Tài liệu Quy trình sản xuất whey protein

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ SINH HÓA - THỰC PHẨM BÁO CÁO HÓA HỌC PROTEIN QUY TRÌNH SẢN XUẤT WHEY PROTEIN Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện VI NHÃ TRÂN BÙI LÝ YẾN NHI MSSV: 1800688 Ngành: CNSH khóa 2018 Cần thơ - năm 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ SINH HÓA - THỰC PHẨM BÁO CÁO HÓA HỌC PROTEIN QUY TRÌNH SẢN XUẤT WHEY PROTEIN Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện VI NHÃ TRÂN BÙI LÝ YÊN NHI MSSV: 1800688 Ngành: CNSH khóa 2018 Cần thơ - năm 2022 MỤC LỤC DANH SÁCH HÌNH...................................................................................................ii DANH DANH BẢNG................................................................................................iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT......................................................................................iv LỜI MỞ ĐẦU.............................................................................................................. v 1. TỔNG QUAN WHEY PROTEIN VÀ NGUYÊN LIỆU.........................................1 1.1 Whey protein....................................................................................................1 1.1.1 Giới thiệu................................................................................................1 1.1.2 Thành phần.............................................................................................1 1.1.3 Phân loại.................................................................................................3 1.1.4 Vai trò của whey protein.........................................................................4 1.2 Nguyên liệu......................................................................................................4 1.2.1 Giới thiệu về sữa bò................................................................................4 1.2.2 Thành phần hóa học................................................................................5 1.2.3 Các phương pháp bảo quản sữa..............................................................5 2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT.......................................................................................5 2.1 Xử lý whey trước khi đưa vào sản xuất............................................................5 2.1.1 Bảo quản whey sau khi thu nhận............................................................5 2.1.2 Tách béo và casein sót............................................................................6 2.1.3 Làm lạnh hoặc thanh trùng.....................................................................6 2.2 Quy trình sản xuất whey protein concentrate (WPC).......................................6 2.3 Quy trình sản xuất whey protein isolate (WPI)................................................8 3. ỨNG DỤNG............................................................................................................9 3.1 Xây dựng cơ bắp..............................................................................................9 3.2 Quản lý cân nặng............................................................................................10 3.3 Virus và