Molkenprotein ist eine Art von Protein, das aus Molke durch ein spezielles Konzentrations-, Raffinations- und Extraktionsverfahren gewonnen wird. Molkenprotein hat im Vergleich zu anderen Proteinen nicht nur einen hohen biologischen Wert, einen hohen Proteinwirkungsgrad und eine hohe Verwertungsrate, sondern verfügt auch über Emulgier-, Wasserrückhalte-, Gel- und andere ausgezeichnete Verarbeitungseigenschaften. Mit dem kontinuierlichen Fortschritt in der Technologie der Milchproduktionsindustrie und der eingehenden Erforschung der Zusammensetzung des Molkenproteins und seiner Funktion ist Molkenprotein allmählich zu einem wichtigen Rohstoff und Zusatzstoff für funktionelle, ernährungsphysiologische Lebensmittel und Lebensmittel für spezielle medizinische Zwecke geworden. Die Anwendung von Molkenprotein in Lebensmitteln für die Luft- und Raumfahrt

Die Verwendung von Molkenprotein in Lebensmitteln für die Luft- und Raumfahrt kann die Proteinverdauung und die Absorptionsrate von Lebensmitteln für die Luft- und Raumfahrt erheblich verbessern, Kalzium wieder auffüllen, Muskelschwund verhindern, die antioxidative Wirkung verstärken und die Immunität verbessern, so dass die Bedürfnisse von Lebensmitteln für die Luft- und Raumfahrt in Bezug auf Ernährung und Absorptionseigenschaften erfüllt werden.

Klassifizierung von Molkenprotein und seinen Produkten

Molke ist ein Produkt des Kaseins in Kuhmilch, das nach der Gerinnung durch Säure oder Lab ausgeschieden wird. Je nach den verschiedenen Käseverarbeitungsverfahren kann Molkenprotein in Sauermolke und Süßmolke unterteilt werden; je nach dem Grad der Temperaturtoleranz wird Molkenprotein in hitzestabiles Molkenprotein und hitzeinstabiles Molkenprotein unterteilt.

Gegenwärtig umfassen Molkenproteinprodukte hauptsächlich Molkenproteinkonzentrat (WPC), Molkenproteinisolat (WPI) und hydrolysiertes Molkenprotein.

Nach dem unterschiedlichen Proteingehalt wird Molkenproteinkonzentrat in WPC-34, WPC-50, WPC-75 und WPC-80 unterteilt. WPI ist ein hochreines Molkenprotein mit einem Proteingehalt von mehr als 90%. Hydrolysiertes Molkenprotein hat aufgrund des Vorhandenseins verschiedener bioaktiver Peptide viele physiologische Funktionen.

Ernährung von Molkenprotein

1. Zusammensetzung und Funktion von Molkenprotein
Molkenprotein enthält alle 20 Aminosäuren, aus denen Proteine bestehen, sowie eine Vielzahl von Proteinen und Peptiden mit einzigartigen biologischen Aktivitäten; gleichzeitig ist Molkenprotein natrium- und cholesterinarm und reich an Mineralien, insbesondere Kalzium, was es zu einem der ernährungsphysiologisch vollständigsten natürlichen Proteinpräparate macht.

Zusätzlich zu den Vorteilen der Zusammensetzung sind einige der Proteinfragmente und Peptide, die von Molkenprotein nach der Verdauung und Absorption produziert werden, auch biologisch aktiv und funktionell, wodurch die Anwendungsforschung von Molkenprotein einen breiteren Raum einnimmt.

2. die Aminosäurezusammensetzung und Funktion von Molkenprotein
Molkenprotein enthält 8 essentielle Aminosäuren, die der menschliche Körper benötigt, und die Aminosäurezusammensetzung ist der des menschlichen Körpers sehr ähnlich, wodurch es leichter verdaut und absorbiert werden kann und die Bioverfügbarkeit sehr hoch ist.

