Basit olarak anlatmak gerekirse, protein tozu, peynir yapım endüstrisinin ana ürün elde edilirken ortaya çıkan başka üründür. Peynir altı suyu proteini olarak bilinen Whey Protein, %80 kazein ve %20 peynir altı suyu olan iki ana protein türü içeren inek sütü ile başlar. Peynir yapımı sürecinde süt, içerisinde bulunan ve sağlıklı olmayan bakterileri öldürmek için kaynatılır ardından sıcaklığın yükselmesi ile süt katı kısım yani peynir kısmı ve peynir altı suyu olarak ayrıştırılır.

Ayrıldıktan sonra katı olan kısım süzülür, kalan sıvı kısım ise peynir altı suyu olarak adlandırılır. Peynir altı suyu içerisinde, protein, kuru maddeler, yağ içeriği ile yüksek miktarda su içeriğine sahiptir.  Sonrasında protein tozuna dönüştürülmek üzere peynir altı suyu çok aşamalı filtreleme ve kurutma işlemlerine tabi tutulur.

Protein Tozu Üretim Aşaması

Protein Tozu İçin Süt Alımı Aşaması

Süt alımı aşaması, süt ürünlerinin test edildiği aşamadır. Sütün içerisinde bulunan zararlı maddelerden arınmış olması için yağ içeriği saklama sıcaklığı, saflık ve kalite açısından test edilir.

Protein Tozu Süt Standardizasyonu ve Pastörizasyon Aşaması

Standardizasyon, süt içerisinde bulunan protein ve yağ oranının belirlenmesini, katı maddelerin standartlaştırılmasını son olarak da sütün tartılması işlemidir.. Ultrafiltrasyon dahil olmak üzere birbirinden farklı teknolojiler, sütün pastörizasyon işlemi, belirlenmiş olan bir ısıya kadar ısıtılıp aniden soğutma işlemi demektir. Bu işlem, hayatta kalabilecek bakteri ve sporlardan arındırılmasını sağlamak amacı ile peynir veya süt ürünleri işleme operasyonlarında yaygındır. Baktofüj adı verilen makineler, özel olarak tasarlanmış bir santrifüj makinesi gibidir. Genellikle sütten daha yüksek yoğunluğa sahip bakteri sporlarını ayrıştırmak için kullanılır. Çiğ süt peyniri üretilmediği sürece işlemin bu noktasında pastörizasyon yapılır.

Protein Tozu Pıhtılaşma Aşaması

Süt Pıhtılaşması, süt içerisinde bulunan proteinlerinin denatüre edilerek süt katılarının, sıvıdan (peynir altı suyu) ayrışmasını kolaylaştıran bir jel oluşturma işlemidir. Ayrıca pıhtılaşma işlemi katı peynir ve peynir suyunu ayıramaz. Bakteri kültürleri, pıhtılaşmadan önce ve pastörizasyondan sonra süte eklenir.  Streptococcus,  Lactobacillus ve  Lactococcus lactis bakterileri, süt laktozunu fermantasyon ile laktik aside dönüştüren ve genel olarak kullanılan başlangıç ​​kültürleridir. Süt proteini ve kazeini denatürasyon sonucu pelteleşmesi sağlanarak (Koagüle etmek), muhallebi benzeri bir kıvamında olan peynir mayası adı verilen sığır kaynaklı bir enzim eklenir.

Peynir Altı Suyu Drenajı ve Pastörizasyon Aşaması

Ayrışım işlemi gerçekleştirildikten sonra peynir altı suyu, kesilmiş meyveler içerisinden boşaltılır ve sonrasında depolanır. Peynir altı suyu, içerisinde bulunan zararlı patojenlerden arınmış olmasını sağlamak için en az beş saniye boyunca 161 Fahrenheit derecede tekrar pastörize edilir. Son olarak bir protein üretim tesisine gönderilir.

Peynir Altı Suyu Filtrasyonu Aşaması

Peynir altı suyuna daha sonra, membran filtrasyon ya da iyon değişimi gibi çeşitli yöntemler kullanılarak filtrasyon işlemi uygulanır; bu işlem, peynir altı suyu proteinlerinin ve diğer besin maddelerinin katıları (boşaltma adımından geriye kalan ince kazeinparçacıkları gibi) filtreden geçirirken, seçici olarak geçmesine izin verir. Diğer tüm kuru maddelere göre peynir altı suyu proteini konsantrasyonunu (%90 veya daha yükseğe) yükseltmek için, sıvı peynir altı suyu, laktozu ve mineralleri yıkamak için süzme sırasında sıvı peynir altı suyuna su ekleyen bir işlem olan diyafiltrasyona tabi tutulabilir. Arzu edilen peynir altı suyu protein konsantrasyonuna ulaşmak için gerektiği kadar filtrasyon aşamaları tekrar edilebilir. Filtrasyon sürecinden geçen tüm proteinler ve besinler permeat olarak bilinir. Permeat daha sonra buharlaştırma adımını beklemek için konsantre permeat deposunda biriktirilir.

