乳清蛋白(whey protein)被稱為蛋白之王,是從牛奶中提取的一種蛋白質,具有營養價值高、易消化吸收、含有多種活性成分等特點,是公認的人體優質蛋白質補充劑之一。
簡介
乳清蛋白質是指溶解分散在乳清中的蛋白,約佔乳蛋白質的18%~20%,可分為熱穩定和熱不穩定乳清蛋白兩部分。乳清液在pH=4.6~4.7時煮沸20min,發生沉澱的一類蛋白質是熱不穩定的乳清蛋白,主要包括乳白蛋白和乳球蛋白;而不沉澱的蛋白質屬於熱穩定蛋白,這類蛋白約佔乳清蛋白質的19%。在中性乳清中加飽和硫酸銨或飽和硫酸鎂鹽析出時,呈溶解狀態而不析出的蛋白質為乳白蛋白,能析出而不呈溶解狀態的則屬於乳球蛋白。
營養特點
首先,在各種蛋白質中,乳清蛋白的營養價值是最高的。一般而言,必需胺基酸種類和含量齊全並能提供人體需要的蛋白質可以稱為優質蛋白質,也叫完全蛋白質。這裡提到了必需胺基酸的概念,必需胺基酸是指人體必需但自身不能合成,必須從食物中攝取的胺基酸。在植物蛋白質中只有大豆蛋白屬於完全蛋白質,而大豆蛋白缺少甲硫氨酸,需與穀類互補,且大豆蛋白在吸收上不及優質的動物蛋白。乳清蛋白屬於優質的完全蛋白質,也是動物性蛋白。它含有人體必需的8種胺基酸,且配比合理,接近人體的需求比例,是人體生長、發育、抗衰老等生命活動不可缺少的精華物質。
第二,乳清蛋白較易被消化吸收,母乳中乳清蛋白含60%,酪蛋白含40%,故喝母乳的嬰兒糞便較軟,量也較少。另外,乳清中富含半胱氨酸和蛋氨酸,它們能維持人體內抗氧化劑的水平。還有許多實驗研究都證明,服用乳清蛋白濃縮物能促進體液免疫和細胞免疫,刺激人體免疫系統,阻止化學誘發性癌症的發生。所以乳清蛋白又是一種非常好的增強免疫力的蛋白。
第三,乳清蛋白中脂肪、乳糖含量低,但它含有β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、免疫球蛋白,還有其他多種活性成分。正是這些活性成分使乳清蛋白具備了有益於人體的諸多保健功能,因此它被認為是人體所需的優質蛋白質來源之一。
從營養學的角度來看,經動物性蛋白質來源的食物中含有對人體有害的過量飽和脂肪、膽固醇等有害物質,過量食用易導致人體脂肪和膽固醇升高,從而導致心血管疾病的發生。通過服用蛋白粉可以在補充蛋白的同時避免這些問題。再加上它服用方便,吸引利用率高,能減少腸胃負擔,所以服用蛋白粉是我們補充蛋白質的最佳選擇,而乳清蛋白則是我們選擇蛋白粉的首要考慮。
發展前景
我國分離、製備乳清分離蛋白始於十多年前,當時採用的技術主要是膜技術。而美國早在1990年就已採用離子交換法從乳清中分離乳清蛋白。此外,生物選擇吸附、親和色譜提純法及反相膠束萃取法等都是開發的新的分離乳清蛋白成分的方法。目前我國尚沒有具有自主智慧財產權的乳清蛋白綜合利用技術,而國外技術受專利保護,這嚴重製約了我國乳清蛋白資源的開發利用及乳品工業的可持續發展。據了解,我國每年仍需進口大量脫鹽乳清粉、乳清濃縮蛋白、乳清分離蛋白和乳糖等乳清製品用於配方食品、糖果生產和冰淇淋配料,其花費巨大。
我國人民的平均生活水平較低,蛋白質的攝入量尤其是動物蛋白的攝入量還在亞洲地區的平均水平以下。如何調整我國人民的膳食結構,增加蛋白質尤其是優質動物性蛋白質的攝入量已迫切地擺在我國食品科技工作者面前。將乳清蛋白引入我國人民的日常飲食,不失為一個較好的解決方法。到了21世紀,從小保持飲奶習慣的新一代人,每日的食品類消費性支出中乳清蛋白等奶製品比例將加大。如果按每人年均消費2kg乳清蛋白來計算,則2030年16億人口所需乳清蛋白量將為320萬噸。
