Engineering voor betere wei in de wereld
31 Aug 2016
Medische toepassingen van wei zijn al duizenden jaren oud. Zo’n 2500 jaar geleden werd het bijvoorbeeld al voorgeschreven door Hippocrates om vermoeidheid tegen te gaan en infecties en ziekten te voorkomen. In recentere tijden, in de 17e en 18e eeuw, was wei bekend als functionele drank en werd het geserveerd in modieuze weihuizen en tavernes. Ondanks de erkende gezondheidsvoordelen van wei vond de zuivelindustrie het lastig om dit product op industriële schaal te verwerken. Het werd behandeld als afvalmateriaal en gebruikt als varkensvoeder of uitgereden op het land.
Wei, maar dan anders
Tegenwoordig zijn wei en weiderivaten zeer gewaardeerde bijproducten van het productieproces van kaas en caseïne. Gezien de gezondheidsvoordelen en de hoge gehalten aan eiwitten, vetten, koolhydraten, vitaminen en mineralen geeft een breed scala aan wei- en weiderivaten antwoord op de voortdurend veranderende vraag van de voedsel-, dranken- en voedingssupplementenmarkten.
In de vorm van repen en dranken, of als gebak, snacks en granen voorzien weiproducten atleten, bodybuilders, consumenten die belang hechten aan hun gezondheid en de oudere bevolking in hun behoefte aan eiwitten en energie. Overal ter wereld zoeken consumenten snacks met een hoog eiwitgehalte die de honger stillen en stijgt de vraag naar producten die voldoende eiwit leveren voor de groeiende middenklasse-economieën. Bovendien is er eiwit nodig voor voedselproducten en supplementen die helpen om te voorzien in de fundamentele voedingsbehoeften in ontwikkelingslanden.
Allerlei uit wei
Zo ongeveer elke component van wei biedt wel nutritionele of gezondheidsbevorderende voordelen, en elk van deze componenten kan worden geïsoleerd door middel van moderne industriële processen. Eenvoudig weipoeder, waaruit alleen het water is verwijderd, kan gebak en snacks een zuivelsmaak verlenen en kan worden gebruikt als vervanger van mageremelkpoeders. Wei kan ook in verschillende maten worden gedemineraliseerd voor gebruik in babyvoeding met nauwkeurig gecontroleerde minerale samenstellingen. Weiproteïnen kunnen worden geconcentreerd door middel van scheidingstechnologieën, met weiproteïneconcentraten (WPC 35-80) of weiproteïne-isolaten (WPI 85-90) als resultaat die worden gebruikt voor een veelheid aan eiwitrijke producten. Afzonderlijke weiproteïnen, zoals het immuunstimulerende lactoferrine, lactoperoxidase en runderalbumine, kunnen worden geïsoleerd en gezuiverd door middel van een combinatie van membraanfiltratie en chromatografie.
Uit weipermeaat – de vloeistof die resteert na de productie van WPC’s en WPI’s – kunnen lactose en mineralen zoals calcium en fosfor worden verkregen. Voor het oogsten van lactose uit weipermeaat worden membraanfiltratie, verdamping, kristallisatie en was- en scheidingstechnologieën toegepast. Als belangrijkste bestanddeel van wei wordt lactose op talrijke manieren gebruikt in de voedsel- en farmaceutische sector. Lactose is veel minder zoet dan sucrose en wordt benut als substituut voor suiker in zoetwaren en andere voedingsmiddelen. Het wordt gebruikt voor zuigelingenmelk, fungeert als draagstof in farmaceutische tabletten en wordt gebruikt om melkpoeders te standaardiseren.
