خواص مواد اولیه فرآورده‌های لبنی

در دنیای مواد اولیه این واژه می‌تواند طیف وسیعی از ترکیبات را شامل شود از موادی که قبلاً به‌صورت انبوه تولید نشده‌اند گرفته تا مواد موجود قبلی که اکنون خواص فیزیکی، شیمیائی یا تغذیه‌ای آنها بهبود یافته‌اند.
خوشبختانه این فرآورده‌های جدید در صنایع لبنی کم نیستند. ترکیباتی که به تولیدکنندگان مواد غذائی این اجازه را می‌دهند که از منابع آنها به نفع تولیدات خود بهره ببرند.
پروتئین‌های آب‌پنیر تغلیظ یافته (WPC)
هر چند بیشتر اخبار موجود در زمینهٔ فرآورده‌های جدید تولید شده از مواد لبنی بر خواص تغذیه‌ای این ترکیبات متمرکز شده است اما نیاز صنایع غذائی به این مواد، به بهبود خواص تغذیه‌ای محدود نمی‌شود. بهبود بافت، طعم و ظاهر مواد غذائی یکی از انتظاراتی است که از این مواد داریم. یکی از مواد اولیه‌ای که به این منظور به‌کار می‌رود پروتئین‌های آب‌پنیر تغلیظ یافته (WPC) است. WPC یک ترکیب طبیعی است که به‌وسیلهٔ فرآیند اولترافیلتراسیون از آب‌پنیر حاصل می‌شود و می‌تواند از ۳۴ درصد تا ۸۰ درصد پروتئین داشته باشد. علاوه بر پروتئین، WPC ترکیبی از لاکتوز، ویتامین‌ها، مواد معدنی و اندکی چربی است که همهٔ آنها از شیر مشتق شده‌اند. به‌دلیل تعادل منحصر به فردی که در بین ذرات درشت مولکول در ساختار WPC وجود دارد این ترکیب می‌تواند برای تولید ژل، نگهداری آب و هوادهی و... در صنایع غذائی به‌کار رود. معروف‌ترین WPC به‌کار رفته در صنایع غذائی، WPC-۳۴ است که ۳۴ درصد پروتئین دارد.شرکت‌های مختلفی وجود دارند که در زمینهٔ WPC-۳۴ کار کرده‌اند و انواع مختلف آن را براساس نیاز خریدار طراحی و تولید کرده‌اند. به‌عنوان مثال شرکت Grande Custom ingredients Group، پنج نوع مختلف از WPC-۳۴ تولید کرده است که هر کدام از آنها عملکرد ویژه‌ای در محصول دارند. چگونگی تولید WPCهای مختلف از یک نوع WPC-۳۴ مبحث بسیاری جالبی است. Steve Dott، مدیر واحد تجاری شرکت مزبور در این زمینه عنوان می‌کند: ”ما می‌توانیم عملکرد پروتئین‌های آب‌پنیر را با ترکیب روش‌های مختلفی همچون PH بالا یا پائین، فرآیندهای حرارتی و دیگر روش‌های انحصاری تغییر دهیم. آنچه مهم است ترکیب درست این فرآیندها به‌گونه‌ای است که بتوان به نتایج صحیح دست یافت. از آنجائی که این مواد برای برطرف کردن یک نیاز ویژه طراحی و تولید شده‌اند مقدار مصرفشان از WPC-۳۴ معمولی کمتر است. به‌طوری که استفاده از یک تا سه درصد این مواد عملکرد مطلوب را حاصل می‌کند. فرآورده‌های تولیدی شرکت ما، برای استفاده در محصولات نانوائی، گوشتی، سس‌ها و چاشنی‌ها طراحی شده‌اند. اهدافی را که ما مدنظر قرار داده‌ایم و براساس آن WPCهای خود را تولید می‌کنیم عبارت است از: تشکیل ژل، امولسیفیکاسیون، نگهداری آب، پایداری محصول پس از خارج شدن از حالت یخ‌زدگی و رسیدن به غلظت و چسبندگی مورد نیاز.WPCهای تولید شده فقط قادرند یک ویژگی را در محصول نهائی وجود بهبود ببخشند حال آنکه بر خواص دیگر اثری ندارند. اما اگر نیاز خریدار بهبود و یا چند ویژگی‌ در محصول تولیدی خود باشد لازم است از WPCهای ترکیبی استفاده کند. بنابراین لازم است که شرکت‌های تولیدکنندهٔ WPC در تماس نزدیک با خریداران خود باشند تا از نیازهای آنها مطلع شوند و بتوانند محصول مناسبی را از ترکیب چند نوع WPC-۳۴ به‌دست آورند“.