Die Aminosäurenzusammensetzung von Molkenprotein weist die folgenden Merkmale auf.
① Leucin, Isoleucin, Valin und andere verzweigtkettige Aminosäuren im Überfluss vorhanden sind, sind sie nicht nur eine der Vorstufen für die Synthese von Glutamat, sondern auch als Energiequelle zur Energieversorgung.

② Reich an schwefelhaltigen Aminosäuren wie Cystein und Methionin, die den Glutathionspiegel (GSH) im Körper aufrechterhalten und eine antioxidative Rolle spielen können.

③ Es ist eine ausgezeichnete Quelle für Threonin, das die Synthese von Darmschleimhaut fördern und eine schützende Rolle für die Darmzellen und die Darmbarriere spielen kann.

④ Durch den hohen Gehalt an Lysin und Arginin kann es die Sekretion und Freisetzung von Stoffwechselhormonen oder Muskelwachstumsfaktoren stimulieren, um das Muskelwachstum zu fördern und die Gesundheit der Muskeln zu erhalten.

2.1 Threonin und Darmgesundheit
Threonin macht mehr als 30% der Aminosäurezusammensetzung des menschlichen Darmmucins aus und spielt eine wichtige Rolle für die Gesundheit des menschlichen Darms.

Mehr als 60% Threonin aus der Nahrung können vom menschlichen Darm aufgenommen werden, um Darmschleimstoffe zu synthetisieren und so die Darmzellen zu schützen und die Kohärenz der Darmbarriere zu verbessern; ein Mangel an Threonin beeinträchtigt die Synthese von Darmschleimstoffen und verringert die Barrierefunktion des Darms.

2.2 Schwefelhaltige Aminosäuren, verzweigtkettige Aminosäuren und das antioxidative System des Körpers
Molkenprotein ist eine gute Nahrungsquelle für schwefelhaltige Aminosäuren (Cystein, Methionin). Zunächst einmal sind schwefelhaltige Aminosäuren wichtige Vorstufen für die Synthese von GSH und Taurin.

GSH spielt eine Schlüsselrolle beim Fangen von freien Radikalen und bei der Immunreaktion des Körpers und ist ein wichtiger Bestandteil des antioxidativen Systems des Körpers; GSH und Taurin als wichtige antioxidative Substanzen haben antioxidative Wirkungen wie die Hemmung der Lipidperoxidation.

Zweitens ist Cystein eine wirksame Ergänzung von GSH im Organismus, und Molkenprotein-Hydrolyseprodukte können den GSH-Gehalt in Prostataepithelzellen erheblich erhöhen und durch die antioxidative und entzündungshemmende Wirkung von GSH das Auftreten von Krankheiten, die eng mit dem oxidativen Zustand des Organismus zusammenhängen, vermeiden oder verringern.

2.3 Verzweigtkettige Aminosäuren (Leucin) und die Gesundheit des Muskelgewebes
Molkenprotein ist auch eine gute Nahrungsquelle für verzweigtkettige Aminosäuren (Leucin, Isoleucin, Valin). Verzweigtkettige Aminosäuren sind eine der Vorstufen für die Synthese von Glutamat, das für die Synthese von GSH unerlässlich ist.

Verzweigtkettige Aminosäuren, insbesondere Leucin, machen etwa 26% des gesamten Molkenproteins aus. Leucin ist sowohl ein wichtiger Rohstoff für die Proteinsynthese in der Skelettmuskulatur als auch ein Stimulus, der den anabolen Weg des Skelettmuskelproteins reguliert.

Gleichzeitig können Leucin und seine oxidierten Metaboliten die Aktivität von Proteinhydrolasen hemmen und die Geschwindigkeit des Myosinabbaus verringern. Die Supplementierung mit Molkenprotein führte zu einer signifikanten Verringerung der Wahrscheinlichkeit eines Skelettmuskelabbaus.

