کنسانتره پروتئین شیر ترکیبی از کازئین و پروتئین های آبپنیر با نسبت مشابه با پروتئینهای شیر است و با همان حالت طبیعی در کنسانتره وجود دارند. یعنی کازئین مشابه با میسل کازئینی در شیر و پروتئین‌های آبپنیر بصورت گسترده بطور غیر دناتوره هستند که خود نشان دهنده فرآیند حرارتی ملایم در تهیه آن است. در مقایسه با پودر شیر خشک کامل یا شیر خشک بی‌چربی، MPC دارای پروتئین بیشتر و لاکتوز کمتر است. بنابراین این محصول منبع غنی از پروتئین است که با هدف افزایش ویژگیهای تغذیه ای، حسی و کاربردی در محصول استفاده میشود. (برای تهیه این محصول با ما تماس بگیرید و یا سایر مواد اولیه غذایی که شرکت لیدوما طلایی روز آنها را تامین کرده است را ببینید.)

تکنولوژی‌های جدید جداسازی و فیلتر کردن، در مقایسه با روش های تهیه معمول شیر خشک، موجب افزایش ارزش شیر از طریق جدا کردن و انتقال پروتئینهای کاربردی و مغذی آن شده است. فیلتر کردن (میکروفیلتر، اولترا فیلتر و دیافیلتر)  شیر بی چربی بخش زیادی از لاکتوز و مواد معدنی محلول را از شیر جدا میکند و بعد از مرحله خشک کردن افشانی، MPC تهیه میگردد.

انواع کنسانتره پروتئین شیر و ترکیبات آن

ترکیبات پودر پروتئین شیر با درصد های مختلف، پودر شیر بی چربی و پودر ایزوله پروتئین شیر

در حال حاضر استانداردی برای MPC در آمریکا وجود ندارد علاوه بر آن استانداردی هم برای حداقل و حداکثر پروتئین آن نیز در دنیا وجود ندارد. در سال ۲۰۱۴ American Dairy Products Institute (ADPI) and the U.S. Dairy Export Council (USDEC) ام.پی.سی و ام.پی.آی را به عنوان افزودنی غذایی با هدف تغذیه‌ای یا کارایی برای بسیاری از غذا ها بجز غذاهای نوزاد در لیست GRAS قرار دادند.

بطور عمومی MPC و NFDM^[1] تقریبا مشابه هستند با این تفاوت که درصد پروتئین در MPC با حذف لاکتوز و مواد معدنی محلول افزایش یافته است. MPC با درصد پروتئین بین ۴۵ تا ۸۵ درصد تهیه میگردد. MPC های معمول با درصد پروتئین ۴۲، ۷۰، ۸۰، ۸۵ و MPI^[2] است. MPC از شیر بی چربی تهیه میشود و بنابراین چربی آن کمتر از ۳% خواهد بود. ترکیب انواع MPC و MPI در شکل بالا آورده شده است. واضح است که در مقایسه با NFDM، پودر پروتئین شیر (MPC) از پروتئین غنی شده تشکیل شده است، مقدار لاکتوز آن کاهش یافته و درصد خاکستر، چربی و رطوبت به طور طبیعی در انواع آن ثابت است.

به عنوان یک قاعده کلی هرچه میزان پروتئین MPC بیشتر شود مقدار لاکتوز آن کاهش میابد. برای مثال NFDM دارای ۳۶-۳۴% پروتئین و ۵۲% لاکتوز است درحالی که MPC42 دارای ۴۲% پروتئین و ۴۶% لاکتوز است و MPC80 دارای ۸۰% پروتئین و ۵-۶% لاکتوز است. MPC با پروتئین بیشتر نیز موجود است که به صورت عمومی MPI نامیده میشود که دارای حداقل ۹۰% پروتئین و مقدار کازئین در پروتئین آن برابر با ۹۳-۹۴% است.

