蛋白質含量的標準化簡介
蛋白質的標準化問題是近年來國際乳品界一直在探討和謀求法規化的熱點論題。國際乳業聯合會(IDF)早在1991年在日本召開的年會上就對這個論題設立專門機構。因乳品行業對脂肪標準化已進行幾個時代，考慮蛋白質標準化已成為不可迴避的問題。近年來隨著加工技術尤其是膜技術作為單元操作的發展，蛋白質標準化技術問題已不再是瓶頸，但就這個問題與之相關的提議和脂肪標準化相比遠不相同。專家們認識到，蛋白質標準化不僅僅具有技術價值，它在營養、法規、消費者利益、經濟學等諸方面都很有意義。為此，IDF於1994年的蛋白質標準化學術研討會上成立了一個新的專門研究這一課題的專家組D47一乳中蛋白質含量的標準化。這次研討會還總結了蛋白質標準化論題的研究工作情況，主要內容如下：①目前只有保藏乳，如加糖煉乳和乳粉的蛋白質標準化是法規準許的；②液體乳和稀奶油的蛋白質標準化還需進行進一步的研究；③保藏乳的蛋白質標準化法規也應把乳考慮進去；④必要時，IDF將在下一次法典委員會上建議對“乳和乳製品原則法典”第1、2款進行修改，準許對乳和乳製品進行蛋白質標準化。
在意識到技術可行的同時，對蛋白質標準化首先由紐西蘭和丹麥兩個國家倡導和驅動。它們在國際上進行著大量的奶粉貿易，而且它們國家的奶粉中蛋白質含量又顯著高過全球平均水平，它們看到在國際市場與那些低蛋白質含量的奶粉都以同樣每噸價位在出售，難怪它們要為公平競爭而爭取。另一個相關原因是乳脂肪和蛋白質相對價值的變化，傳統上牛乳脂肪占有相當超過一半的牛乳價值，但最近在國際市場價格上，該平衡已劇烈地轉變，牛乳蛋白質部分已占有70%的價值，隨著牛乳蛋白質經濟重要性的增加，蛋白質標準化已是一項勢在必行的工作。目前乳和乳製品的蛋白質標準化，除非有不同的描述，產品尚無法定承認。
蛋白質標準化區別於脂肪標準化
脂肪標準化已套用多年，工藝上也相對簡單。從實踐出發，牛乳脂肪具有相似的、均勻的組成，其具有相對較低的密度，非常容易與脫脂牛乳分開，經離心分離之後，所去除的脂肪與原來存在於牛乳中的脂肪基本上具有相同的組成。但對牛乳蛋白而言卻不是這種情況，在本質上它不是均一的，它由本質上差異顯著的酪蛋白、乳清蛋白和非蛋白氮化物所構成；經過超濾處理，低分子質量蛋白質部分將優先通過膜失去，去除掉的蛋白質與牛乳中原有的蛋白質不再具有相同的組成，據計算這種影響可以改變牛乳中天然的酪蛋白、乳清蛋白比例達7%～8%。
蛋白質比例這種變化改變了天然牛乳蛋白質的組成，在法規制定時必須對其加以考慮，一個基本要求是乳中酪蛋白、乳清蛋白比例應保持不變。這是一個非常重要的要求，當蛋白質標準化首次被考慮時，就擔心通過加入乳清類原料進行蛋白質標準化，這樣蛋白質水平將降低，導致不被接受的質量問題。為避免這種情況，在國際範圍內已制定了一個關於蛋白質標準化的原則：酪蛋白：乳清蛋白的比例保持不變。
另一個相關的問題是，到目前尚沒有一個可行的測試方法來檢測在加熱處理過牛乳中實際酪蛋白和乳清蛋白的比例。國際上已關注蛋白質標準化重要性的同時，IDF十分迫切地被要求開發測定二者比例的方法，目前尚無結論。另一個在蛋白質標準化和脂肪標準化之間的差異是：非脂乳固體的組成，特別是蛋白質，在脫脂乳中略高於全脂乳，例如蛋白質含量3.0%的全脂乳，當離心處理得到脫脂乳時蛋白質含量可達3.12%。這不僅混淆任何法規標準，同時也提高法規制定的困難性，因牛乳有時以脂肪含量不同的系列形式出售。如果當地法規同意時，牛乳蛋白質標準化將包括改變蛋白質濃度高達10%，如今是考慮用適當工藝來達到這一目的 。