HIV..................................................................................................10 3.4 Huyết áp.........................................................................................................10 3.5 Hệ tiêu hóa.....................................................................................................10 3.6 Ở phụ nữ........................................................................................................11 3.7 Ở trẻ em..........................................................................................................11 i 3.8 Ở người lớn và người cao tuổi........................................................................11 4. KẾT LUẬN............................................................................................................11 TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................12 ii DANH SÁCH HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc của α-Lactalbumin............................................................................2 Hình 1.2 Cấu trúc của β-lactoglobulin...........................................................................3 Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất whey protein concentrate........................................7 Hình 2.2 Sơ đồ quy trình sản xuất whey protein isolate................................................8 iii DANH DANH BẢNG Bảng 1.1 Nồng độ (g/l) của whey protein trong sữa bò và dê.......................................1 Bảng 1.2 Hàm lượng một số acid amin có trong whey protein concentrate.................4 Bảng 1.3 Thành phần hóa học sữa của một số động vật và người (% khối lượng).......5 iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ACE Angiotensin Converting Enzyme BCAAs Branched-Chain Amino Acids BV Biological Value GSH Glutathione IGs Immunoglobulin NAC N-acetyl Cysteine PDCAAS Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score WPC Whey Protein Concentrate WPI Whey Protein Isolate v LỜI MỞ ĐẦU Hippocrates đã sáng chế ra một số loại sữa có tác dụng tăng cường sức khỏe, tăng sức đề kháng, tăng sức mạnh và cải thiện tốc độ phát triển cơ bắp vào khoảng 2500 năm trước. Một số nông dân làm việc ở trang trại nuôi heo phát hiện ra rằng nếu heo tắm bằng sữa sẽ phát triển nhanh hơn. Phát hiện này đã dẫn đến sự ra đời của Whey Protein vào cuối thế kỷ 16 tại Thụy Sỹ. Whey protein là một hỗn hợp các protein được phân lập từ whey, nguyên liệu lỏng được tạo ra từ quá trình đông tụ của sữa, như một sản phẩm phụ của quá trình sản xuất pho mát. Whey protein có giá trị cao nhất trong việc cung cấp chuỗi amino acid có kết quả xây dựng và duy trì tế bào cơ, tốt cho người tập thể hình. Whey protein được bán trên thị trường và tiêu dùng như là chế độ ăn uống bổ sung. Các loại amino acid có trong whey protein được kết hợp tốt để mang đến hoạt động tối ưu cho cơ thể, các phản ứng của hormone và tế bào được nâng cao với sự bổ sung của whey protein. Whey protein đóng vai trò như một chất chống oxi hóa giúp duy trì hệ thống miễn dịch khỏe mạnh, ứng dụng nhiều trong công nghệ thực phẩm như: bánh kẹo, bánh mì, bánh nướng, sản phẩm đồ uống, màng bao thực phẩm,... Ngày nay, do nhu cầu về thực phẩm của con người ngày càng tăng, các sản phẩm whey protein dần được các nhà sản xuất