Erforschung der Verwendung von Molkenprotein in Lebensmitteln für die Luft- und Raumfahrt

1. Merkmale von Lebensmitteln für die Luft- und Raumfahrt
Luft- und Raumfahrtnahrung ist eine Art von Nahrung, die für die besonderen Bedingungen in der Raumfahrt entwickelt wurde. In erster Linie müssen sie den Anforderungen an Sicherheit und Essbarkeit genügen. In der Weltraumumgebung befinden sich die Astronauten und alle Gegenstände in der Kabine im Zustand des Unterdrucks und der Schwerelosigkeit, der bewegliche Raum ist eng, und die meisten Lebensmittel auf dem Land haben ihre Bedeutung verloren.

Daher sollten Raumfahrtnahrungsmittel in der Lage sein, die strengen Flugsimulationstests zu bestehen, nicht nur um die Sicherheit des Verzehrs durch die Astronauten zu gewährleisten, sondern auch um den Einfluss von Vibrationen, Strahlung, niedrigem Luftdruck und anderen unerwünschten Umweltfaktoren zu überwinden, und sie sollten die Eigenschaften eines kleinen Volumens, eines geringen Gewichts, eines leichten Transports und einer einfachen Verzehrmethode aufweisen, um die Durchführung der Aufgaben im Weltraum vollständig zu gewährleisten; zweitens sollten Raumfahrtnahrungsmittel einen guten Ernährungsschutz aufweisen. Die Weltraumumgebung wird dem menschlichen Körper viele irreversible Schäden zufügen, und unter dem Gesichtspunkt der Ernährung sollten Raumfahrtnahrungsmittel einen höheren Nährwert haben.

2. Auswirkungen der Luft- und Raumfahrtumgebung auf den menschlichen Körper
2.1 Knochenschwund und Osteoporose.
Knochenschwund ist eines der Symptome, für die Astronauten im Weltraum und nach ihrer Rückkehr sehr anfällig sind, und Astronauten sind früher oder stärker von Osteoporose betroffen. Daher ist eine Nahrungsergänzung mit ausreichend hochwertigem Kalzium und Vitamin D besonders wichtig für die Knochengesundheit der Astronauten.

2.2 Muskelschwund.
Die Bedingungen in der Raumfahrt führen zu Veränderungen in der Struktur und Funktion der menschlichen Skelettmuskulatur, wie z. B. eine geringere Muskelqualität, leichte Ermüdbarkeit und eine geringere Fähigkeit zur willentlichen Bewegung usw. Daher ist eine rechtzeitige Zufuhr von hochwertigem Eiweiß und Vitamin D für Astronauten sehr wichtig. Die rechtzeitige Versorgung von Astronauten mit hochwertigem Eiweiß ist daher wichtig für die Vorbeugung und Behandlung von Muskelschwund bei Astronauten.

2.3 Gewichtsverlust.
Der Gewichtsverlust ist hauptsächlich auf die unzureichende Energiezufuhr der Astronauten zurückzuführen. Gleichzeitig ist eine unzureichende Energiezufuhr für den Anpassungsprozess nach der Rückkehr der Astronauten auf den Boden nicht förderlich und kann sogar dauerhafte Schäden im Organismus verursachen.

④ Weltraum-Stoffwechselerkrankung.
Die Weltraumumgebung beeinträchtigt den Energie-, Eiweiß-, Fett-, Zucker- und Vitaminstoffwechsel, was zu Herz-Kreislauf-Störungen, Störungen des Wasser- und Elektrolythaushalts, einem Rückgang der Zahl der roten Blutkörperchen und Eisenmangelanämie führt.

⑤ Dysbiose der Darmflora und mikroökologische Störungen.
In der Weltraumumgebung verändert sich die Darmflora der Astronauten, die Zahl ihrer eigenen nützlichen Bakterien nimmt ab, schädliche Bakterien vermehren sich stark, und die Magen-Darm-Funktion verändert sich entsprechend.

