Технология производства спортивных протеинов. Основным источником получения спортивных протеинов – порошковых смесей с высоким содержанием белка является – молоко. Молоко это природный продукт питания, содержащий все элементы, необходимые человеку для полноценного питания. Эти элементы можно подразделить на следующие группы: Жиры Белки Углеводы Минеральные вещества Витамины Основные элементы молока, растворенные в воде образуют «сухую массу», составляющую 12-13 процентов массы молока. Одной из первых стадий на пути к высокобелковой смеси является получение молочной сыворотки. Процесс получения сыворотки Путь от молока к сыворотке лежит через сыр. Сыр образуется в результате отделения части основных элементов молока, а именно жира, а также большей части белка - казеина – от жидкости. Эта жидкость, остающаяся после отделения и называется сывороткой. Сухая масса составляет в ней около 6 процентов. Это значит, что половина основных элементов молока остается в сыворотке. Из всех групп элементов, необходимых для питания, в ней не хватает только жиров. Их содержание в сыворотке весьма незначительно, и хотя доля белка и уменьшилась в результате отделения казеина, он все еще содержит чрезвычайно ценные с точки зрения физиологии питания элементы, так называемые - сывороточные протеины. Производство и обработка Сыворотка является побочным продуктом при производстве сыра, творога и казеина. Она образуется в результате осаждения казеина в нормальном или сепарированном (снятом) молоке и следующего за ним отделения осажденного казеина вместе с частицами жира. В зависимости от способа осаждения казеина различают разные виды сыворотки. - при изготовлении сыра осаждение осуществляется с помощью сычужных ферментов. В результате этого процесса образуется сладкая сыворотка. - при производстве молодого сыра и творога осаждение происходит под воздействием молочнокислых бактерий, а образующаяся в результате этого сыворотка называется кислой. - при производстве казеина для процесса осаждения непосредственно в молоко добавляют минеральные кислоты. При этом образуется особый вид кислой сыворотки – казеиновая сыворотка. При производстве сыра молоко подвергают закисанию, при этом сворачивается основной протеин молока - казеин, превращаясь вместе с жиром в так называемое сырное зерно. Оно подвергается дальнейшей обработке в сыроделии. Оставшийся продукт называется сывороткой. В среднем на каждую тонну сыра приходится примерно восемь тонн сыворотки. Сыворотка является смесью, масса сухих веществ составляет примерно 6,5%. Чтобы использовать сыворотку в качестве высокоценного продукта, следует разделить отдельные компоненты и изготовить концентрат. Возникает, прежде всего, концентрат протеина сыворотки (WheyProteinConcentrate / Концентрат сывороточного белка) и концентрат лактозы. Концентрат протеина сыворотки (Whey Protein Concantrate) используется благодаря своей питательности и полезным свойствам в качестве пищевого продукта. Получающаяся при этом лактоза также находит применение в пищевой или фармацевтической промышленности. Существует четыре типа фильтрации: При мембранной фильтрации мембрана служит для задержки крупных молекул. При часто используемом методе поперечного течения осадок (то есть то, что удерживает мембрана) направляется поперечно мембране и тем самым препятствует её засорению. Использование перепада давления ( трансмембранное давление ) приводит в движение жидкость и гонит её вместе с мелкими молекулами, всё вместе называется пермеат , через мембрану. Выбирая мембрану, можно регулировать, какие молекулы пройдут, а какие будут задержаны. Мембраны различаются по материалам, из которых они сделаны (полимеры, керамика, высококачественная сталь) , способу упаковки (полое волокно, обмоточные и панельные модули) и величине пор. По величине пор различаются четыре типа мембранной фильтрации : 1. Микрофильтрация (МФ), которая отделяет частицы, размер которых лежит в диапазоне 0,05-10 мкм. В этот диапазон попадают бактерий, жировые шарики молока и крупные мицеллы казеина.2. Ультрафильтрация (УФ), которая отделяет коллоидные частицы и высокомолекулярные вещества, размер которых лежит в диапазоне 0,001-0,05 мкм или 5000 - 500000 дальтон. В этот диапазон попадают казеин и сывороточные белки.3. Нанофильтрация (НФ), которая отделяет молекулы, размер которых лежит в диапазоне 0,0005-0,001мкм или 400 - 1000 дальтон. В этот диапазон попадают лактоза и некоторые аминокислоты.4. Обратный осмос (ОО), который отделяет молекулы и ионы размером менее 0,0005 мкм или молекулярным весом меньше, чем 400 дальтон. Единица Далтон (Da) равнозначна единице атомной массы и служит в мембранной технике для обозначения величины пор или разделителей . Обычно для сыворотки применяются ультрафильтрационные обмоточные модули с величиной пор 10 kDa, чтобы концентрировать протеины сыворотки . На втором этапе в процессе нанофильтрации с мембраной 150-kDa удерживается лактоза. В заключение при помощи обратного осмоса отделяются оставшиеся соли, получается чистая вода. Мембранные процессы и относительный размер частиц молока. ОO = обратный осмос, НФ = нанофильтрация, УФ = ультрафильтрация, МФ = микрофильтрация Схема производства концентрата сывороточного белка.