我國乳清蛋白市場以每年兩位數的增長速度迅速發展。我國乳清蛋白市場規模接近50億元。儘管醫療機構大力提倡母乳餵養,乳清蛋白食用量還是呈現上升趨勢。主要是職業母親數量增加,斷奶時間提前等因素。特別隨著生活水平提高,幼兒持續飲用奶粉時間延長到學齡前的情況在增加。因此未來嬰幼兒用乳清蛋白數量和比例還將呈現剛性增長,預計年增長幅度在5%左右。
產品分類
隨著產品技術的不斷開發和蛋白產品競爭的日趨激烈,乳清蛋白產品也逐步走向了多樣化,市場上已出現了濃縮乳清蛋白、分離乳清蛋白以及添加了蛋白肽類的乳清蛋白產品等。
1、濃縮乳清蛋白(WPC)
將乳清直接烘乾後,可得到乳清粉末,其中的乳清蛋白極低,一般為百分之十幾,不超過百分之三十。乳清經過澄清、超濾、乾燥等過程後得到的產物就是濃縮乳清蛋白。過濾程度的不同可以得到蛋白濃度從34-80%不等的產品。
2、分離乳清蛋白(WPI)
分離乳清蛋白是在濃縮乳清蛋白的基礎上經過進一步的工藝處理得到的高純度乳清蛋白,純度可達90%以上。其價格昂貴,是濃縮乳清蛋白的2-3倍,但是它也更容易消化吸收。分離乳清蛋白的真正妙處在於它的營養價值,它擁有高含量的優質蛋白,能為某些特定需要的人群比如嬰兒和住院病人提供所需優質蛋白。此外,分離乳清蛋白所含有的生物活性化合物如α-乳白蛋白和β-乳球蛋白、乳鐵蛋白以及免疫球蛋白,都為市場注入了新鮮的活力。
3、乳清蛋白肽
乳清蛋白肽是乳清蛋白的水解產物,是乳清蛋白的精華,它在機體中能更快地參與肌肉合成的過程。
從以上各種乳清蛋白產品的種類和作用我們可以看出,補充乳清蛋白不光是對於普通人群意義重大,對於活動量大的人們及從事各種不同類型的運動員或者是健美愛好者也有重要意義。因為運動人群對於蛋白質的需要量比常人需要量更高,而且運動後體內合成蛋白質的速率提高,因此他們更需要補充容易吸收的優質蛋白。乳清蛋白因為具有容易消化吸收的特性,能作為機體快速合成蛋白質的原料;同時,乳清蛋白濃縮物比研究過的任何一種蛋白質具有更高的生物價,所以乳清蛋白理所當然地成為運動員訓練必備的營養食品。
辨別選購
因乳清蛋白的作用已被廣泛認可,使用者越來越多,市場上便一下子冒出了很多乳清蛋白產品,但其中相當一部分是「掛羊頭賣狗肉」——用低價蛋白或貌似乳清蛋白的物質冒充乳清蛋白,來賣高價。比如,用大豆蛋白、雞蛋蛋白等低價蛋白冒充乳清蛋白、用麵粉、普通奶粉或者動物飼料乳清粉等外觀近似的物質冒充乳清蛋白、也有用蛋白含量為34%的乳清蛋白冒充蛋白含量為80%的乳清蛋白……。假乳清蛋白一般會添加很多香料——既掩蓋假原料本身特有的味道,又可用來解釋為什麼呈現不出乳清蛋白特有的風味,還可以取悅單純追求口感的消費者。
適用人群
中國營養協會榮譽理事、上海市營養學會名譽理事長趙法伋教授在接受記者採訪時指出,乳清蛋白作為優質蛋白,尤其適合嬰幼兒、老年人、運動人群和術前術後病人。
嬰幼兒
母乳是嬰幼兒的最佳食品,母乳蛋白質以乳清蛋白為主,其次為酪蛋白。在人乳蛋白質中,乳清蛋白與酪蛋白的比例約為6:4;而牛乳蛋白質,乳清蛋白與酪蛋白的比例恰恰相反,約為2:8。由於乳清蛋白在胃內可形成較稀軟的凝乳,易於吸收,而且胺基酸組成與嬰幼兒體內胺基酸極為接近,能被嬰幼兒最大程度地利用,所以在嬰兒配方奶粉中通常採用添加提高a-乳清蛋白的辦法,使蛋白質組成接近人乳酶,這對提高配方奶粉蛋白質的生物利用率,促進嬰幼兒生長發育十分有益。