cải thiện để thỏa mãn thị trường. Vì vậy, em đã chọn đề tài “Quy trình sản xuất whey protein” để thực hiện học phần báo cáo Hóa học protein này để tìm hiểu sâu hơn về whey protein, đặc biệt là quy trình sản xuất. vi 1. TỔNG QUAN WHEY PROTEIN VÀ NGUYÊN LIỆU 1.1 Whey protein 1.1.1 Giới thiệu Whey là chất lỏng tạo ra từ quá trình đông tụ của sữa và được tách ra từ quá trình sản xuất pho mát. Nó là một chất lỏng màu vàng xanh với vị mặn. Ngành công nghiệp sản xuất phô mai cung cấp một lượng lớn whey, chiếm 90% sữa được sử dụng trong sản xuất (Pescuma et al., 2010). Trong quá trình sản xuất phô mai, khoảng 50% chất khô sữa sẽ chuyển sang váng sữa và nó chứa khoảng 6,3-7% chất rắn sữa. Thành phần chính là Lactose chiếm 4,5-5% váng sữa. Các chất rắn khác là whey protein (0,6-0,8%), chất béo (0,4-0,5%) và muối khoáng (0,5%), chủ yếu là calci và phosphor. Whey là một nguồn vitamin tốt từ nhóm B (Skryplonek & Jasińska, 2017). Sản lượng whey trên thế giới đạt khoảng 180 triệu tấn vào năm 2013 chứa khoảng 1,5 triệu tấn protein ngày càng có giá trị cao và 8,6 triệu tấn lactose, một nguồn cung cấp carbohydrate rất quan trọng cho thế giới. Whey là sản phẩm phụ từ quá trình sản xuất pho mát cứng, hoặc mềm và casein rennet được gọi là whey ngọt và có độ pH từ 5,9 - 6,6. Sản xuất casein kết tủa bằng axit khoáng tạo ra whey axit có độ pH từ 4,3 - 4,6. Mỗi kí pho mát sản xuất ra được khoảng 9 lít whey và một nhà máy sản xuất pho mát lớn có thể tạo ra hơn 1 triệu lít whey mỗi ngày (Jelen, 2011). 1.1.2 Thành phần Sữa có hai loại protein: casein (khoảng 80%) và whey protein (khoảng 20%) (Tunick, 2009). Bảng 1.1 báo cáo hàm lượng của các protein trong sữa bò và sữa dê (Papademas & Kotsaki, 2019). Whey là một hỗn hợp protein sau khi kết tủa casein của sữa, bao gồm α-lactalbumin (25%), β-lactoglobulin (60%), albumin huyết thanh bò (6%) và một số whey protein khác: lactoferrin, immunoglobulin, lactollin, glycoprotein, lactoperoxidase và transferrin (Kilara & Panyam, 2003). Bảng 1.1 Nồng độ (g/l) của whey protein trong sữa bò và dê Bò Dê Tổng số whey protein 5,0 – 9,0 3,7 – 7,0 α-lactalbumin (α-LA) 1,2 – 1,5 0,6 – 1,1 β-lactoglobulin (β-LG) 3,2 – 4,0 1,8 – 2,8 IgA 0,14 0,03 – 0,08 IgM 0,05 0,01 – 0,04 IgG 0,59 0,1 – 0,4 0,1 0,02 – 0,2 Lactoferrin 1 1.1.2.1 α-Lactalbumin α-Lactalbumin là dải trình tự 123 acid amin xếp theo cấu trúc bậc III protein (Hình 1.1) Các acid amin chủ yếu: Leucine (10,6%), Aspatic acid (10,6%), Cystein (6,5%). Có khối lượng phân tử khoảng 14,178 Da, chịu nhiệt kém, bị phân hủy tại 60ºC, và điểm đẳng điện là từ 4.2 đến 4.5. α-Lactalbumin tinh khiết sẽ không tạo gel khi biến tính và acid hóa. α-Lactalbumin tham gia quá trình tổng hợp lactose trong sữa của hầu hết các động vật có vú. Protein này được xem là whey protein đặc trưng. Đóng vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp lactose (đường sữa). -Lactalbumin liên kết bền với các ion calci và kẽm cho hoạt tính diệt khuẩn hoặc chống ung thư. Hình 1.1 Cấu trúc của α-Lactalbumin 1.1.2.2 β-Lactoglobulin β-lactoglobulin là protein chính trong whey, chiếm 60-65% khối lượng whey. βlactoglobulin là dải trình tự 162 acid amin xếp theo cấu trúc bậc III protein (Hình 1.2). Acid amin chủ yếu của β-lactoglobulin là Leucine (13,5%). β-lactoglobulin có khối lượng phân tử 