Extrem raue Umgebungsbedingungen wie Schwerelosigkeit, Hochvakuum, große Temperaturschwankungen und energiereiche Strahlung beeinflussen in unterschiedlichem Maße die Immunfunktion der Astronauten und die Regulierung des Nervensystems und können sogar dauerhafte Schäden verursachen, von denen sie sich nur schwer erholen.

3. Arten von Lebensmitteln für die Raumfahrt
Nach den verschiedenen Verarbeitungs- und Lagerungsmethoden lassen sich Raumfahrtnahrungsmittel unterteilen in: rehydrierte Lebensmittel, frische Lebensmittel, Konserven, mundgerechte Lebensmittel und funktionelle Lebensmittel.

Rehydrierte Lebensmittel können schnell und mit weniger Nährstoffverlust rehydriert werden, und das Gewicht kann leicht erhalten werden. Allerdings ist der Vorgang der Rehydrierung kompliziert, die Lebensmittelrückstände sind groß, und der Geschmack und das Aroma sind nach der Rehydrierung nicht gut;

Frische Lebensmittel haben einen normalen Wassergehalt, der die vom menschlichen Körper benötigten Vitamine und Wasser zum richtigen Zeitpunkt liefert und den Astronauten eine bessere Anpassung an die Weltraumumgebung ermöglicht, und sie schmecken gut. Allerdings wiegen frische Lebensmittel in der Regel sehr viel und sind nicht leicht zu lagern;

Konserven sind lagerungsbeständig und leicht zu transportieren, aber die Viskosität des Produkts ist hoch und der Zucker- und Salzgehalt ist hoch;
Bei mundgerechten Lebensmitteln handelt es sich um quadratische, gepresste Lebensmittel mit einem Volumen von nur einem Bissen und einem deutlichen Kaloriengehalt pro Portion, wie sie häufig in Brot, Keksen usw. vorkommen. Sie sind einfach zu verzehren, klein und leicht, platzsparend und leicht zu transportieren, haben aber einen geringen Wassergehalt und einen nicht so guten Geschmack.

Functional Food ist ein Produkt, das für die besonderen Bedingungen in der Raumfahrt entwickelt wurde. Durch die Zugabe von gesundheitsfördernden funktionellen Faktoren verbessert es die Immunität der Astronauten und reduziert und verhindert vorhersehbare und unvorhersehbare Verletzungen und Krankheiten, die durch Strahlung, Schwerelosigkeit und andere besondere Umgebungen verursacht werden.

4. die Bedeutung von Molkenprotein für Lebensmittel in der Raumfahrt
Gedämpftes Brot ist eines der wichtigsten traditionellen Grundnahrungsmittel der Chinesen, seine Textur ist flauschig, leicht verdaulich und saugfähig und wird von der Öffentlichkeit weitgehend akzeptiert.

Aber das traditionelle Grundnahrungsmittel Dampfbrot wird hauptsächlich aus Weizenmehl hergestellt, die Zusammensetzung ist relativ einfach, um die Anpassungsfähigkeit der Astronauten an die Weltraumumgebung zu verbessern und die negativen Auswirkungen der Weltraumumgebung auf den menschlichen Körper zu verringern, und die ernährungsphysiologische Gesundheit der Astronauten zu gewährleisten, kann dem gedämpften Brot eine bestimmte Menge Molkenproteinpulver zugesetzt werden, ergänzt durch einen bestimmten Anteil an Käse und Buchweizenmehl, um einen fermentierten Geschmack zu erzeugen und nicht den Bodensatz des "einen Bissen Essen" zu verlieren! "Nutritional Anreicherung von gedünstetem Brot Produkte, kann nicht nur eine Fülle von leicht absorbiert Protein, hochwertiges Kalzium, das richtige Verhältnis von Kalzium und Phosphor und Vitamin D, sondern auch durch eine bestimmte Basis-Pulver, deutlich verbessern das Produkt Protein Verdaulichkeit, erhöhen die Wirkung von Antioxidantien und die Senkung der Wirkung von Glukose, um die Luft-und Raumfahrt Lebensmittel für die Ernährungs-und Absorptionseigenschaften der Bedürfnisse der Nachfrage zu erfüllen.