پروتئین‌های آب‌پنیر هیدرولیز شده (WPH)
پروتئین‌های آب‌پنیر هیدرولیز شده (WPH)، ترکیب دیگری است که از آب‌پنیر مشتق می‌شود. این پروتئین‌‌ها به‌دلیل درجات مختلف هیدرولیز، قابلیت هضم متفاوتی نیز دارند. اخیراً بعضی از تولیدکنندگان مواد غذائی توجه بیشتری را به WPH معطوف کرده‌اند. مخصوصاً برای تولید نوشیدنی‌های مخصوص افراد بیمار یا مسن یا تولید غذاهای ویژهٔ نوزادان که باید پروتئین‌های درشت مولکول به پپتیدهای کوچک‌تر هیدرولیز شوند تا به آسانی توسط بدن هضم و جذب شوند، WPH می‌تواند جایگاه خاصی داشته باشد.WPHهای مختلف حتی آنهائی که مقدار پروتئین‌ و درجهٔ هیدرولیز آنها یکسان است عملکردهای متفاوتی با یکدیگر دارند. زیرا شرکت‌های مختلف از پروتئازهای متفاوت، درجهٔ حرارت، PH و زمان‌های مختلفی استفاده می‌کنند که این عوامل ویژگی‌های WPH تولیدی را تغییر می‌دهد.یکی از ویژگی‌های مهمی که با درجهٔ هیدرولیز تغییر می‌کند طعم است. تلخی خصوصیتی است که با افزایش درجهٔ هیدرولیز زیاد می‌شود. بیشتر WPHها چنان طعم تلخی دارند که تولیدکنندگان فرآورده‌های غذائی را از استفادهٔ آنها در محصولات خود منصرف می‌کنند.اما یک WPH با طعم خنثی این تولیدکنندگان را با فرصت تازه‌ای مواجه می‌کند. شرکت Proliant ادعا می‌کند که چنین WPH را تولید کرده است. این WPH، طعمی متعادل و کیفیتی عالی دارد زیرا از آب‌پنیری با کیفیت بالا تهیه شده‌ است. افزودن این نوع WPH به مواد غذائی، در کنار افزودن مقدار محتوی پروتئین، خواص ویژه‌ای را نیز متوجه محصول نهائی می‌کند. به‌عنوان مثال در مواد انرژی‌زائی که برای ورزشکاران تهیه می‌شود اگر میزان پروتئین به بیش از ۳۰ درصد برسد بافت آنها سفت و ناجور می‌شود. اما اگر در ساختار آنها از یک WPH با محتوی پروتئینی ۸۰ درصد با درجهٔ ضعیف هیدرولیز به مقدار پنج درصد استفاده شود، این مشکل برطرف شده و بافت محصول نهائی نرم خواهد شد. همچنین استفاده از یک WPH با محتوی پروتئینی ۸۰ درصد با درجهٔ متوسط هیدرولیز، طعم سیر را در پنیرهای خامه‌ای ادویه‌دار، به نحو چشم‌گیری افزایش می‌دهد. همچنین استفاده از این ترکیب در نوشیدنی‌های شکلاتی، عطر و طعم کاکائو را به‌طور مؤثری افزایش می‌دهد. به بیان دیگر این ویژگی‌ها و سایر عملکردهای WPH باعث می‌شود تا تولیدکننده‌های مواد غذائی برای دستیابی به‌ویژگی‌های مطلوب خود، WPH را فراموش نکنند.