18,227 Da. Trong khoảng pH 3.5 - 7.5, β-lactoglobulin tồn tại dưới dạng dimer (β-lactoglobulin A và B), ngoài khoảng pH này có thể tồn tại dưới dạng monomeric, tetrameric, octameric. β-lactoglobulin sẽ bị phá hủy nếu gia nhiệt lớn hơn 60ºC. Không giống như α-lactalbumin, β-lactoglobulin vẫn chưa được xác định rõ ràng các chức năng. β-lactoglobulin là đạm sữa lớn của sữa bò (khoảng 3g/l), và cũng có mặt ở nhiều loại động vật có vú khác. Có thể liên kết nhiều phân tử không phân cực, cho thấy vai trò trong vận chuyển các chất này qua màng sinh học. β-lactoglobulin cũng đã được chứng minh là có khả năng kết dính sắt qua tế bào và do đó có thể có vai trò trong việc chống lại các tác nhân gây bệnh thiếu máu do thiếu sắt. Do các lợi ích đem lại, βlactoglobulin hiện đang được quan tâm trong ngành công nghiệp chế biến các sản phẩm sữa. 2 Hình 1.2 Cấu trúc của β-lactoglobulin 1.1.2.3 Immunoglobulin (Igs) Immunoglobulin tạo thành một nhóm phức hợp các yếu tố được tạo ra bởi tế bào lympho B và nồng độ của chúng trong whey là 0,7 g/l. Có ba lớp cơ bản mà Igs được chia thành: IgG, IgA và IgM. Trong đó IgG chiếm tới 80% (w/w) của tất cả các loại Igs trong sữa hoặc whey, đã được nghiên cứu rộng rãi và đóng vai trò như một mô hình về đơn vị cấu trúc cơ bản của tất cả các loại Igs (Madureira et al., 2007). Có rất nhiều nghiên cứu đã chứng minh tiềm năng điều trị của immunoglobulin vì chúng có nhiều đặc tính kháng khuẩn và kháng vi-rút quan trọng. Chức năng sinh lý của Ig là cung cấp khả năng miễn dịch cho cơ thể. Đặc biệt hơn, chúng cung cấp khả năng bảo vệ chống lại các bệnh tật ở trẻ sơ sinh thông qua khả năng miễn dịch thụ động. Ngoài ra, sữa miễn dịch là một nguồn tuyệt vời giúp giảm huyết áp (Sharma, 2018). 1.1.3 Phân loại Có hai loại whey protein chính là whey protein concentrate và whey protein isolate. 1.1.3.1 Whey protein concentrate (WPC) WPC là loại whey tự nhiên và rẻ tiền vì ít trãi qua các công đoạn xử lý và tinh lọc tạp chất. WPC chứa khoảng 70% - 80% protein và nhiều hợp chất có giá trị sinh học khác mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe. Whey concentrate là một trong những nguyên liệu phổ biến nhất được sử dụng trong rất nhiều loại thực phẩm bổ sung protein hiện có trên thị trường. WPC sử dụng thiết bị siêu lọc để loại bỏ các thành phần không mong muốn của whey như lactose, carbohydrate, natri, cholesterol và chất béo khi so với whey protein isolate. Bảng 1.2 cho thấy hàm lượng của một số acid amin có trong WPC. 3 Bảng 1.2 Hàm lượng một số acid amin có trong whey protein concentrate Acid amin Hàm lượng (g/100g) Lysine 4.9 Histadine 1.1 Acid aspartic 5.6 Acid glutamic 9.2 Valine 2.9 Leucine 6.1 1.1.3.2 Whey protein isolate (WPI) WPI thu được bằng cách loại bỏ các thành phần không có protein đủ từ váng sữa để sản phẩm khô hoàn thành chứa hơn 90% protein trên cơ sở vật chất khô, trong khi hàm lượng chất béo và lactose lại chiếm rất ít. Nó được sản xuất bởi các quá trình lọc màng và / hoặc trao đổi ion. Vì vậy WPI có chất lượng cao hơn WPC do sử dụng thiết bị tiên tiến hơn. Độ axit của sự phân lập whey protein có thể được điều chỉnh bằng cách bổ sung các thành phần điều chỉnh pH an toàn và phù hợp. WPI cho tiêu dùng của con người tuân thủ tất cả các quy định của Đạo luật Thức ăn, Thuốc và Mỹ phẩm Hoa Kỳ. 