روش تولید MPC

فرآیند تولید پودر پروتئین شیر (MPC)

روش معمول تولید MPC در شکل زیر نمایش داده شده است. ماده اولیه تولید آن، شیر بی چربی و اولین فرآیندی که روی آن انجام میشود، فرآیند پاستورزاسیون در دمای ۷۰-۷۵ درجه سانتیگراد به مدت ۱۰-۲۰ ثانیه است. این فرایند حرارتی میکروارگانیسمها و آنزیم‌های نامطلوب را غیرفعال مینماید. سپس کازئین، پروتئین های آبپنیر، نمکهای میسلی و چربی باقی مانده شیر با اولترافیلتراسیون در پشت فیلتر تغلیظ (retentate) باقی میمانند ولی لاکتوز، نمکهای محلول و نیتروژن غیر پروتئینی از فیلتر عبور میکنند و در فار پرمیت (permeate) تغلیظ میشوند.

برای تولید MPC های پروتئین بالا (مثلا ۸۵%) علاوه بر اولترافیلتراسیون مرحله دیافیلتراسیون برای افزایش درصد مقدار پروتئین در retentate و حذف بیشتر لاکتوز و مواد معدنی محلول استفاده میشود. حداکثر مقدار پروتئین بستگی به مقدار چربی باقی مانده و میسل فسفات کلسیم دارد. به محض اینکه مقدار پروتئین مناسب، نسبت به ماده خشک در retentate فیلتر بدست آمد، آب آن را تبخیر و بصورت پاششی خشک میکنند.

بدلیل بالا بودن مقدار پروتئین در ماده خشک retentate و جاذب رطوبت بودن پروتئین، فرایند تبخیر برای تهیه MPC نسبت به تهیه شیرخشک بی چربی، ماده خشک کمتری را ایجاد میکند. به این معنی که خوراک دستگاه خشک کن پاششی، برای تهیه شیرخشک بی چربی دارای ۵۰% ماده خشک است درحالی که برای تهیه MPC70 برابر ۳۰% ماده خشک است. یعنی در فرایند تبخیر برای تولید MPC با پروتئین بیشتر، ماده خشک حاصل از آن کمتر خواهد بود.

کاربرد پودر پروتئین شیر (MPC)

براساس درصد پروتئین MPC کاربرد آن در محصولات مختلف، متفاوت است. بصورت معمول MPC با پروتئین بین ۴۲-۵۰ درصد برای تهیه پنیر، ماست و سوپها و MPC با پروتئین بیشتر (۷۰% به بالا) برای تهیه نوشیدنیها، غذاهای دارویی^[۳] و protein bars (برای ورزشکاران) استفاده میشود. استفاده از MPC در پنیر سازی مربوط به پنیرهایی است که استاندارد ندارند مانند پنیر نانوایی^[۴]، ریکوتا، فتا، پنیر اسپانیایی، پنیر پروسس، پنیر پروسس نرم^[۵] و سایر پنیرهای تازه. با این حال بر اساس قوانین استاندارد آمریکا استفاده از MPC در مواد اولیه پنیرها مانند چدار آورده نشده است. سایر کاربردهای معمول MPC شامل استفاده در دسرها، محصولات پختنی، تزئیین‌ها، spreads، مخلوط های خشک لبنی، نوشیدنی های لبنی و بهبود دهنده ی بافت ماست است.