لاکتوفررین‌ها (Lactoferrin)
لاکتورین که یک گلیکوپروتئین است از پروتئین‌های آب‌پنیر محسوب می‌شود و به میزان یک گرم در هر لیتر از شیر گاو وجود دارد. عملکرد لاکتوفررین‌ها مرتبط با ظرفیت اتصال آهن آنهاست. هر لاکتوفررین از دو واحد گلبولی تشکیل شده است که هر واحد توانائی اتصال ۴/۱ میلی‌گرم آهن را در هر گرم پروتئین دارد. به‌دلیل مقدار کم لاکتوفررین در آب‌پنیر هزینهٔ جداسازی آن زیاد است و در نتیجه این ترکیب، یک مادهٔ اولیهٔ نسبتاً گران محسوب می‌شود. امروزه در بازار، لاکتوفررین‌های مختلفی با مقادیر متفاوت آهن (از صفر تا ۶۰۰ میلی‌گرم در هر گرم پروتئین) وجود دارد.لاکتوفررین‌ها فعالیت بیولوژیکی متعددی را در بدن ایفاء می‌کنند. از جمله نقل و انتقال آهن را به‌عهده می‌گیرند، خواص ضدمیکروبی، ضدقارچی، ضدویروسی و ضدسرطانی دارند و باعث تعدیل پاسخ‌های سیستم ایمنی بدن می‌شوند. توانائی لاکتوفررین‌ها در زمینهٔ اتصال به آهن آزاد عملکرد آنها را به‌عنوان یک عامل ضدمیکروبی توجیه می‌کند زیرا بسیاری از میکروب‌ها برای رشد خود نیاز به آهن آزاد در محیط دارند. علاوه بر این در نتیجهٔ عمل پپسین در معده، لاکتوفررین به لاکتوفرریسین (Lactofemicin) تبدیل می‌شود که اثرات ویژه‌ای علیه باکتری‌ها و مخمرهای بیماری‌زا دارد. همچنین لاکتوفررین‌ها توانائی اتصال به انگل‌ها و غشای خارجی باکتری‌های گرم منفی دارند و با نفوذپذیری دیواره‌ای این سلول باعث عملکرد مؤثرتر آنتی‌بیوتیک‌ها بر آنها می‌شوند. این ویژگی را لاکتوفررین‌هائی که درصد اشباع آهن آنها پائین است به نحو مؤثری انجام می‌دهند حال آنکه لاکتوفررین‌هائی که درصد اشباع آهن آنها بالاست بهترین ترکیب برای نقل و انتقال آهن محسوب می‌شوند.ماست لاکتوفررین که اخیراً در کشور ژاپن تولید شده است یک مادهٔ غذائی مناسب برای سلامت روده‌ها تشخیص داده شده است.البته مقدار لاکتوفررین مصرفی از این طریق باید حداقل ۵۰۰ میلی‌گرم در هر وعده باشد تا اثرات آن بر سلامت روده‌ها مشخص شود. اما جالب‌ترین نکته‌ای که در مورد لاکتوفررین وجود دارد این است که USDA استفاده از لاکتوفررین فعال شده را روی گوشت تازه گاو به تصویب رسانده است. لاکتوفررین فعال شده همان لاکتوفررریسین است که خواص ضدمیکروبی قوی‌تری نسبت به لاکتوفررین دارد. تحقیقات انجام شده روی لاکتوفرریسین نشان داده است که این ترکیب می‌تواند گوشت تازهٔ گاو را علیه میکروب‌هائی همچون Ecoli ۰۱۵۷:HV، سالمونلا، کامپلیوباکتر و بیش از ۳۰ نوع دیگر از باکتری‌های بیماری‌زا محافظت کند. این ترکیب می‌تواند مانع از رسیدن این باکتری‌ها به سطح گوشت شده و جلوی رشد آنها را بگیرد. دیگر موارد استفاده از لاکتوفررین عبارت است از: تولید مکمل‌هائی برای بیماران مسن و آنهائی که دچار نقص سیستم ایمنی شده‌اند، تولید فرآورده‌های مؤثر در پیشگیری از اسهال مسافران و تولید مکمل‌هائی برای بهبود عفونت‌های معده روده‌ای.
کلستروم (آغوز)
کلستروم (آغوز) یک ترکیب بسیار مهم برای رشد و تکامل نوزاد تازه متولد شده است. در کلستروم گاو، ایمونوگلوبولین‌هائی وجود دارند که خواص ضدمیکروبی قوی دارند و وظیفهٔ مبارزه با میکروب‌ها را در بدن گوسالهٔ تازه متولد شده به عهده می‌گیرند تا زمانی که سیستم ایمنی گوساله کامل شود. کلستروم گاو دارای سه نوع ایمونوگلوبولین است: IgG،IgM،IgA.در نخستین شیردهی، کلسترومی که گوساله دریافت می‌کند شامل ۱۶ درصد پروتئین کل (۱۰ درصد پروتئین‌های آب‌پنیر، ۶ درصد کازئین، ۵ درصد چربی و ۵/۲ درصد لاکتوز است که همهٔ این مقادیر بیشتر از آن چیزی است که در شیر معمولی وجود دارد.
