Будущее сывороточного протеина

Сывороточный протеин прошел долгий путь с тех пор, как его открыли более 5000 лет назад. От глубоко чтимого ингредиента до нежелательного побочного продукта, и снова -  дорогой и драгоценный товар, сывороточный протеин и сывороточный порошок совершили полный цикл своей истории. Рынок сывороточных продуктов оценивался в 9,8 млрд. долларов США в 2013 году. Он занимает десятое место в мировом рынке пищевых добавок и его перспективы оцениваются в среднем в 4% ежегодного роста, по крайней мере, на следующие четыре года. Забудьте об углеводах, забудьте о жирах, протеин - это будущее, а сывороточный протеин - это альфа.

Краткая история сыворотки

Чтобы по-настоящему оценить будущее сыворотки, необходимо оглянуться назад и ознакомиться с историей сывороточного протеина, она не лишена очарования. Отец современной медицины Гиппократ изначально прописывал сыворотку в 460 г. до н.э. в качестве лекарства от проблем желудочно-кишечного тракта и заболеваний кожи. Две тысячи лет спустя "сывороточные дома", сродни современным кофейням, начинают появляться в Лондоне и основных центрах Британии. В этих сывороточных домах, сыворотка становится модным ингредиентом, она добавляется в любые блюда, от функциональных напитков из сыворотки до супов, сывороточного масла, сыра и каши и даже чая из сыворотки. В общем, популярность сыворотки очень быстро росла вплоть до 19-го столетия. Сыворотка использовалась в качестве экономичной альтернативы молоку, предлагающей множество "полезных для здоровья качеств".

В середине 20-го столетия сыворотка переживает падение популярности практически такое же, как отрицательное отношение к глютену в 2004 году, когда оно достигло своего максимума, согласно Google Trends. Движимая спросом на молоко и молочные продукты, промышленность резко увеличила объемы этих продуктов, что привело к стремительному росту производства сыра, масла и казеиновых продуктов. К сожалению, сыворотка стала никому не нужным побочным продуктом. Фактически, молочная промышленность испытывала затруднения с этим отходом производства, используя ее в качестве корма для скота, загрязняя ею реки и океаны, и даже канализацию. С точки зрения экономики и экологии такие методы удаления растущих потоков сыворотки были нерациональны.

Как сыворотка вернула себе былую славу

Благодаря высокому содержанию лактозы, сыворотка чрезвычайно сильно загрязняет окружающую среду, что подвигло правительства на принятие законов по улучшению методов удаления отходов производства. Вкупе со всплеском научных исследований и накопленной информацией о сывороточном протеине, промышленность медленно, но уверенно начинает разворачиваться на 180 градусов, и сыворотка переживает ренессанс. Это было обусловлено некоторыми достоинствами сывороточного протеина, включая:

Исключительную питательную ценность сыворотки как источника протеина

- Превосходную усваиваемость и высокую биологическую ценность

- Богатый диапазон незаменимых аминокислот и аминокислот с разветвленными цепями

- Широкую шкалу функциональных пищевых свойств для переработки, текстуры, вкуса и нутриентного состава

Благодаря науке, сыворотка быстро становится "тем самым" ингредиентом, и возникает широкий диапазон технологических, научных и инженерных достижений с целью использования ценные составляющих сыворотки, включая протеин, лактозу и функциональные макронутриенты. Усовершенствование процессов мембранной фильтрации, технологий деминерализации и сушки привели к буму доступного и качественного сывороточного протеина и его производных. В настоящее время ежегодно перерабатывается более 250 000 тонн сывороточного протеина, а спрос так высок, что зачастую производство ограничено количеством доступной сыворотки.

Промышленная сывороточная революция

Последние два десятилетия переработка сыворотки была в основном сосредоточена в направлении извлечения максимального потенциала сывороточного протеина. Первоначальные достижения в области мембранной переработки позволили повысить качество и содержание протеина в сывороточных протеиновых продуктах вплоть до WPI 90+ . Эта маркировка означает процентное содержание протеина в порошке. Однако, возможно, величайшим достижением в переработке сывороточного протеина на настоящий момент является экономически эффективное фракционирование двух основных протеинов сыворотки - лактальбумина и лактоглобулина. Несмотря на то, что это направление развития довольно слабо повлияло на протеиновые порошки на рынке спортивных пищевых добавок, это привело к революции в области пищевого, составного и клинического применения сывороточного протеина.

Например, сыворотка, богатая лактоглобулином, широко используется в производстве обезжиренных продуктов, благодаря своим свойствам, сходным со свойствами твердых жиров. Она помогает улучшить вкусовые ощущения и текстуру целого ряда обезжиренных продуктов как раз на пике помешательства на обезжиренных продуктах, охватившего весь мир. Возможность производить сыворотку, богатую лактальбумином, также нашла применение в индустрии детского питания, так как она позволяет создавать продукты, близкие по составу к человеческому молоку. Рынок детского питания растет по всему миру, в особенности в слаборазвитых странах, цены эффективно растут как на технологию, так и на сыворотку. 

За последние 20 лет произошли резкие изменения в молочной и пищевой индустрии. Трансформация и усложнение глобального пищевого рынка, растущий средний класс и достижения науки в области здоровья как двигатели предпочтений повышают популярность сыворотки и спрос на нее. Это сырая нефть индустрии пищевых добавок, но проблемы и возможности все еще существуют.