1.1.4 Vai trò của whey protein Thành phần dinh dưỡng trong whey protein có những lợi ích sau: - Giúp kiểm soát cân nặng hiệu quả (do ít chất béo và carbohydrat). - Tăng cường sức bền và năng lượng khi luyện tập. - Tốt cho tim mạch. - Gia tăng sức đề kháng. - Hỗ trợ xây dựng cơ bắp, phục hồi cơ bắp và giảm thiểu chấn thương cơ bắp. 1.2 Nguyên liệu 1.2.1 Giới thiệu về sữa bò Sữa là một chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của động vật và là nguồn thức ăn để nuôi sống động vật non. Từ xưa con người đã biết sử dụng sữa từ các động vật nuôi để chế biến thành nhiều loại thực phẩm quý giá. Hiện nay, ngành công nghiệp sữa trên thế giới tập trung sản xuất trên ba nguồn nguyên liệu chính là sữa bò, sữa dê và sữa cừu. Ở nước ta, sữa bò là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho ngành công nghiệp thực phẩm. 4 1.2.2 Thành phần hóa học Sữa là một hỗn hợp với các thành phần chính bao gồm nước, lactose, protein và các chất béo. Ngoài ra, sữa còn chứa một số hợp chất khác với hàm lượng nhỏ như các hợp chất chứa nitơ phi protein, vitamin, hormone, các chất màu và khí. Hàm lượng các chất trong sữa có thể dao động trong một khoảng rộng và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống động vật nuôi, tình trạng sinh lý của từng con vật, điều kiện chăn nuôi (thành phần thức ăn gia súc, chế độ cho ăn, thời tiết...). Thành phần hóa học sữa của một số động vật và người được thể hiện trong bảng 1.3. Bảng 1.3 Thành phần hóa học sữa của một số động vật và người (% khối lượng) Động vật Protein tổng Casein Chất béo Carbohydrat Khoáng Bò 3.4 2.8 3.9 4.8 0.8 Dê 3.6 2.7 4.1 4.7 0.8 Cừu 5.8 4.9 7.9 4.5 0.8 Người 1.2 0.5 3.8 7.0 0.2 1.2.3 Các phương pháp bảo quản sữa Sữa sau khi vắt, lượng vi sinh vật thay đổi khá nhiều. Bản thân sữa còn chứa nhiều hệ enzyme xúc tác cho các phản ứng sinh hóa làm giảm giá trị của sữa. Để hạn chế sữa bị giảm chất lượng, người ta tiến hành bảo quản sữa bằng nhiều phương pháp khác nhau ở điều kiện thích hợp như là:  Phương pháp vật lý: làm lạnh, đun nóng.  Phương pháp hóa học: dùng một số hóa chất để tiêu diệt hoặc ức chế sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật.  Phương pháp sinh học: chủ yếu nhờ quá trình lên men lactic để ức chế sự phát triển của vi sinh vật khác 2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT 2.1 Xử lý whey trước khi đưa vào sản xuất Để tạo ra các sản phẩm từ whey trước khi đưa vào quy trình sản xuất phải trãi qua quá trình xử lý whey trước gồm tách béo và casein sót, sau đó làm lạnh hoặc thanh trùng. 2.1.1 Bảo quản whey sau khi thu nhận Sau khi thu nhận whey phải được xử lý ngay vì thành phần hóa học của whey thích hợp cho vi khuẩn phát triển. Do đó, dịch whey có thể được làm lạnh nhanh xuống 5˚C để hạn chế sự phát triển của vi khuẩn. 5 Whey cũng có thể được bảo quản bằng NaH2PO4 hay SO2 0,4 %, H2O2 0,2% hoặc H2O2 30%. 