نخستین کلستروم تولید شده دارای ۳۰ درصد ایمونوگلوبولین است که پس از چند روز مقدار آن به‌ طرز چشم‌گیری کاهش می‌یابد. در کنار این مواد، فاکتورهای رشد IGF و TGF-۱ نیز در کلستروم وجود دارند.
از آنجائی که ایمونوگلوبین‌ها در برابر حرارت بسیار حساس هستند فرآیند تولید کلستروم مادهٔ اولیه را با مشکل مواجه می‌کنند. به‌طوری که شرکت‌های تولیدکنندهٔ کلستروم در تلاش هستند از روش‌هائی استفاده کنند که کمترین آسیب را به محصول تولید شده وارد کند. به‌عنوان مثال یک آلمانی برای تولید کلستروم به‌جای استفاده از روش‌های حرارتی از فرآیندهای سرد برای پاکسازی کلستروم استفاده می‌کند تا کیفیت آن بعد از تولید تغییر نکند. اگر کیفیت کلستروم تولید شده زیاد تغییر نیافته باشد می‌تواند بعضی از فواید انتقال یافته گاو مادر به گوساله را به انسان نیز منتقل کند. فعالیت ضدمیکروبی یکی از این فواید است. اشرشیاکولی، کامپلیوباکتر ججونی و هلیوباکتر پیلوری بعضی از میکروب‌هائی هستند که توسط ایمونوگلوبولین‌های کلستروم متوقف می‌شوند. این فعالیت ضدمیکروبی می‌تواند سلامت روده‌ها را نیز به‌دنبال داشته باشد. مصرف حداقل ۱۰ گرم کلستروم در هر روز این سلامت را تضمین می‌کند. علاوه بر این موارد کلستروم می‌تواند به‌عنوان یک مادهٔ اولیه در تولید فرآورده‌های انرژی‌زا، نوشیدنی‌ها و سایر غذاهای غنی شده به‌کار رود.
کلسیم
امروزه کلسیم فقط به درون بطری‌های شیر محدود نمی‌شود بلکه مردم می‌توانند کلسیم شیر را از طریق بسته‌بندی‌های عرضه شده در بازار تهیه کنند. در این بسته‌بندی‌ها، ۸۰ درصد مواد معدنی، ۱۰ درصد لاکتوز و پنج درصد پروتئین وجود دارد. عمدهٔ مواد معدنی آن کلسیم و فسفر است. پیام سلامتی کلسیم شیر همچون سایر فرآورده‌های بر پایهٔ کلسیم بیشتر بر کاهش پوکی استخوان متمرکز شده است. اما ارزش کلسیم فقط به سلامت استخوان‌ها محدود نمی‌شود تحقیقات نشان داده است که یک ارتباط قوی بین مصرف کلسیم و جلوگیری از ازدیاد فشارخون وجود دارد. کاهش فشارخون ماکزیمم و می‌نیمم با افزایش مصرف کلسیم چیزی است که نمی‌توان به راحتی از کنار آن گذشت. به‌طوری که می‌توان در بعضی از موارد از کلسیم به‌جای داروهای کاهندهٔ فشارخون استفاده کرد.جنبهٔ دیگر مصر کلسیم که تحقیقات آن تازه شروع شده است. در جلوگیری از چاقی است. در این زمینه مطالعه‌ای توسط مایکل زمل (Mochael Zwmel) صورت گرفته که در مجلهٔ The Federation of American Society for experimental Biology چاپ شده است. در این تحقیق Zemel نتیجه گرفته است که رژیم غذائی سرشار از فرآورده‌های لبنی کم‌چرب سبب می‌شود تا سلولو‌های چربی، چربی کمتری بسارند و از سوئی دیگر این مواد با افزایش فرآیند سوزاندن چربی می‌توانند خطر ابتلا به چاقی را کاهش دهند. این موضوع در افرادی که به‌دنبال کاهش وزن هستند نیز صدق می‌کند. به‌طوری که تحقیقات صورت گرفته در زمینهٔ مصرف کلسیم و کاهش وزن نشان داده است زنانی که در هنگام کاهش وزن از فرآورده‌های لبنی کم‌چرب که سرشار از کلسیم هستند استفاده می‌کنند با کاهش وزن بیشتری در مقایسه با کسانی که از این مواد استفاده نمی‌کنند مواجه می‌شوند.این ویژگی‌ها تمایل مردم را به استفاده بیشتر از کلسیم شیر به‌عنوان یک ماده اولیه افزایش می‌دهد زیرا مردم دوست دارند اندامی متناسب، فشارخونی نرمال و استخوان‌های مستحکم داشته باشند.افزایش تمایل مردم، تولیدکنندگان کلسیم شیر را به‌عنوان یک ماده اولیه به تولید و تحقیق بیشتر در این زمینه وادار خواهد کرد.