Protein Tozu Buharlaşma ve Kristalleşme Aşaması

Sonrasında, peynir altı suyu ürününe sıvı çekerek peynir altı suyu içerisinde olan proteinleri ve besin maddelerini daha fazla yoğunlaştıran buharlaştırıcılara girer.

Bu buharlaşma işleminden sonra peynir altı suyu, çekirdeklenme olarak bilinen işlem, laktoz kristallerinin oluşumunu ve büyümesini kolaylaştırmak için 29,4℃ ila 40℃ dereceye kadar hızlı soğutulur. Peynir altı suyu daha sonra, nihai ürünün havadan nemi emmesini veya çekmemesini sağlayan bir özellik bulunur. Düzgün bir laktoz kristal dağılımı elde etmek için kristalleştiriciler içinde dört ila sekiz saat süreyle tutulur.

Protein Tozu Püskürtmeyle Kurutma Aşaması

Peynir altı suyu daha sonra, peynir altı suyu konsantresinde arta kalan suyun buharlaştığı ve ürünün toz-pul formda öğütüldüğü bir kristalizasyon sonrası sprey kurutucuya taşınır. Püskürtmeli kurutma, tüketiciyi korumak ve gıda ürününü daha iyi muhafaza etmek için mikroorganizmaların büyümesini engeller. En yaygın olarak kullanılan yöntem, peynir altı suyu konsantresinin öğütülmesini kolaylaştırmak için peynir altı suyu ürününün yüksek kapasiteli, buharla ısıtılmış döner tamburlar üzerinde çalıştırıldığı ve peynir altı suyu fazla sıvısının bir şekilde sifonlanmasını sağlayan tamburlu buhar kurutmadır.

Protein Tozlarının Ambalajlanma Aşaması

Kurutulduktan sonra, toz haline getirilmiş konsantre, Permeate Toz Deposuna aktarılır, burada toz haline getirilmiş peynir altı suyu proteini ürünü daha sonra tipik olarak yaklaşık 25 kg plastik astarlı endüstriyel torbalarda paketlenir.

Protein Tozu Besin Güvenliği

Paketleme, Taşıma ve Depolama Aşaması

Hem tüketici adına hem de üretici adına Whey protein tozu ile bağlantılı en büyük riskleri tespit etmek ve tüketici güvenliğini korumak için bu riskleri nasıl azaltacağını bilmek önemlidir. Üretim gerçekleştikten sonra, peynir altı suyu protein tozu, dış ortamdan kontaminasyonu önlemek adına uygun şekilde kapatılmalıdır. Whey protein tozları, sırasıyla %80 ve %65’i geçmeyecek sıcaklıklara ve bağıl neme sahip serin ve kuru ortamlarda paketlenme işlemi gerçekleştirilmeli, gönderilmeli ve saklanmalıdır. Whey protein ürünlerinin, üretimden sonraki dokuz ay ila bir yıl arasında tüketiminin gerçekleşmesi tavsiye edilir.

Çevresel Kirleticiler

Bakteriyel sporlar ( Clostridium botulinum gibi ), diğer patojenleri öldüren UV radyasyonu, kurutma, yüksek sıcaklıklar gibi işlemlere direnebilir. Bakteriyel sporlar, işleme tesisi ekipmanlarının yüzeylerinde hatta süt ineklerinin memelerinde biyofilm olarak ortamda bulunabilir (Ayrıca süt ineklerinin memelerin temizlenmesi sütteki spor sayısını azaltabilir). 

Ayrıca, ürün yeniden sıvılanım denilen rehidrate işlemi uygulanır ve ürün anaerobik koşullar (hava almaz bir biçimde) içerisinde oda sıcaklığında tutulursa, uyku halindeki Clostridium botulinum bakterileri, insanlarda botulizm hastalığına neden olan zararlı nörotoksini üretmek için uyarılabilir. Salmonella, Escherichia coli  veya Listeria monocytogenes gibi diğer bakteriler ,peynir altı suyu ürünlerini üretim aşamalarında dahi kontamine edebilir. Pastörizasyon, çoğu patojeni etkili bir şekilde ortadan kaldırabilir, fakat tüm bakteri ve bakteriyel sporlar için bunu iddia edemeyiz. Bununla birlikte, kontaminasyon, nakliye ve perakende depolama sırasında veya tüketicinin evinde ya da üretim gibi her bir işlemde meydana gelebilir.

Protein Tozu Tüketiminde Oluşabilecek Alerjiler ve Duyarlılıklar

Laktoza alerjisi olan bireyler için, WPC içeren protein tozlarını tüketmemeleri ve bunun yerine, çok daha az laktoz içeriğine sahip olan WPI içeren protein tozlarını tüketmeleri tavsiye edilir. Süte alerjisi olan bireylerin ise, alerjik reaksiyonlara neden olma olasılıkları daha düşük olduğu için WPH’lı protein tozları tüketmeleri tavsiye edilir.