·    دسرها، محصولات پختنی، تزئینها، محصولات مالیدنی کم چرب، محصولات خشک با پایه لبنی
·    امولسیون ها مانند: سوپ، سس، سس سالاد
·    تغذیه سالمندان
·    بستنی
·    Follow-up formula, growing up milksمحصولات و نوشیدنی های کم لاکتوز
·    پنیر پروسس، پنیر خامه ای و پنیر های تازه
·    Protein/nutrition bar applications
·    جایگزین SMP و NFDM در بسیاری از فرمول های غذایی
·    نوشیدنی های ورزش و مغذی، نوشیدنی های جایگزین غذا
·    استاندارد کردن پروتئین شیر برای پنیر سازی، cheese milk extension
·    ماست و محصولات لبنی تخمیری
·    نوشیدنی های رژیمی برای کنترل وزن

همچنین در برخی موارد میتواند جایگزین شیر خشک کامل و شیر خشک بی چربی با حفظ مقدار یکسان پروتئین یا مواد جامد بدون چربی شیر (MSNF) باشد. شیرهای تخمیری بدون لاکتوز^[۶] نیز میتواند با MPC تولید شود. بسیاری از فرمول‌ها وکاربردهای MPC در محصولاتی مانند پنیر، پنیر خامه ای، پنیر طبیعی، بستنی و  نوشیدنیها در انحصار شرکت های غذایی، دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی است.

به دلایل زیر استفاده از MPC پیشنهاد میشود:

• بهینه سازی کاربرد فرمول
• انعطاف پذیری در نشانه گذاری برچسب مواد غذایی
• توجه به کیفیت، ماندگاری و تنظیم مقدار کازئین محصول

کاربرد MPC در صنعت

MPC مزایا و خواص عملیاتی ویژه‌ای دارد که تولید کنندگان را به استفاده از آن ترقیب میکند. برخی از این خواص شامل:

کاربرد MPC در خامه

• بدلیل پتانسیل بالای MPC در جذب آب، مانع از آب اندازی خامه شده و نقش استبیلایزر و اموسیفایر را دارد. آزمایشات نشان داده‌اند که با افزودن MPC به خامه، آب اندازی آن بشدت کاهش میابد.
• جایگزین چربی خامه است و میتواند مقدار چربی خامه را از ۳۰% به ۲۱% بدون تغییر طعم و بافت کاهش دهد.

کاربرد MPC در ماست

• افزودن ۲-۳% به شیر موجب افزایش ماده خشک، سفت شدن و جلوگیری از آب اندازی ماست میگردد.
• استاندارد کردن ماده خشک ماست، ایجاد بافت لطیف و قاشق خوری مناسب.

فوائد جایگزین نمودن شیر خشک با MPC85 در بستنی

افزایش و کاهش دمای سردخانه در نگهداری بستنی موجب کریستاله شدن لاکتوز بستنی میشود و درنتیجه بافت شنی در آن ایجاد میگردد. لاکتوز از طریق شیر، پودر شیر خشک و پودر آبپنیر وارد بستنی میشود. جایگزین کردن شیرخشک با MPC با حفظ استاندارد (ثابت نگه داشتن ماده خشک، چربی و MSNF) ۱% لاکتوز را کاهش میدهد و موجب افزایش ۱% پروتئین کل میشود. بنابراین پیش بینی میگردد با جایگزین کردن شیرخشک با MPC، بافت بستنی در سردخانه حفظ و مدت زمان آب شدن بستنی در زمان مصرف افزایش یابد. اما باید توجه داشت که قیمت بستنی حدود ۱۷% (۵۷۶ تومان به ازای هر کیلو در سال ۱۳۹۴) افزایش خواهد یافت.

لغت نامه

[۱] Nonfat Dried Milk (NFDM)
[۲] Milk Protein Isolate: which typically contains 90 percent or more protein by weight
[۳] medical foods
[۴] baker’s cheese
[۵] processed cheese spread products
[۶] Lactose-free fermented milks

منبع

Milk protein concentrate (wikipedia)

Milk Protein Concentrates: Manufacturing and Applications
Contributing writers: Hasmukh Patel, assistant professor, South Dakota State University, Sonia Patel, application technologist, Institute for Dairy Ingredient Processing
Reviewed by: Shantanu Agarwal, Ph.D., director, Product Research and Ingredient Technology, Dairy Research Institute
برای دریافت منبع این مقاله به زبان انگلیسی با ما تماس بگیرد