Es kann auch die Anforderungen der Raumfahrt an die Stärkung des Geschmacks von Grundnahrungsmitteln, sicheren und bequemen Verzehr durch die Anwendung von gemischten Fermentationsmittel, die Ausgrabung von Anti-Schmelz-Eigenschaften von Käse und die Verbesserung der Anti-Aging-Leistung von gedämpftem Brot, die mehr leckere und nahrhafte Grundnahrungsmittel für Astronauten bieten kann.

4.1 Molkenprotein-Ergänzungen Hochwertige Milch Kalzium
Jede 100 g Molkenprotein können 500-800 mg Kalzium liefern. Kalzium ist wichtig für die Gesundheit der Knochen, die Nervenleitung, die Muskelkontraktion und andere physiologische Funktionen im menschlichen Körper. Aus Milch gewonnenes Kalzium ist das am besten bekannte bioverfügbare Kalzium, und das hochwertige, leicht aufnehmbare und kostengünstige Kalzium in Molkenprotein macht es zu einer ausgezeichneten Wahl für die Nahrungsergänzung mit Kalzium aus der Luft- und Raumfahrt. Der Zusatz von Molkenprotein kann der durch die Schwerelosigkeit und den Knochenschwund bei Astronauten verursachten Osteoporose wirksam vorbeugen und ihre Genesung beschleunigen.

4.2 Molkenprotein fördert die Muskelsynthese
Der Proteingehalt von Molkenproteinisolat (WPI) ist höher als 90%, mit einer vollständigeren Proteinstruktur, einer schnellen Verdauung und Absorption und einer hohen Verwertungsrate; WPI enthält eine hohe Konzentration an essentiellen Aminosäuren (45% ~ 55%), insbesondere Leucin, das ein Schlüsselregulator im Transkriptionsinitiationsweg der Muskelproteinsynthese ist, mit einem hohen Gehalt von 14%. Menschen- und Tierversuche haben bestätigt, dass eine Supplementierung mit WPI die Körperzusammensetzung verbessern kann. Menschen- und Tierversuche haben bestätigt, dass eine Supplementierung mit WPI die Körperzusammensetzung verbessern, das Muskelgewicht erhöhen und die Muskelsynthese fördern kann, wodurch ein Muskelschwund wirksam verhindert wird.

WPI enthält etwa viermal mehr Cystin als andere Eiweißprodukte wie Casein und Sojaprotein. Wenn genügend Cystin oder Cystein im Blut vorhanden ist, sinkt die Produktion von Stickstoff im Urin, wenn die Leber ihn in Sulfat und Protonen aufspaltet, und der Stickstoffverarbeitungsmechanismus des gesamten Körpers verlagert sich zugunsten der Aufrechterhaltung des Aminosäurepools der Muskeln zur Förderung der Muskelsynthese.

4.3 Antioxidative Wirkung von Molkenprotein
Molkenisolatprotein ist reich an Cystein (Cys), der Vorläufersubstanz von Glutathion (GSH), einem im menschlichen Körper weit verbreiteten Antioxidans, und der ratenlimitierenden Aminosäure für die Glutathionsynthese. Die antioxidative Wirkung des Molkenisolatproteins wird hauptsächlich durch die Regulierung der Umwandlung zwischen Cystein und Glutathion innerhalb der Zelle erzielt, und die antioxidative Wirkung des Glutathionmoleküls wird durch seine Sulfhydrylgruppe (-SH) erzielt.