ترکیبات جدیدتر
گلیکوماکروپپتید (GMP) یک مادهٔ اولیه نسبتاً جدید است. این ماده یک پروتئین آب‌پنیر است که در طول فرآیند پنیرسازی به واسطه‌ٔ عملکرد کیموزین (Chymosin) به کاپا کازئین حاصل می‌شود.
GMP حدود ۱۵ تا ۲۰ درصد از پروتئین‌های آب‌پنیر را شامل می‌شود.
GMP از بعضی جهات در میان پروتئین‌های آب‌پنیر منحصر به فرد است. زیرا یک گلیکو پروتئینی است که یک زنجیرهٔ الیگو ساکارید (Oliogo saccharide) به آن متصل شده است. این پروتئین که فاقد اسیدآمینه‌های فنیل‌آلانین، ترپتوفان و تیروزین است سرشار از اسید آمینه‌های لوسین، ایزولوسین و والین استبعضی از افراد هر جامعه‌ای مبتلا به فنیل کتونری هستند. یک بیماری ژنتیکی که در آن فرد مبتلا قادر به هضم اسید آمینهٔ فنیل‌آلانین، ترپتوفان و تیروزین است سرشار از اسید آمینه‌های لوسین، ایزولوسین و والین است.بعضی از افراد هر جامعه‌ای متبلا به فنیل کتونری هستند. یک بیماری ژنتیکی که در آن فرد مبتلا قادر به هضم اسید آمینهٔ فنیل‌آلانین نیست. GMP یکی از معدود منابع اسید آمینه است که این بیماران می‌توانند آن را مصرف کنند. ترکیب اسید آمینه‌های GMP، این ماده را برای بیماران مبتلا به هپاتیت نیز مناسب ساخته است. از دیگر ویژگی‌های GMP می‌توان به جلوگیری از ترشح بیش از حد اسید معده، تعدیل پاسخ‌های سیستم ایمنی، ممانعت از چسبندگی باکتری‌ها و ویروس‌ها، اتصال به باکتری عامل وبا و E-Coli برای تقویت اثر آنتی‌بیوتیک‌ها، کاهش پوسیدگی دندان‌ها، کنترل اشتها و محافظت علیه اسهال اشاره کرد.
از آنجائی که GMP می‌تواند جلوی پوسیدگی دندان‌ها را بگیرد می‌تواند در خمیردندان‌ها یا آدامس‌ها به‌کار رود. برای این منظور لازم است که حداقل پنج درصد GMP در این مواد وجود داشته باشد تا فواید آن بر سلامتی دندان‌ها مشخص شود.از دیگر فواید GMP تأثیر آن بر جلوگیری از چاقی است زیرا مطالعات نشان داده است که GMP با تحریک ترشح کولی سیستوکینین می‌تواند کنترل کوتاه مدتی بر مصرف غذا داشته باشد و از این طریق جلوی افزایش وزن را بگیرد.
از آنجائی که GMP یک ترکیب جدید است کاربرد آن در صنایع غذائی هنوز گسترده نشده است. اما در آینده با تحقیقات بیشتر شاهد استفادهٔ وسیع‌تر از این ماده خواهیم بود.
لیست مواد اولیهٔ مشتق شده از شیر فقط به این مواد ختم نمی‌شود. در آینده انتظار می‌رود که مواد اولیهٔ بیشتری باارزش تغذیه‌ای و کارآئی بیشتر از فرآورده‌های لبنی به‌دست آید. به تازگی فسفولیپپدها همچون اسپینگومیلین (Sphingo myeli) و مشتقات پروتئینی جدید از شیر جداسازی شده‌اند که نیاز به تحقیقات بیشتر دارند تا اثرات آنها بر سلامتی و فواید آن در صنایع غذائی بیشتر روشن شوند.
۱. WPC:whey protein concentrate
۲. WPH: whey protein Hydrolyzed
۳. GMP:Glyco macro Peptide
منبع: WWW.foodproduct design.com

منبع : مجله بهکام