Wie wird Molkenprotein hergestellt?

Verifiziert von Mgr. Kristýna Dvořáková
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Molkenprotein ist eine der hochwertigsten Proteinquellen überhaupt. Allerdings sind nicht alle Molkenproteine gleich zusammengesetzt – sie unterscheiden sich in der Art ihrer Herstellung, was sich wiederum auf die Zusammensetzung des Proteins und seinen Nährwert auswirkt. Wie wird Molkenprotein hergestellt und wie wählt man ein Produkt aus, das den höchsten Anteil an für den Körper nützlichen Substanzen enthält? Das erklären wir in diesem Beitrag.

Schritt für Schritt: Wie wird Molkenprotein hergestellt?

1) Zunächst muss die Molke von der Milch getrennt werden.

Molkenprotein wird aus Kuhmilch gewonnen. Molkenprotein macht etwa 20 % des Milcheiweißes aus, sodass mehr als 100 Liter Kuhmilch benötigt werden, um 1 kg des entstehenden Proteins zu gewinnen.

Der erste Schritt ist daher die Abtrennung der Molke, wobei der Milch Chymosin als Lab zugesetzt wird, um das Kasein (den verbleibenden Bestandteil des Milcheiweißes) auszufällen, und die Molke zur weiteren Verarbeitung abgeleitet wird. Das ausgefällte Kasein wird zur Herstellung von Käse oder Quark weiterverwendet.

Allerdings hat die so verarbeitete Molke noch einen weiten Weg bis zum Molkenprotein vor sich. Im Durchschnitt hat sie etwa die folgende Zusammensetzung:

Nährstoffgehalt (g/100 g)
Eiweiß13
Kohlenhydrate (Laktose)83
Fette1

Getrocknete Süßmolke in dieser Form wird gerne in Säuglingsnahrung oder kohlenhydrathaltigen Getränken (Gainer) verwendet. Sie muss jedoch weiterverarbeitet werden, um Molkenprotein zu gewinnen.

2. Das Molkenprotein muss dann konzentriert werden.

Die Nährwerte von Süßmolke sind sicherlich nicht mit denen von Molkenprotein vergleichbar. Aber das wollen wir jetzt ändern. Jetzt ist der richtige Zeitpunkt, um die in der Molke vorhandenen Proteine zu konzentrieren und damit ihren Anteil an der Trockenmasse zu erhöhen.

Seit vielen Jahren wird für diesen Prozess in der ersten Stufe die Ultrafiltration eingesetzt, bei der die Proteine an halbdurchlässigen Membranen zurückgehalten werden, während kleinere Moleküle (wie der Milchzucker – Laktose) die Membran passieren. Die Ultrafiltrationsmethode in der allerersten Produktionsstufe hat jedoch einen unangenehmen technologischen Nachteil: Das restliche Milchfett wird ebenfalls an der halbdurchlässigen Membran zurückgehalten, sodass das 80%ige Molkenproteinkonzentrat etwa 7–8 % Restfett enthält. Anschließend ist es möglich, das Protein durch Ionenaustausch zu Molkenisolat zu konzentrieren, was jedoch die native Proteinstruktur stört und gleichzeitig die Verhältnisse der Peptidgrundtypen im Molkenprotein verändert.

Eine elegante Lösung ergab sich in den 1990er‑Jahren mit dem Aufkommen der CFM (Querstrom‑Mikrofiltration). Bei der CFM‑Methode erfolgt die Filtration senkrecht zur Durchlaufrichtung der Molke. Auf diese Weise ist es möglich, ein Molkenkonzentrat zu erhalten, das 80 % Eiweiß und nur einen minimalen Fettanteil enthält. Eine anschließende Ultrafiltration des so hergestellten Konzentrats kann zu einem Molkenproteinisolat mit einem Proteingehalt von etwa 90 % führen. Das CFM‑Verfahren ist in der folgenden Abbildung näher dargestellt.

Querstrom‑Mikrofiltration
Quelle: microbrewerysystem.com

„Feed“ steht für die in die Filter eintretende Molke und die Flussrichtung, „Permeat“ für das gewonnene Molkenkonzentrat. „Retentat“ bezieht sich auf die Stoffe, die von der Membran zurückgehalten werden.