2.1.2 Tách béo và casein sót Do quá trình đông tụ chưa hoàn toàn nên casein luôn tồn tại trong dịch whey. Chúng ảnh hưởng đến quá trình tách béo, do đó cần phải tách ra trước. Có thể áp dụng nhiều phương pháp tách, như tách bằng ly tâm hoặc lọc. Thiết bị ly tâm được dùng để tách chất béo. Casein và phô mai được nén cùng một cách như nhau, sau đó casein có thể dụng trong chế biến phô mai, cũng như có thể dùng trong nấu ăn sau khi đã ủ chín. Hàm lượng chất béo trong whey cream từ 25 – 30%, có thể tái sử dụng trong sản xuát phô mai để chuẩn hóa sữa phô mai, làm cho cream tươi có chất lượng phù hợp dùng trong sản phẩm cream đặc biệt. 2.1.3 Làm lạnh hoặc thanh trùng Ngay khi chất béo được tách ra, whey được dự trữ để chế biến cần phải làm lạnh hoặc thanh trùng ngay lập tức. Để bảo quản whey trong thời gian ngắn từ 10 – 15 giờ, có thể làm lạnh dịch whey để ức chế sự phát triển của vi khuẩn. Để bảo quản whey trong thời gian dài cần phải thanh trùng dịch whey. Làm lạnh hay thanh trùng đều sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng. Sau đó làm lạnh whey đến 4˚C để bảo quản. Thanh trùng: Giữ dịch whey ở nhiệt độ 63 - 65˚C trong 15 phút. 2.2 Quy trình sản xuất whey protein concentrate (WPC) 6 Whey đã xử lý Gia nhiệt Phun hơi Acid Hạ pH Làm nguội Cô đặc Sấy Whey protein concentrate Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất whey protein concentrate Thuyết minh quy trình: Quy trình sản xuất whey protein concentrate gồm 2 quá trình chính là thu nhận protein và sấy dịch thu nhận được. Thu nhận protein: Whey protein không thể kết tủa bởi men dịch vị hoặc acid. Có thể làm kết tủa whey protein với acid nếu làm biến tính chúng trước bởi nhiệt. Quá trình này gồm 2 giai đoạn: - Kết tủa protein bởi sự kết hợp của xử lý nhiệt và pH hợp lí. - Cô đặc protein bằng ly tâm. Gia nhiệt: Dùng thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng để tăng nhiệt độ sơ bộ dịch whey chuẩn bị cho quá trình phun hơi. Phun hơi: Chuẩn bị cho quá trình kết hợp với chỉnh pH để làm biến tính hoàn toàn protein bằng thiết bị bơm phun hơi nước. Nhiệt độ của dịch whey sau quá trình phun hơi 90-95˚C. 7 Hạ pH: - Kết hợp với nhiệt độ cao để làm biến tính hoàn toàn whey protein. - Bổ sung acid trực tiếp vào hỗn hợp bằng bơm định lượng trong quá trình giữ nhiệt để kết hợp với tác dụng của nhiệt độ. - pH trong dịch whey 4.6 - Thời gian cho sự kết hợp của nhiệt độ và acid 3 – 4 phút. Làm nguội: Làm nguội đến nhiệt độ 40˚C để chuẩn bị cho quá trình lọc. Cô đặc: Tách whey protein biến tình bằng cách ly tâm, loại bỏ hỗn hợp whey và acid. Mục đích là để tăng hàm lượng whey protein biến tính trong hỗn hợp, chuẩn bị cho quá trình sấy. Nồng độ whey protein biến tính sau khi ra khỏi thiết bị 45 – 55%. Sấy: Để tạo sản phẩm dạng bột. Quá trình sấy làm giảm độ ẩm, từ đó có thể úc chế vi sinh vật. 2.3 Quy trình sản xuất whey protein isolate (WPI) Whey Gia nhiệt Tách cream Thanh trùng Làm nguội Lọc UF lần 1 Dịch lọc Lọc MF Dịch lọc Lọc UF lần 2 Dịch lọc Sấy Whey protein isolate Hình 2.2 Sơ đồ quy trình sản xuất whey protein isolate 8 Thuyết minh quy trình: Gia nhiệt: Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng để chuẩn bị cho quá trình ly tâm tách cream. Tách cream: Sử dụng thiết bị ly tâm dạng đĩa làm giảm hàm lượng chất béo trong dịch whey, thu nhận whey cream. Giảm các phản ứng oxy hóa xảy ra ở các giai đoạn sau. Tách cream để chuẩn bị cho quá trình lọc UF. Thanh trùng: Vô hoạt enzyme, ức chế vi sinh vật. Làm nguội: Hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật. Lọc UF lần 1: Sử dụng thiết bị lọc UF (màng siêu lọc), tăng hàm lượng whey protein tính trên tổng lượng chất khô. Nồng độ sản phẩm đầu ra khoảng 10 – 15% nồng độ chất khô. Lọc MF: Sử