý doplněk před a po cvičení. Proteiny obsažené v syrovátce mají velkou roli při rekonstrukci svalových vláken, která během tréninku utrpěla mikroskopické slzy. Absorpce přibližně 20 g bílkovin během cvičení nebo bezprostředně po něm je dostatečná k maximalizaci syntézy svalových bílkovin po cvičení. Stimulace svalového anabolismu se jeví výraznější v situaci zotavení po intenzivním svalovém cvičení a po požití esenciálních aminokyselin (zejména leucinu).
Kvůli problémům, které mají někteří lidé s intolerancí laktózy , nebo kvůli obtížím s jejich trávením, mnozí výrobci proteinových doplňků pro sportovní použití vyrábějí syrovátkové prášky bez laktózy.