Aproximativ 95% din cazeină se găsește în lapte sub formă de particule coloidale relativ mari - micelele - care au o structură liberă și sunt foarte hidratate.

În soluție, cazeina are o serie de grupe funcționale libere care îi determină încărcarea, natura interacțiunii sale cu H2O (hidrofilitatea) și capacitatea de a intra în reacții chimice.

Purtătorii sarcinilor negative și proprietăților acide ale cazeinei sunt grupările Y-carboxil ale acizilor aspartic și glutamic, sarcinile pozitive și proprietățile bazice ale grupărilor amino ale lizinei, grupările guanide ale argininei și grupările imidazol ale histidinei. La pH-ul laptelui proaspăt (pH 6,6), cazeina are sarcină negativă: egalitatea sarcinilor pozitive și negative (starea izoelectrică a proteinei) are loc într-un mediu acid la pH 4,6-4,7; prin urmare - dar acizii dicarboxilici predomină în compoziția cazeinei, în plus, sarcina negativă și proprietățile acide ale cazeinei sunt sporite de grupările hidroxil ale acidului fosforic. Cazeina aparține fosforoproteinelor - conține H 3 PO 4 (fosfor organic), atașat printr-o legătură monoester de reziduuri de serină:

R CH - CH2 - O - P = O = O

Cazeină serină acid fosforic

Proprietățile hidrofile depind de structura, încărcarea moleculelor, pH-ul mediului, concentrația de săruri în acesta, precum și de alți factori.

Cu grupările sale polare și grupările peptidice ale lanțurilor principale, cazeina leagă o cantitate semnificativă de H 2 O - nu mai mult de 2 părți per 1 parte de proteină, ceea ce este de importanță practică și asigură stabilitatea particulelor de proteine ​​​​în stare brută, pasteurizată și lapte sterilizat; oferă proprietăți structurale și mecanice (rezistență, capacitatea de a separa zerul) ale cheagurilor de acid și cheag acid formați în timpul producției produse lactate fermentateși brânză, deoarece în timpul tratamentului termic la temperatură înaltă a laptelui, β-lactoglobulina este denaturată interacționând cu cazeina și proprietățile hidrofile ale cazeinei sunt îmbunătățite: oferind capacitatea de reținere a umidității și de legare a apei. masa de branza când brânza se coace, adică consistența produsului finit.

Cazeina-amfoterina. În lapte are proprietăți acidulate pronunțate.

COOH SOO -

Grupările sale carboxil libere ale acizilor dicarboxilici și grupările hidroxil ale acidului fosforic interacționează cu ionii sărurilor metalelor alcaline și alcalino-pământoase (Na +, K +, Ca +2, Mg +2) pentru a forma cazeinați. Solvenții alcalini în H 2 O, cei alcalino-pământosi sunt insolubili. Cazeinatul de calciu și sodiu sunt de mare importanță în producție brânzeturi procesate, în care o parte din cazeinatul de calciu este transformată în plastic, emulsionând cazeinatul de sodiu, care este din ce în ce mai folosit ca aditiv în producția alimentară.

Grupările amino libere ale cazeiinei interacționează cu aldehida (formaldehida)

R-NH2+2CH20R-N

Această reacție este utilizată pentru determinarea proteinelor din lapte folosind metoda formală de titrare.

Interacțiunea grupărilor amino libere ale cazeiinei (în primul rând grupările amino ale lizinei) cu grupările aldehidice ale lactozei și glucozei explică prima etapă a reacției de formare a melanoidului.

R - NH2 + C - R R - N = CH - R + H2O

aldosilamina

Pentru practica industriei lactatelor, de interes deosebit este, în primul rând, capacitatea cazeinei de a coagula (sediment). Coagularea poate fi realizată folosind acizi, enzime (cheag), hidrocoloizi (pectină).