潛在工藝
就如同離心分離機是脂肪標準化的關鍵工藝一樣，超濾是牛乳蛋白質標準化的關鍵工藝。用超濾處理，將牛乳分成兩部分，簡單稱為組成濃部分和組成稀部分，就同離心分離成稀奶油和脫脂乳一樣，最終的產品需要適當比例混合這兩部分來達到需要組成濃度。脂肪標準化產生的多餘脂肪用做它用，同樣蛋白質標準化導致的蛋白富集截留液用做它用。飲用型牛乳蛋白質標準化將產生一個新的乳製品流，稱之為超濾截留液或牛乳蛋白濃縮液(WPC)，該產品的組成將取決於所用超濾工藝的濃縮程度，例如濃縮因子為2，截留蛋白濃度為6.5%，而當濃度因子為4.5時，將導致截留蛋白質濃度達14%。
飲用型牛乳蛋白質標準化引發的一個關鍵問題是擔心過剩截留液的利用。許多研究已證明該產品有相當廣泛的套用前景，如在硬質和半硬質於酪、優酪乳、甜食、冷飲、烘焙食品中可以套用；成功套用蛋白質標準化還有一個關鍵成本有效性問題，能在現成的產品線中套用截留濃縮液而不是作為商品推向市場將大有好處，經濟性更合理，具有較高的經濟回報。在牛乳蛋白質標準化法規到來之時，很可能每個廠都自己購買和運行超濾設備，因此，合乎邏輯的推測會有商品的超濾截留液和濾過液出售，到時只需考慮對這些原料提出要求標準和詳細說明即可。具體標準化方式如下：
(1)蛋白質含量向上標準化
改變乳中蛋白質含量最常用的技術是膜過濾技術。
超濾：選用合適的膜可以把蛋白質與水、乳糖、鹽和其它微量成分分開，但這項技術雖然提高了蛋白質含量，也改變了非脂乳固體中蛋白質的比例，也改變了原有非脂乳固體的組成。
反滲透：只讓水通過，在濃縮了蛋白的同時，也濃縮了非脂乳固體，但非脂乳固體的組成沒有改變。
微濾：使用微濾過濾膜技術時，乳清蛋白隨滲析液失掉，乳中酪蛋白含量得以提高，此技術改變了原料乳中酪蛋白與乳清蛋白的比例，已與原料乳完全不同。
另一種提高蛋白質的方法是在乳中加入乳蛋白質，如乾酪素、乳清蛋白或全乳蛋白質，從技術角度講，這種方法最經濟可行，但它面臨口感、標籤和消費者態度等許多問題。
(2)蛋白質向下標準化
通常在高蛋白質含量乳中加入超濾滲析液來減少乳中蛋白質的含量，這是目前世界上正使用的方法，也是唯一的方法。乳滲析液含有乳中所有的水溶性成分，對於乳中含有的含氮化合物，只有分子能通過超濾膜的極少非蛋白氮區分物質存在於滲析液中，因此用滲析液稀釋高蛋白含量的乳不會改變原有乳中非蛋白質的成分。乳品工業中有大量現成的乳清滲析液，同乳滲析液不同的是它的非蛋白氮含量高，因為凝乳過程中分解的酪蛋白大分子肽在乳清超濾後也許會保留在濾液中，如果用乳清滲析液來稀釋高蛋白含量的乳，最終產品中非蛋白氮區分物就會增加，且一些脂肪水解產物和水解後帶來的氣味會破壞最終的感官指標。
(3)乳粉蛋白向上標準化
為了提高蛋白質與非脂乾物質的比例，現在常採用下列幾種方法：加入乳蛋白質濃縮物或用超濾技術除去滲析液；加入天然高蛋白質含量的乳粉；加入酪蛋白和乳清蛋白比例適合的蛋白質濃縮物。
超濾雖然提高了乳中的蛋白質含量，卻使最終產品中的非脂乳固體的產出量降低了，這是因為乳糖和鹽在滲析液中，除去了滲析液也就除去了它們，從而造成了非脂乳固體的產出量的降低。一般來說，使脫脂乳中蛋白質含量每提高0.2%，或使脫脂奶粉中蛋白質含量每提高2%，則得到經標準化的最終產品所需乳的用量約提高7%～10% 。