Waarom meer wei
Weiproteïnen bevatten alle 20 aminozuren die ons lichaam nodig heeft en ze zijn bijzonder rijk aan vertakte aminozuren die direct nieuw spierweefsel vormen. Atleten en bodybuilders gebruiken wei om de groei van mager spierweefsel te bevorderen en om te herstellen na lichamelijke inspanning1, daarom zijn weiproteïnen al heel lang belangrijke ingrediënten van sportvoeding. Consumptie van weiproteïnen kan ook helpen om verlies van spierweefsel bij ouderen te voorkomen1. ‘Een populair gebruik bij de consument is het oplossen van weiproteïnepoeder in dranken,’ zegt Carrie O’Neal, team-leader van het Dairy Ingredient Team (DIT). ‘Weiproteïne is goed oplosbaar als het niet gedenaturaliseerd is. Eiwitten worden gedenaturaliseerd als ze worden blootgesteld aan te sterke hitte, daarom ligt onze focus op het leveren van een productieproces met alleen de hittebehandeling die strikt noodzakelijk is om een product van hoge kwaliteit te vervaardigen.’
Aangetoond is dat weibestanddelen de voeding verbeteren in gebieden waar voedselschaarste heerst. Recent wetenschappelijk onderzoek toonde aan dat ernstig ondervoede kinderen in Malawi en Mozambique baat hadden bij het innemen van een speciaal ontwikkeld supplement met wei. Hiermee herstelden ze beter van de gevolgen van slechte voeding en verbeterde bovendien hun verdere groei2.
De weg van wei
Om de hoogste kwaliteit van weiproducten te kunnen handhaven van de boerderij tot en met de formulering, is een combinatie van technologie en knowhow en expertise van het eindproduct nodig. Dankzij de vooruitgang in scheidings- en proteïnefractioneringstechnologieën zoals microfiltratie (MF) en ultra/diafiltratie (UF/DF) is het tegenwoordig mogelijk om weiproteïneconcentraten met een hoog eiwitgehalte en laag vetgehalte (WPC’s en WPI’s) te produceren. Door bovenstroomse voorbehandelingen zoals reiniging, afscheiding van room en ontkieming kunnen de productkwaliteit van het vervaardigde poeder en de prestaties van het membraan worden verbeterd. Dankzij geavanceerde droogtechnologieën is flexibele productie mogelijk, van niet-geagglomereerde poeders met een hoge dichtheid tot agglomeraten die grof, vrij stromend en stofvrij zijn.
Het effenen van de weg
In nauwe samenwerking met haar klanten ontwerpt GEA complete weibehandelings-, afscheidings- (mechanisch en filtratie), droog- en verpakkingstechnologieën voor weipoeders. Onze oplossingen voor de productie van weiproteïnen voldoen aan de hoogste kwaliteitseisen en houden rekening met alle aspecten, van de mechanische impact op de productkwaliteit tot en met het hygiënische ontwerp van de installatie.
GEA’s expertise omvat een procestechnologie voor de microfiltratie van zuivel waarvoor patent is aangevraagd. Deze technologie verbetert de productopbrengst en de efficiency, terwijl kapitaal- en bedrijfskosten worden gereduceerd. Deze technologie kan ook worden gebruikt voor het rechtstreeks afscheiden van weiproteïnen uit melk (bekend als ‘autochtone wei’), onafhankelijk van kaasproductie. Met DRYCONTROL™, GEA’s geavanceerde besturingstechnologie voor sproeidrogen, worden sproeidrogers op hun maximale capaciteit gebruikt en kan het restvochtgehalte in het poeder nauwkeurig worden geregeld.
Ver vooruit
‘GEA biedt een breed scala aan technologieën voor de productie van weiproducten’, zegt Carrie O’Neal. ‘Bij het opzetten van een installatie bezien we het proces als één geheel en zorgen ervoor dat het ontwerp voldoet aan de hoogste hygiënenormen. Dit impliceert dat de verschillende technologieën volledig op elkaar worden afgestemd, zodat onze klanten in staat zijn producten van de hoogste kwaliteit te vervaardigen tegen de laagste kosten.’
Referenties
1Solak B. B, Akin N., Health Benefits of Whey Protein: A Review. Journal of Food Science and Engineering 2 (2012) 129-137
2Stobaugh H.C., Ryan, K. N. et al.Including whey protein and whey permeate in ready-to-use supplementary food improves recovery rates in children with moderate acute malnutrition: a randomized, double-blind clinical trial.Am J Clin Nutr2016 Mar;103(3):926-33.
ik wil meer weten