În funcție de tipul de precipitații, se disting între cazeina acidă și cea cheag. Primul conține puțin calciu, deoarece ionii de H2 îl extrag din complexul de cazeină, care este un amestec de cazeinat de calciu și nu se dizolvă în alcalii slabe, spre deosebire de cazeina acidă. Exista doua tipuri de cazeina obtinuta prin precipitare cu acizi: branza de vaci cu lapte fermentat si cazeina cruda. La producerea brânzei de vaci cu lapte fermentat, acidul se formează în lapte biochimic - prin culturi microbiene, iar separarea cazeinei este precedată de o etapă de gelificare. Cazeina brută se obține prin adăugarea de acid lactic sau acizi minerali, a căror alegere depinde de scopul cazeinei, deoarece sub influența lor structura cazeinei precipitate este diferită: cazeina acidului lactic este liberă și granulară, cazeina acidului sulfuric este granulară. si usor gras; acid clorhidric - vâscos și cauciuc. În timpul precipitării se formează săruri de calciu ale acizilor utilizați. Sulfatul de calciu, care este puțin solubil în apă, nu poate fi îndepărtat complet prin spălarea cazeinei. Complexul de cazeină este destul de stabil la căldură. Laptele proaspăt normal cu un pH de 6,6 se coagulează la o temperatură de 150 o C în câteva secunde, la o temperatură de 130 o C în mai mult de 20 de minute, la 100 o C în câteva ore, astfel încât laptele poate fi sterilizat.

Coagularea cazeinei este asociată cu denaturarea acesteia (coagularea) apare sub formă de fulgi de cazeină sau sub formă de gel. În acest caz, flocularea se numește coagulare, iar gelificarea se numește coagulare. Modificările macroscopice vizibile sunt precedate de modificări submicroscopice pe suprafața micelilor de cazeină individuale, acestea apar în următoarele condiții;

• -- când laptele este condensat -- miceliile de cazeină formează particule slab legate între ele. Acest lucru nu se observă în laptele condensat îndulcit;
• - în timpul înfometării - miceliile se dezintegrează în submicelii, forma lor sferică este deformată;
• - la incalzire in autoclava la 130 o C - se rup principalele legaturi de valenta si creste continutul de azot neproteic;
• -- în timpul uscării prin pulverizare -- se păstrează forma micelilor. cu metoda contactului, forma lor se schimbă, ceea ce afectează solubilitatea slabă a laptelui;
• - cu liofilizare - modificările sunt nesemnificative.

În toate produsele lactate lichide, denaturarea vizibilă a cazeinei este extrem de nedorită.

In industria lactatelor se obtine fenomenul de coagulare a cazeinei impreuna cu proteinele din zer ca coprecipitate, se folosesc CaCl 2, NH 2 si hidroxid de calciu.

Toate procesele de denaturare a cazeinei, cu excepția sărarii, sunt considerate ireversibile, dar acest lucru este adevărat numai dacă reversibilitatea proceselor este înțeleasă ca restabilirea structurilor terțiare și secundare native ale proteinelor din lapte. De importanță practică este comportamentul reversibil al proteinelor, atunci când acestea pot reveni de la o formă precipitată la o stare dispersată coloidală. Coagularea cheagului este în orice caz o denaturare ireversibilă, deoarece rupe principalele legături de valență. Cazeinele cheag nu pot reveni la forma lor coloidală inițială. În schimb, reversibilitatea poate promova gelificarea H-cazeinei liofilizate cu abur atunci când se adaugă o soluție concentrată de clorură de sodiu. Să inversăm și procesul de formare a unui gel moale cu proprietăți tixotrope în laptele UHT la temperatura camerei. În stadiul inițial, agitarea ușoară duce la peptizarea gelului. Precipitarea acidului cazeinic este un proces reversibil. Ca rezultat al adăugării unei cantități adecvate de alcali, cazeina sub formă de cazeinat trece din nou într-o soluție coloidală. Flocularea cazeinei este, de asemenea, de mare importanță din punct de vedere al fiziologiei nutriționale. Un caș moale se formează prin adăugarea de componente ușor acide, de ex. acid citric, sau îndepărtarea unei părți a ionilor de calciu prin schimb de ioni, precum și în timpul pretratării laptelui cu enzime proteoleptice, deoarece un astfel de cheag formează un cheag moale subțire în stomac.

Pagina 1

Aproximativ 95% din cazeină se găsește în lapte sub formă de particule coloidale relativ mari - micelele - care au o structură liberă și sunt foarte hidratate.

În soluție, cazeina are o serie de grupe funcționale libere care îi determină încărcarea, natura interacțiunii sale cu H2O (hidrofilitatea) și capacitatea de a intra în reacții chimice.

