Engineering for a better whey of the world
31 Aug 2016
据传，2,500 年前希波克拉底就用乳清来抗击疲劳、预防感染和疾病，也就说，乳清的医疗使用史可以追溯到千年之前。 到了近期，也就是 17 和 18 世纪的时候，乳清作为一种功能性饮料而为人所知，在社会上风行一时。 虽然乳清对身体健康的好处受到肯定，但是乳品业并没有在工业上大规模地应用它，而是把它当作下脚料用来喂猪或倒到地里。
乳清的变革
今天，乳清和乳清衍生物已然成为乳酪和酪蛋白生产过程的高价值副产品。 许多乳清和乳清衍生产品对健康有益且富含蛋白质、脂类、碳水化合物、维生素和矿物质，能满足食品、乳品和营养补充剂市场不断变化的需求。
从酒吧食品、饮料、烘焙食品、零食到谷类食品，乳清产品可为运动员和健美运动员、注重健康的人群和老年人提供蛋白质和能量。 全球消费者都在寻找可以带来饱腹感的高蛋白零食，不断扩大的中产阶段对蛋白质的需求越来越大，而且发展中国家对于可以满足基本营养需求的食品和营养补充剂的市场需求也在增大。
纵观乳清
乳清中的成分几乎不是有营养就是有助于改善健康，而且每种成分都可以使用现代化的工业工艺进行分离。 普通的乳清粉，也就是只经过脱水处理的，可以在烘焙和零食应用中提供乳品风味，而且可以在配方中替代脱脂奶粉。 乳清经过去矿物质处理到一定程度后，还可以用在精确控制矿物质成分的婴儿配方奶中。 使用分离技术（如膜过滤）可以浓缩乳清蛋白，以获取可用在多数高蛋白产品中的乳清蛋白浓缩物 (WPC 35-80) 或乳清分离蛋白 (WPI 85-90)。 通过结合使用膜过滤和色谱法，可以分离和提纯免疫刺激乳铁蛋白、乳过氧化物酶和牛血清白蛋白等各种蛋白质。
乳糖和矿物质（包括钙和磷）可从去蛋白乳清中获取，去蛋白乳清就是生产 WPC 和 WPI 后的液体。 使用膜过滤、蒸发、结晶、洗涤和分离技术可从去蛋白乳清中获得乳糖。 作为乳清中的主要成分，乳糖在食品和药品行业有诸多用途。 乳糖的糖度远低于蔗糖，在糕点糖果和其他食品中用作蔗糖替代品使用。 它可以用在婴儿配方奶中，作为药片的载体以及用于标准化奶粉。
乳清富含蛋白质
乳清蛋白包含人体所需的全部 20 种氨基酸，特别富含直接构成新肌肉组织的支链氨基酸。 运动员和健美运动员依赖乳清蛋白增加肌肉和进行锻炼后恢复1，因此乳清蛋白是运动营养产品的重要成分。 使用乳清蛋白还有助于防止年龄增长时肌肉松弛1。 “人们喜欢把乳清蛋白粉融在饮料里喝”，乳品原料团队 (DIT) 的团队负责人 Carrie O’Neal 评价说。 “没有变性的乳清蛋白很容易溶解。 如果温度过高，蛋白质会变性，因此在制造过程中，必须注意将所需的热处理温度降到最低，才能生产出优质的产品。”
乳清混合物可为粮食短缺的地区提供营养。 最近的科学研究发现，马拉维和莫桑比克严重营养不良的儿童食用使用特殊技术开发的包含乳清蛋白浓缩物和去蛋白乳清的营养补充剂后有助于恢复营养不良造成的影响，也能改进以后的生长发育2。
乳清的发展
要想从农场到形成配方都保持最高质量的乳清产品，必须拥有相应的技术以及最终产品技术方法与专业知识。 先进的分离和蛋白分馏技术（如微滤 (MF) 和超滤/渗滤 (UF/DF)）可以生产高蛋白、低脂肪乳清蛋白浓缩物（WPC 和 WPI）。 上游预处理（如净化、乳油分离和除菌）可以提高最终粉状产品的质量和滤膜性能。 先进的干燥技术可以提高生产的灵活性，从高密度、非团聚粉末到粗粒级、自由流动、无尘的团聚物都可以应对自如。
为乳清做准备
GEA 与客户密切合作，提供适用于乳清粉末的完整的乳清处理、分离（机械和过滤）、干燥和包装技术。 我们的乳清蛋白制造解决方案可以满足最高的质量要求，并会考虑到每一个事项，从机械对产品质量的影响到卫生的车间设计。
GEA 的专业知识包括正在申请专利的乳品微滤工艺技术，该技术可以提高产品产量和操作效率，同时还能降低资本和操作成本。 该技术还可以不通过乳酪生产，直接从牛奶中分离乳清蛋白，即“天然分离乳清”。 GEA 先进的喷雾干燥控制技术 DRYCONTROL™ 可以使用喷雾干燥器的最大能力精确地控制粉末中的残余水分。
乳清的将来
“GEA 可为乳清产品的生产提供多种技术”，Carrie O’Neal 说道。 “在车间设计方面，我们将整个流程看作一个整体，确保按照最高的卫生标准进行设计，每一项技术都精心设计实现最优组合，帮助客户用最低的成本生产优质产品。”
参考文献
1Solak B. B, Akin N., Health Benefits of Whey Protein: A Review（乳清蛋白的健康之友：回顾）。 Journal of Food Science and Engineering 2 (2012) 129-137
2Stobaugh H.C., Ryan, K. N. et al.Including whey protein and whey permeate in ready-to-use supplementary food improves recovery rates in children with moderate acute malnutrition: a randomized, double-blind clinical trial（在即食营养补充剂食品中添加乳清蛋白和去蛋白乳清可以提高中急性营养不良的儿童的恢复率：随机性双肓临床试验）。Am J Clin Nutr2016 Mar;103(3):926-33.
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