老年人
老年人由於蛋白質分解代謝大於合成代謝,容易出現蛋白質的負平衡,加上老年人的日常飲食中,蛋白質攝取量通常偏低,而且消化吸收和利用率降低,更易加重這種負平衡,這對維持老年人的肌力、免疫力等都十分不利,所以提倡補充易於消化吸收和利用的優質蛋白質。而乳清蛋白恰是一類營養價值高、易於消化吸收的優質蛋白質。另外,乳清蛋白中富含免疫球蛋白、乳球蛋白等成分,能提高老年人的免疫力,增強體質。乳清蛋白還是良好的鈣質來源,有的乳清蛋白製品中,每100克可提供500~800毫克的鈣質,有助於維護老年人的骨骼健康,降低骨骼礦物質流失和骨折的風險。
運動人群
運動時不僅消耗大量能量,也使蛋白質分解代謝加劇,甚至可出現蛋白質的負平衡,因此應當增加蛋白質的攝入,特別是應增加優質蛋白的攝入。例如,適量增加乳清蛋白的攝入,對補充運動時蛋白質的損耗,增加肌肉力量,促進血紅蛋白的合成,消除疲勞等都具有重要作用。由於乳清蛋白富含支鏈胺基酸,能促進肌肉蛋白質的合成,更加適合運動健身人士的需要。
術前術後病人
外科手術對機體創傷後,病人的蛋白質分解代謝增加,加上食慾減退,消化吸收功能下降,很容易出現蛋白質代謝的負平衡,因此術前術後補充優質蛋白質有助防止術後併發症,促進傷口癒合。而使用吸收率和營養價值高的乳清蛋白質粉是不錯的選擇。
作用
1、運動營養價值
理想的運動蛋白質應滿足這些標準:
必需胺基酸和非必需胺基酸之間平衡良好;
支鏈胺基酸含量豐富;
脂肪膽固醇含量低。
乳清蛋白完全具備了上述優點。蛋白質消化校對胺基酸評分(PDCAAS)法測定蛋白質質量的原理是基於人體對胺基酸的需求的,其原則是近似的氮組成,必需胺基酸組成與含量及實際消化吸收率。根據這一方法,乳清蛋白的生物利用價值比許多其他高質量的膳食蛋白如蛋、牛肉和大豆都要高。
2、乳清蛋白與自由基
乳清蛋白中的α-乳白蛋白、牛血清蛋白、乳鐵蛋白富含胱氯酸殘基,能安全通過消化道和血流,進入細胞膜,還原成兩個半胱氨酸,合成GSH,維持細胞和組織GSH水平,從而增強機體抗氧化能力,提高肌肉耐力和作功能力及延緩疲勞的發生。
3、乳清蛋白與免疫
穀氨醯胺是淋巴細胞和巨噬細胞在免疫反應過程的重要底物,高速利用用穀氨醯胺生成嘌呤和嘧啶核苷酸有利合成更多的DNA,使免疫細胞增殖加速。長時間大強度運動後期血糖降低,此時穀氨醯胺主要參與糖異生以維持血糖濃度,穀氨醯胺不能滿足免疫細胞的需要,這是運動造成機體免疫力下降的主要原因。乳清蛋白富含穀氨酸等穀氨醯胺前體物質,為糖原異生提供原料,維持穀氨醯胺水平,保護免疫細胞功能。此外,乳清蛋白中的乳鐵蛋白和球蛋白都具有抗菌和抗病毒作用。
4、與中樞疲勞
中樞疲勞理論認為:在耐力運動過程中,當肌糖原、肝糖原大量消耗時,血中的支鏈胺基酸也降低,游離色氨酸水平升高,大量色氨酸進入腦屏障轉變為5一羥色氨,後者可抑制中樞興奮性,產生嗜睡和疲勞的感覺。乳清蛋白含有豐富的支鏈胺基酸,可以阻斷色氨酸的轉運,延緩疲勞的產生。
5、與肌肉做功能力
乳清蛋白增加運動肌肉做工能力主要表現在幾個方面:
(1) 易消化的優質蛋白——為提供額外能量,節約體內蛋白質,減少肌蛋白分解。
(2) 賴氨酸、精氨酸含量高——刺激合成代謝激素或肌肉生長刺激因子的分泌和釋放,刺激肌肉生長和脂肪降低。