Purtătorii sarcinilor negative și proprietăților acide ale cazeinei sunt grupările β și γ-carboxil ale acizilor aspartic și glutamic, sarcinile pozitive și proprietățile bazice sunt grupările å-amino ale lizinei, grupările guanide ale argininei și grupările imidazol ale histidinei. La pH-ul laptelui proaspăt (pH 6,6), cazeina are sarcină negativă: egalitatea sarcinilor pozitive și negative (starea izoelectrică a proteinei) are loc într-un mediu acid la pH 4,6-4,7; Prin urmare, acizii dicarboxilici predomină în compoziția cazeinei, în plus, sarcina negativă și proprietățile acide ale cazeinei sunt îmbunătățite de grupările hidroxil ale acidului fosforic. Cazeina aparține fosforoproteinelor - conține H3PO4 (fosfor organic) atașat printr-o legătură monoesterică la reziduurile de serină.

Proprietățile hidrofile depind de structura, încărcarea moleculelor, pH-ul mediului, concentrația de săruri în acesta, precum și de alți factori.

Cu grupele sale polare și grupările peptidice ale lanțurilor principale, cazeina leagă o cantitate semnificativă de H2O - nu mai mult de 2 părți per 1 parte de proteină, ceea ce este de importanță practică și asigură stabilitatea particulelor de proteine ​​din laptele crud, pasteurizat și sterilizat. ; oferă proprietăți structurale și mecanice (rezistență, capacitatea de a separa zerul) ale coagulului acid și acid-cheag format în timpul producției de produse lactate fermentate și brânzeturi, deoarece în timpul tratamentului termic la temperatură înaltă a laptelui β-lactoglobulina este denaturată interacționând cu cazeina și Proprietățile hidrofile ale cazeinei sunt îmbunătățite: oferind capacitatea de reținere a umidității și de legare a apei a masei de brânză în timpul maturării brânzei, adică, consistența produsului finit.

Cazeina este o amfoterină. În lapte are proprietăți acidulate pronunțate.

COOH COO-

Grupările sale carboxil libere ale aminoacizilor dicarboxilici și grupările hidroxil ale acidului fosforic interacționează cu ionii sărurilor metalelor alcaline și alcalino-pământoase (Na+, K+, Ca+2, Mg+2) pentru a forma cazeinați. Solvenții alcalini sunt insolubili în H2O, solvenții alcalino-pământosi sunt insolubili. Cazeinatul de calciu și sodiu au o importanță deosebită în producția de brânzeturi prelucrate, în care o parte din cazeinatul de calciu este transformat în cazeinatul de sodiu emulsionant din plastic, care este din ce în ce mai folosit ca aditiv în producția alimentară.

Grupările amino libere ale cazeinei reacţionează cu o aldehidă, cum ar fi formaldehida:

R − NH2 + 2CH2O → R − N

Această reacție este utilizată pentru determinarea proteinelor din lapte folosind metoda formală de titrare.

Interacțiunea grupărilor amino libere ale cazeiinei (în primul rând grupările S-amino ale lizinei) cu grupările aldehidice ale lactozei și glucozei explică prima etapă a reacției de formare a melanoidului:

R - NH2 + C – R R - N = CH - R + H2O

aldosilamina

Pentru practica industriei lactatelor, de interes deosebit este, în primul rând, capacitatea cazeinei de a coagula (sediment). Coagularea poate fi realizată folosind acizi, enzime (cheag), hidrocoloizi (pectină).

În funcție de tipul de precipitații, se disting între cazeina acidă și cea cheag. Primul conține puțin calciu, deoarece ionii de H2 îl extrag din complexul de cazeină, care este un amestec de cazeinat de calciu și nu se dizolvă în alcalii slabe, spre deosebire de cazeina acidă. Exista doua tipuri de cazeina obtinuta prin precipitare cu acizi: branza de vaci cu lapte fermentat si cazeina cruda. La producerea brânzei de vaci cu lapte fermentat, acidul se formează în lapte biochimic - prin culturi microbiene, iar separarea cazeinei este precedată de o etapă de gelificare. Cazeina brută se obține prin adăugarea de acid lactic sau acizi minerali, a căror alegere depinde de scopul cazeinei, deoarece sub influența lor structura cazeinei precipitate este diferită: cazeina acidului lactic este liberă și granulară, cazeina acidului sulfuric este granulară. si usor gras; acid clorhidric - vâscos și cauciuc. În timpul precipitării se formează săruri de calciu ale acizilor utilizați. Sulfatul de calciu, care este puțin solubil în apă, nu poate fi îndepărtat complet prin spălarea cazeinei. Complexul de cazeină este destul de stabil la căldură. Laptele normal proaspăt cu un pH de 6,6 se coagulează la o temperatură de 150°C în câteva secunde, la o temperatură de 130°C în mai mult de 20 de minute, la 100°C în câteva ore, astfel încât laptele poate fi sterilizat.