3. Das gefilterte Molkenproteinkonzentrat muss getrocknet werden.

Bei der CFM‑Filtration entsteht ein Konzentrat, das weitgehend frei von Restkohlenhydraten und Fetten ist. Es bleibt jedoch ein hoher Anteil an Wasser, der entfernt werden muss. Eine ungeeignete oder zu schonende Vorgehensweise könnte zu einer Denaturierung der nativen Peptidfraktionen führen. Aus diesem Grund wird die sogenannte Sprühtrocknung eingesetzt, bei der kleine Tröpfchen des ursprünglichen Rohmaterials schnell und schonend getrocknet und das Wasser entfernt werden.

Molkenprotein ist eine Welt für sich. Bei Konzentrat enthält das Protein etwa 80 % Eiweiß, Isolate können mehr als 90 % haben. Vor allem sind im Konzentrat noch Restzucker (Laktose) und Fette vorhanden, die aber in einer Einzeldosis Proteindrink minimal sind. Zusätzlich zu den grundlegenden Makronährstoffen sind Molkenproteine relativ reich an Kalzium und etwas weniger an Magnesium oder Eisen.

Wie werden Molkenproteine aromatisiert?

Unaromatisiertes Molkenprotein hat an sich einen recht angenehmen Milchgeschmack, sodass die Aromatisierung für die Hersteller in der Regel keine größeren Komplikationen mit sich bringt. In den meisten Fällen wird die beliebte Dreifach‑Aromakombination aus Aroma, Farbstoff und Süßstoff verwendet. Handelt es sich um ein natürliches Aroma (z. B. Stevia), so ist dies in den Zutatenlisten vermerkt, das Gleiche gilt für den Farbstoff. Als Süßungsmittel werden in den allermeisten Fällen künstliche Süßstoffe (Sucralose) mit hoher Süßkraft verwendet, da es nicht unbedingt erwünscht ist, ein Molkenproteinkonzentrat, dem gerade der Milchzucker (Laktose) entzogen wurde, mit herkömmlichem Zucker zu ergänzen.

In dieser Form ist Molkenprotein bereits im Angebot der Nahrungsergänzungsmittelhersteller zu finden. Eine weitere Ergänzung von Proteingetränken kann in der Zugabe von Guarkernmehl und Sojalecithin bestehen, die es ermöglichen, die Struktur und Textur des resultierenden Getränks zu verbessern.

Unser Vilgain Grass‑Fed Whey Protein ist ein ultrafiltriertes Molkenproteinkonzentrat (WPC) mit niedriger Temperatur, das nur mit Stevia natürlich gesüßt und mit Aromen aus natürlichen Zutaten aromatisiert ist.

Grass‑Fed Whey Protein

Grass-Fed Whey Protein ohne Zucker

Was sollte man davon einnehmen?

Die Herstellung von Molkenprotein erfolgt in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten. Zunächst wird die Süßmolke aus der Milch gewonnen, dann wird das Molkenprotein konzentriert, und im letzten Schritt wird das gewonnene Protein zu einem Pulver getrocknet, wie wir es von den Herstellern von Nahrungsergänzungsmitteln kennen. Dabei handelt es sich sicherlich nicht um ein Produkt, das viele chemische Reaktionen durchläuft. In den meisten Fällen handelt es sich bei dem reinen, geschmacksneutralen Produkt tatsächlich nur um verarbeitete Molke aus Milch, die rein natürlichen Ursprungs ist.

Bei der Wahl des Molkenproteins sollte man auch auf die Art der Herstellung achten. Für uns bedeutet das CFM‑Siegel die Garantie einer schonenden Verarbeitung, bei der die nativen Strukturen der vorhandenen Peptide erhalten bleiben, was auf jeden Fall ein schönes Plus ist. Außerdem bleibt auf diese Weise das Verhältnis zwischen den verschiedenen Peptidarten erhalten, was ein weiterer Vorteil gegenüber Molkeisolaten ist, die durch Ionenaustausch hergestellt werden, bei dem unter anderem die schnell absorbierten Glykomakropeptide entfernt werden.

Bei den Aromen sind Produkte zu bevorzugen, die eine einfache und klare Zusammensetzung aufweisen. Natürliche Farbstoffe, natürliche Aromen und Stevia als Süßungsmittel sind eine angenehme Dreierkombination, die für die Aromatisierung von Molkenprotein völlig ausreicht. Füllstoffzucker wie Maltodextrin oder Dextrose sind dagegen in größeren Mengen nicht erwünscht.

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