dụng thiết bị lọc MF (màng tinh lọc), tăng hàm lượng whey protein tính trên tổng lượng chất khô, tách chất béo và vi sinh vật. Nồng độ sản phẩm đầu ra khoảng 15 – 20% nồng độ chất khô. Lọc UF lần 2: Tăng hàm lượng whey protein tính trên tổng lượng chất khô (thực hiện quá trình cô đặc). Nồng độ sản phẩm đầu ra khoảng 20 – 25% nồng độ chất khô. Sấy: Tạo sản phẩm dạng bột. 3. ỨNG DỤNG 3.1 Xây dựng cơ bắp Thực phẩm bổ sung protein đang được sử dụng hàng ngày đối với cả người già và người trẻ. Hầu hết những người này đều là những người tập thể dục làm căng cơ (Căng cơ là sự kéo căng hoặc rách của các sợi cơ) của họ. Protein là thứ giúp ích cho cơ thể xây dựng cơ bắp trở lại bình thường, do đó có vai trò chính trong việc làm cho cơ thể con người mạnh mẽ hơn (Campbell et al., 2007). Whey protein chứa tỷ lệ phần trăm cao nhất nguồn protein và branched-chain amino acids (BCAAs). BCAAs giúp kích thích tổng hợp protein hoặc tăng trưởng cơ bắp, quan trọng trong việc xây dựng cơ bắp và duy trì cơ bắp. Whey protein cũng bảo vệ sự suy thoái chất đạm của cơ bắp. Whey cần thiết trong việc xây dựng các khối để sản xuất các axit amin mà cơ thể sử dụng để xây dựng mô cơ nạc (Kimball & Jefferson, 2006). Whey protein là một loại bổ sung tương đối an toàn, nhưng không nên uống cùng lúc quá 30g protein vì có thể làm quá tải gan. Sự an toàn của whey protein được ghi lại đầy đủ trong nhiều nghiên cứu khoa học, và có bằng chứng rõ ràng được thực hiện một cách nhất quán, cùng với việc tập thể dục thường xuyên, kết quả là sẽ có cơ bắp đầy đặn và săn chắc (Marshall, 2004). 9 3.2 Quản lý cân nặng Whey protein có thể đóng vai trò quan trọng đối với sự quản lý cân nặng. Các yếu tố cụ thể trong whey protein như leucine đang được điều tra về khả năng thúc đẩy giảm cân bằng cách tăng cảm giác no, ảnh hưởng đến cân bằng nội môi glucose và duy trì khối lượng cơ thể nạc và thúc đẩy giảm mỡ (Jacqmain et al., 2003). Whey đã được chứng minh là hiệu quả trong việc tăng cảm giác no và điều chỉnh năng lượng nạp vào, có thể dẫn đến mất chất béo trong cơ thể và trọng lượng (Halton & Hu, 2004). Một số nghiên cứu đã chỉ ra whey protein hiệu quả hơn protein đậu nành, trứng và thịt trong việc ngăn chặn lượng thức ăn. Do đó, kết hợp whey protein vào chế độ ăn uống có thể là một giải pháp lý tưởng cho nhiều người tiêu dùng quan tâm đến chế độ ăn giàu protein và carbohydrate vừa phải (Anderson et al., 2004). 3.3 Virus và HIV Whey có khả năng ngăn chặn tải lượng virus và cải thiện khả năng miễn dịch ở những người nhiễm HIV. Nhiễm HIV được đặc trưng bởi sự gia tăng stress oxy hóa, và sự thiếu hụt Glutathione (GSH) toàn thân được biết là cần thiết cho khả năng miễn dịch, stress oxy hóa và sức khỏe nói chung. Lượng GSH hiện diện có liên quan trực tiếp đến phản ứng của tế bào lympho đối với một thách thức, điều này cho thấy nồng độ GSH nội bào là một cách để điều chỉnh chức năng miễn dịch. Một lượng lớn cysteine có sẵn được sử dụng để tổng hợp GSH. Các chiến lược khác nhau để bổ sung cysteine đang được sử dụng để tăng nồng độ GSH ở những người nhiễm HIV. Ví dụ, N-acetyl cysteine (NAC) và axit alpha lipoic nổi tiếng với việc tăng mức độ GSH. Ở những bệnh nhân thiếu GSH bị nhiễm HIV tiến triển, bổ sung đường uống ngắn hạn với whey protein làm tăng nồng độ GSH trong huyết tương (Bounous & Molson, 1999). 