Cromatografia lichid-lichid
Cromatografia este o metodă fizico-chimică de separare și analiză a amestecurilor de gaze, vapori, lichide sau substanțe dizolvate folosind metode de sorbție în condiții dinamice. Metoda se bazează pe...

Tantal
Un metal a cărui importanță crește constant în zilele noastre este numit după eroul antic Tantalus. În fiecare an, gama aplicațiilor sale se extinde și, odată cu aceasta, nevoia de el. Cu toate acestea, minereurile sale sunt...

Introducere

Când se spune că „viața este o formă de existență a corpurilor proteice” (F. Engels), ei înseamnă nu numai că cele mai importante componente ale corpului uman constau din proteine ​​(mușchii, inima, creierul și chiar oasele conțin o cantitate semnificativă). proteine), dar și participarea moleculelor proteice la toate procesele cele mai importante ale vieții umane. Importanța proteinelor este determinată nu numai de varietatea funcțiilor lor, ci și de indispensabilitatea lor pentru alți nutrienți. Dacă grăsimile și carbohidrații sunt interschimbabile într-o măsură sau alta, atunci este imposibil să compensezi proteinele cu ceva. Prin urmare, proteinele sunt considerate cele mai valoroase componente ale alimentelor. Proteinele din lactate sunt mai valoroase decât proteinele din carne și pește și sunt digerate mai repede. În munca mea vreau să iau în considerare proprietățile uneia dintre proteine ​​- cazeina.

fizic de bază proprietăți chimice cazeină

CAZEINĂ (din latină caseus - brânză), principala fracțiune proteică a laptelui de vacă; se referă la proteine ​​de depozitare. ÎN lapte de vacă Conținutul de cazeină este de 2,8-3,5% în greutate (din toate proteinele din lapte - aproximativ 80%), în laptele de femei este de două ori mai mic, de asemenea g-cazeină (2,5% din total).

Compoziția elementară a cazeinei (în%) este următoarea: carbon - 53,1, hidrogen - 7,1, oxigen - 22,8, azot - 15,4, sulf - 0,8, fosfor - 0,8. Conține mai multe fracții care diferă în compoziția de aminoacizi.

Cazeina este o fosfoproteină, prin urmare, fracțiunile de cazeină conțin reziduuri de acid fosforic (fosfor organic) atașate de aminoacid serină printr-o legătură monoester (O-P)

În lapte, cazeina se găsește sub formă de particule specifice, sau micele, care sunt complexe complexe de fracțiuni de cazeină cu fosfat de calciu coloidal.

Cazeina - un complex de 4 fracții: ? s1, ? s2, ?, ?. Fracțiile au compoziții diferite de aminoacizi și diferă unele de altele prin înlocuirea unuia sau a două resturi de aminoacizi în lanțul polipeptidic. ? s - și? - Cazeinele sunt cele mai sensibile la ionii de calciu și în prezența lor se agregează și precipită. ? - Cazeina nu este precipitata de ionii de calciu iar in miceliile de cazeina, situate la suprafata, joaca un rol protector in raport cu cele sensibile. ? s - și? - cazeina. Totuși? - cazeina este sensibila la cheag si sub influenta ei se descompune in 2 parti: para-β-cazeina hidrofoba si macroproteina hidrofila.

Grupările polare situate la suprafață și în interiorul micelilor de cazeină (NH 2, COOH, OH etc.) leagă o cantitate semnificativă de apă - aproximativ 3,7 g la 1 g de proteină. Capacitatea cazeinei de a lega apa îi caracterizează proprietățile hidrofile. Proprietățile hidrofile ale cazeinei depind de structura, încărcarea moleculei proteice, pH-ul mediului, concentrația de sare și alți factori. Ele au o mare importanță practică. Stabilitatea micelilor de cazeină din lapte depinde de proprietățile hidrofile ale cazeinei. Proprietățile hidrofile ale cazeinei afectează capacitatea cașului acid și acid-cheag de a reține și elibera umiditatea. Modificările proprietăților hidrofile ale cazeinei trebuie luate în considerare la alegerea unui regim de pasteurizare în timpul producerii produselor lactate fermentate și a laptelui conservat. Capacitatea de legare a apei și de reținere a apei a masei de brânză în timpul maturării brânzei și consistența produsului finit depind de proprietățile hidrofile ale cazeinei și ale produselor de descompunere.