Reduzierte Schwefelgruppen können sich mit freien Radikalen im Körper verbinden und sie in leicht verstoffwechselbare Säuren umwandeln, wodurch die Beseitigung freier Radikale im Körper beschleunigt wird; sie können auch die Aktivität von Enzymen, die Schwefelgruppen enthalten, in den Zellen schützen und die Denaturierung von Enzymen aufgrund von Schwefeloxidation verhindern; reduzierte Schwefelgruppen sind auch an vielen wichtigen Redoxreaktionen im Körper beteiligt.

4.4 Molkenprotein verbessert die Immunität des Körpers
Molkenprotein enthält eine Vielzahl von Wirkstoffen wie Lactoferrin, Lactoperoxidase, Immunglobulin usw., die antibakterielle, antivirale und immunmodulatorische Wirkungen haben; darüber hinaus gibt es einige Proteine, die durch chemische Modifikation oder enzymatische Verdauung auch eine antivirale Rolle spielen. Molkenproteine und ihre enzymatischen Produkte haben eine regulierende Wirkung auf die Funktion verschiedener Immunzellen.

Glutamin (Gln) ist ein wichtiges Substrat für Lymphozyten und Makrophagen in den Prozess der Immunantwort, Molkenprotein enthält eine große Menge an Glutamin Vorläufersubstanzen wie Glutaminsäure, Ergänzung von Molkenprotein kann nicht nur Energie für die Muskeln, sondern auch Rohstoffe für die Synthese von Glutamin, um das Niveau von Glutamin und schützen Immunzellen.

Lactoferrin hat eine deutlich hemmende Wirkung auf gramnegative und positive Bakterien, die Eisen benötigen, und eine deutlich regulierende und stimulierende Wirkung auf die Produktion von Knochenmarkzellen, das Komplementsystem, die Entzündungsreaktion, die Regeneration von Lysozym, die Stärkung der Immunität und die Verbesserung der Fähigkeit des Körpers, Krankheiten zu bekämpfen. Das Laktoperoxidase-System (LPS), das sich aus Laktoperoxidase und Thiocyanat (SCN-) zusammensetzt, hat eine deutliche bakterientötende Wirkung und kann die Immunität des Körpers deutlich verbessern.

Ausblick

Molkenprotein (WP) ist ein aus Kuhmilch gewonnener Komplex löslicher Eiweißbestandteile, der nicht nur eine ähnliche Aminosäurenzusammensetzung wie der menschliche Körper und eine hohe Verdaulichkeit und Absorptionsrate aufweist, sondern auch eine große Zahl biologisch aktiver Substanzen enthält.

Molkenprotein ist eines der wirksamsten Nahrungsergänzungsmittel für die Raumfahrt, da es die Körperbestandteile verbessert, die schnelle Erholung der Muskeln fördert, die Immunität des Körpers stärkt, vorhersehbare und unvorhersehbare, durch Strahlung und Schwerelosigkeit verursachte Verletzungen und Krankheiten der Astronauten verringert und ihnen vorbeugt und die Gesundheit der Astronauten verbessert.

Insbesondere Molkenproteinisolat (WPI), das eine hochwertige Proteinkonzentration von ≥ 90% aufweist, ist auch in der Sporternährung, der Gesundheitskost und in Lebensmitteln für spezielle medizinische Zwecke sehr beliebt und hat sich zu einem universellen Bestandteil der Ernährung und der Gesundheitsfürsorge entwickelt.

Gleichzeitig besitzen Molkenproteine eine Vielzahl hervorragender Verarbeitungseigenschaften wie Gelbildung, Hitzestabilität, Löslichkeit, Wasserbindung - Wasseraufnahme, Haftung, Elastizität, Aufschlagen und Aufschäumen sowie Emulgierstabilität, die die Grundlage und Voraussetzung für den Zusatz von Molkenproteinen zu vielen Lebensmitteln bilden.

Die Kombination von Molkenproteinpulver mit anderen Nährstoffen zur Herstellung von Stapelbrötchen ist nicht nur für die Ernährungsgesundheit der Astronauten von Vorteil, sondern auch eine wichtige Richtung für die Anwendung von Molkenprotein.