3.4 Huyết áp Tăng huyết áp cũng có liên quan đến một loại enzyme được tiết ra bởi thận được gọi là enzyme chuyển đổi angiotensin (Angiotensin Converting Enzyme - ACE). ACE có liên quan lâm sàng với hệ thống rennin angiotensin, điều chỉnh huyết áp ngoại vi. Bằng cách ngăn chặn tác động của ACE, huyết áp có thể được kiểm soát. Whey peptide, được gọi là lactokinins, gần đây đã được chứng minh là chất ức chế ACE nhẹ (Gangurde et al., 2011). 3.5 Hệ tiêu hóa Whey đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ hệ thống tiêu hóa. Trong một thí nghiệm, chấn thương niêm mạc dạ dày được gây ra bởi rượu (ethanol) hoặc stress hạn chế ngâm nước, nơi những con chuột được đưa vào nước ở 28°C trong 7 giờ. α-LA, một trong những thành phần hóa học của whey, đã đánh dấu hoạt động chống say, cho thấy rằng lượng α-LA có thể phục vụ để bảo vệ chống lại chấn thương 10 niêm mạc dạ dày một phần thông qua tổng hợp prostaglandin nội sinh (Matsumoto et al., 2001). 3.6 Ở phụ nữ Thành phần phong phú thứ hai trong whey protein là α-LA, một trong những protein whey chính trong sữa mẹ. Nó không bị dị ứng với protein sữa. Để khai thác protein cho phụ nữ là điều cần thiết cho sự phát triển thích hợp của thai nhi và trẻ sơ sinh, đặc biệt là sự phát triển não bộ, và giúp ngăn ngừa bệnh tiểu đường thai kỳ (Zavorsky et al., 2007). 3.7 Ở trẻ em Whey protein giúp ổn định lượng đường trong máu của trẻ em và tăng sản xuất các chất cho não cảm thấy tốt, giúp tăng sự rõ ràng và tập trung tinh thần. Nó cũng cung cấp protein cần thiết cho cơ thể đang phát triển, đặc biệt là não (Gangurde et al., 2011). 3.8 Ở người lớn và người cao tuổi Khi một người già đi, cơ thể của họ trở nên kém hiệu quả hơn trong việc hấp thụ protein. Whey protein là loại protein dễ hấp thụ nhất hiện có. Nó có thể đảo ngược quá trình lão hóa và xây dựng lại hệ thống miễn dịch. Nó có thể đảm bảo rằng bạn hiếm khi ốm đau, và người cao tuổi sẽ bắt đầu trông trẻ hơn nhiều (Lands et al., 1999). 4. KẾT LUẬN Whey protein là một loại protein tinh khiết, tự nhiên, chất lượng cao từ sữa bò. Nó là một nguồn phong phú của tất cả các axit amin thiết yếu cần thiết trên cơ sở hàng ngày của cơ thể. Ở dạng tinh khiết nhất, như WPI, nó chứa ít hoặc không có chất béo, lactose hoặc cholesterol. Whey protein có một trong những tỷ lệ tiêu hóa protein đã hiệu chỉnh axit amin (Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score PDCAAS) cao nhất (một thước đo khả dụng sinh học protein) và được tiêu hóa nhanh hơn các protein khác như casein. Whey protein vừa dễ tiêu hóa vừa có hiệu quả trao đổi chất tuyệt vời, mang lại cho protein giá trị sinh học (Biological value - BV) cao. Chúng chứa tỷ lệ phần trăm cao nhất của nguồn protein và BCAAs. BCAAs giúp kích thích tổng hợp protein hoặc tăng trưởng cơ bắp, điều này rất quan trọng trong việc xây dựng cơ bắp và duy trì cơ bắp. Whey cũng có thể hỗ trợ một phản ứng lành mạnh với căng thẳng và giúp duy trì mức độ khỏe mạnh của các chất dẫn truyền thần kinh của não. Có một số lợi ích tuyệt vời của whey protein trên người nhiễm HIV. Nó có lợi trong các điều kiện như viêm gan, huyết áp, mệt mỏi mãn tính, bệnh thận, để giảm cân và tăng sức mạnh miễn dịch. Không giống như nhiều protein, whey cung cấp một sự kết hợp có giá trị của hiệu quả 11