(3) 提供GSH等抗氧化劑,保護肌細胞膜、肌漿網、線粒體等結構,廷緩肌肉疲勞產生。
(4) 富含支鏈胺基酸,其中亮氨酸及其氧化代謝物可抑制蛋白質水解酶的活性,減少肌蛋白分解。
6、肌肉生長
運動中的我們需要消耗更多的蛋白質來延緩或者構築肌肉。乳清蛋白中特別含有豐富的支鏈胺基酸,而支鏈胺基酸具有阻止肌肉分解,促進肌肉合成的功效,對於修復運動損傷也大有禆益。
7、控制食慾,減少脂肪,改善身體比例
透過乳清蛋白(whey protein)來減去脂肪並改善身體比例。研究指出,進食乳清蛋白可以減少對食物的渴望和減低能量攝入。
舉例說,加拿大的研究人員測試了正常體重的大學生對於四種不同劑量的乳清蛋白(10克、20克、30克或40克),在進食一頓意中利薄餅餐後攝取能量的不同反應。另外還有一個對照組。結果指出,乳清顯著減低測試者的卡路裡消耗,劑量及其反應的方式如下:
對照組吃了1,142卡路裡的熱量
10克那組在1,115卡路裡中吃了 1,064卡路裡的薄餅
20克那組在1,091 卡路裡中吃了989卡路裡的薄餅
30克那組在 1,136卡路裡中吃了983卡路裡的薄餅
40克那組在1,042卡路裡中吃了837卡路裡的薄餅
有一些事情是顯而易見的:如要減去脂肪,你只需簡單地避免進食義大利薄餅,因為它是一個最高熱量的食物,但人們往往傾向進食大量薄餅。為控制食慾,最大劑量的40克乳清蛋白,能最大幅度減少透過進食薄餅所攝入的能量,並帶來最少的進食總熱量。
補充乳清的真正益處,會真正出現於進食動物蛋白質和低碳水化合物的減肥飲食。開始在早餐中進食肉類和堅果肉以作實踐,激活能量和燃燒脂肪的體內途徑,而堅果提供「良好」的脂肪,可以設定控制食慾的階段。
再者,每隔幾個小時就進食蛋白質和綠色蔬菜,並於每天飲用一次40克的乳清蛋白奶昔,無論在運動後或你最容易對食物產生渴望的時間。乳清配以定時的肉類蛋白質飲食,能於消除脂肪時,改善蛋白質的合成,保持肌肉質量。
孕期補充蛋白的意義(以下內容來源於網絡)
1、滿足孕期對蛋白質的高需求
妊娠期,孕媽媽需要補充大量蛋白質。一般,妊娠早期(第1~3月)需要補充蛋白質5克,妊娠中期(第4~6月)需要補充蛋白質15克,妊娠晚期(第7~9月)需要補充蛋白質20克。其中優質蛋白質攝入至少在1/3以上,這些優質蛋白質是難以從食物中足量獲取的。
而蛋白粉含有大量優質蛋白質,有助於提高免疫力,減少孕期感冒發燒等疾病,所以孕媽媽是有必要補充蛋白粉的。建議孕媽媽根據自身需求以及產品提升按量服用,衝泡時不要用太燙的水,也不要和酸性食物一起吃,隨早餐一起服用即可。
2、保障胎兒的正常發育
孕媽媽需知道,蛋白質是胎兒生長發育所需的首要營養素,對胎兒大腦發育至關重要。在胎兒發育過程中,各組織細胞增殖都離不開它,尤其是妊娠第5個月時,胎兒大腦發育處於第一次高峰,蛋白質需求量大。所以,孕媽媽有必要補充蛋白質,讓胎兒大腦健康發育(實際上,女性在孕前就應適當補充蛋白質、葉酸)。而蛋白粉所含的優質蛋白質,對胎兒的健康發育很有幫助。
3、提高哺乳期母乳質量
寶寶出生後,各組織尚未發育完全,同樣需要蛋白質,而此時蛋白質的獲取主要通過媽媽的乳汁。為提高母乳質量,媽媽們不僅在孕期就要補充大量蛋白質,哺乳期也要。由於蛋白粉的主要營養成分就是蛋白質,具有增強抵抗力和免疫力的功效,因此,哺乳期媽媽適當補充優質蛋白粉,既有助於改善體質,也能讓寶寶更好地吸收營養,促進生長發育。