Будущее сывороточного протеина

За последние 50 лет произошел феноменальный рост технологий и инженерии переработки сыворотки. Он подогревался частично необходимостью, а частично спросом. Следующие 50 лет будут очень интересными для рынка сыворотки и сывороточной индустрии. Вот четыре основных направления развития промышленности, которые повлияют на рынок в ближайшем будущем:

1. Море сывороточной кислоты

В настоящий момент сывороточный протеин в составе детского питания и спортивных пищевых добавок производится из "сладкой сыворотки" - это побочный продукт производства сыра, в особенности твердых сортов. В то же время существует другой тип сывороточного побочного продукта, который возникает в процессе производства греческого йогурта и продуктов, богатых казеином. Этот побочный продукт называется "кислая сыворотка" и его количество быстро растет. В отличие от сладкой сыворотки, кислая сыворотка содержит меньше протеина и ее сложнее сушить, вследствие ее кислой природы (кислая сыворотка содержит столько же кислоты, сколько содержится в апельсиновом соке). 

В настоящее время не существует экономически эффективного способа переработки или удаления кислоты из сыворотки, что представляет собой проблему, так как греческий йогурт - быстро растущая индустрия (ее стоимость оценивается в более чем 2 млрд. долларов США), которая производит все больше продукта. Цифры показывают, что только северо-восток США производит более 500 миллионов этого вещества в год. Подобно сладкой сыворотке в прежние дни, кислая сыворотка - главный загрязнитель окружающей среды, а так как производство греческого йогурта растет, история повторится снова, если только мы не возьмем ситуацию под контроль. Если появится возможность коммерциализовать кислую сыворотку, то глобальный рынок пищевых добавок ждут потрясения.

2. Спрос, спрос, спрос

В отличие от углеводов и жиров, протеину не грозит клеймо вредного продукта. Польза потребления для роста мышечной массы или для клинического применения, растущая популярность диет с высоким содержанием протеина, протеиновой пищи и пищевых добавок повышают спрос. Сывороточный протеин имеет ряд преимуществ, которые непросто воспроизвести на растительном сырье, так что интересно будет наблюдать, как компании по производству сыворотки будут справляться с растущим спросом. 

Технологии, возникающие вокруг переработки кислой сыворотки, определенно будут в центре внимания, равно как и использование альтернативных источников, включая козье и овечье молоко. В ближайшее время промышленность будет инвестировать в повышение технологической и экономической эффективности производства, что должно помочь притормозить рост цен.

3. Смеси и функциональные пептиды

Сывороточный протеин - довольно дорогой по сравнению с растительным, например соевым или овсяным. Это приводит к сильной и растущей конкуренции между сывороткой другими источниками протеина. Вместе с тем, недавние исследования показывают, что вместо конкуренции производителям следовало бы объединиться и производить смеси различных протеинов. Это не только поможет снизить стоимость, смешивание различных источников протеина приводит к взаимному дополнению и появлению новых функциональных свойств. Например, комбинация быстрого (сывороточный), среднего (соя) и медленного (казеин) протеинов приводит к существенному ускорению восстановления мышечных тканей, по сравнению с одним только сывороточным протеином.

Сывороточный протеин сам по себе является ценным источником уникальных функциональных пептидов, у которых есть потенциал широкого применения. Исследования сывороточного протеина и его составляющих - пептидов - продолжают множиться, и скоро вы увидите дальнейшее развитие, которое благотворно скажется не только на промышленности, но и на уровне численности популяции. Например, в результате недавнего исследования выяснилось, что пептиды сывороточного протеина, богатые пролином, способны управлять запасами человеческого амилоида, пептид 1-42 возможно является ключом к лечению заболеваний, таких как деменция, болезнь Альцгеймера и ослабление когнитивной функции.

4. Разные виды сыворотки

Ученые исследуют возможности изменения самой структуры сыворотки. Определенные наноструктуры могут быть созданы путем небольшой переработки, такие как наногидрогель, нановолокно и нанотрубки. Не углубляясь в научные дебри, создание таких структур путем изменения структуры сыворотки может привести к тому, что сыворотка может быть использована как переносчик или биоактивный компонент, когда биодоступность снижается вследствие орального приема продукта. Эти компоненты включают пробиотики и пребиотики, витамины, антиоксиданты и пептиды.

Компании уже начали добавлять множество подобных ингредиентов в сывороточные продукты наряду с другими, такими как среднецепочечные триглицериды в надежде создать более функциональные нутрицевтики. Будущее лежит далеко за пределами просто продуктов питания из сыворотки и других ингредиентов. Скорее, это будут сывороточные продукты, в которые заранее инкорпорированы ингредиенты направленного воздействия на определенные ткани или обладающие разными механизмами высвобождения с целью повышения биодоступности.

Сывороточный протеин будет только набирать популярность

Сывороточный протеин и сывороточные продукты переживают растущую популярность, спрос и инновации, которые еще не достигли своих пиковых значений. В 2014 году исследование потребительских предпочтений сывороточного протеина выявило, что менее трети потребителей развитых стран осведомлены о том, что сывороточный протеин производится из молока, многие считали, что это протеин растительного происхождения. Потенциал сывороточного протеина лишь едва начал раскрываться, и следующие 50-100 лет будут невероятно интересным временем для этого нутриента.

Первоисточники:
1. Smithers, G.W. (2015) Whey-ing up the Options: Yesterday, today and tomorrow. Int. Dairy J. 48; 2-14. 
2. Ramos OL, Pereira RN, Martins A, Rodrigues R, Fucinos C, Teixeira JA, Pastrana L, Malcata FX, Vicente AA. ‘Design of Whey Protein Nanostructures for Incorporation and Release of Nutraceutical Compounds in Food.’ Crit Rev Food Sci Nutr. 2015 Jun 11:0.