Cazeina din lapte este conținută sub formă de complex complex de cazeinat de calciu cu fosfat de calciu coloidal, așa-numitul complex de cazeinat de fosfat de calciu (CCPC). CCFC conține, de asemenea, cantități mici de acid citric, magneziu, potasiu și sodiu.

Au fost studiate structura primară a tuturor cazeinelor și proprietățile lor fizico-chimice. Aceste proteine ​​au o greutate moleculară de aproximativ 20 mii, un punct izoelectric (pI) de cca. 4.7. Conțin cantități crescute de prolină (lanțul polipeptidic are o structură b) și sunt rezistente la denaturanți. Resturile de acid fosforic (de obicei sub formă de sare de Ca) formează o legătură esterică în primul rând cu gruparea hidroxi a resturilor de serină. Cazeina uscată este o pulbere albă, fără gust și inodor, practic insolubilă în apă și solvenți organici, solubilă în soluții apoase de săruri și alcalii diluate, din care precipită la acidificare. Cazeina are capacitatea de a se coagula. Acest proces este de natură enzimatică. La nou-născuți, sucul gastric conține o proteinază specială - renina sau chimozina, care desparte o glicopeptidă din (-cazeină) pentru a forma așa-numitul abur - cazeină, care are capacitatea de a polimeriza coagularea tuturor cazeinei La animalele adulte și la oameni, formarea aburului - cazeinei are loc ca urmare a acțiunii pepsinei În capacitatea sa de coagulare, cazeina este similară cu fibrinogenul din plasma sanguină, care, sub acțiunea trombinei. transformata in fibrina usor polimerizata Se crede ca fibrinogenul este precursorul evolutiv al caseinei. Capacitatea de coagulare este de mare importanta pentru asimilarea eficienta a laptelui de catre nou-nascuti proteinazele deja în stare nativă, în timp ce toate proteinele globulare dobândesc această proprietate în timpul denaturarii. creierul, activitatea sistemului nervos central etc. Pentru a izola cazeina, laptele degresat este acidulat la pH 4,7, ceea ce face ca cazeina să precipite. Cazeina conține toți aminoacizii necesari organismului (inclusiv cei esențiali), și este componenta principală a brânzei de vaci și a brânzei de vaci; servește ca formator de peliculă în producția de adezivi și vopsele adezive, precum și ca materie primă pentru materiale plastice și fibre.

Cazeina, ca toate proteinele, are proprietăți amfotere - poate prezenta atât proprietăți acide, cât și alcaline.

Când soluția reacționează alcalin, cazeina devine încărcată negativ, drept urmare este capabilă să reacționeze cu acizii:

Dimpotrivă, într-o soluție acidă, cazeina dobândește capacitatea de a reacționa cu alcalii, adică. cationi și devine încărcat pozitiv.

În lapte, cazeina are proprietăți acide pronunțate. Grupările sale carboxil libere ale aminoacizilor dicarboxilici și grupările hidroxil ale acidului fosforic interacționează ușor cu ionii sărurilor metalelor alcaline și alcalino-pământoase (Na + -, K +, Ca 2+, Mg 2+), formând cazeinați.

Grupările amino libere ale cazeiinei pot interacționa cu aldehidele, cum ar fi formaldehida:

Această reacție stă la baza determinării conținutului de proteine ​​din lapte folosind metoda de titrare cu formol.

Poate că toată lumea a auzit probabil despre proteina cazeină. Este elementul principal. Din păcate, un astfel de produs proteic nu este întotdeauna luat în serios. Dar degeaba! La urma urmei, cazeina este foarte utilă atât pentru sportivi, cât și pentru oamenii obișnuiți. Caracteristica sa principală este consumul corect de proteine.

Tradusă din latină, cazeină înseamnă brânză. Prin definiție științifică, este interpretată ca o proteină complexă care se găsește în lapte. Această componentă face parte din lapte, care este folosit de aproape toate mamiferele de pe pământ. Cea mai mare parte a acestuia în lapte este de 82%, în timp ce zerul conține doar 18%. Când laptele se acru, toată cazeina se transformă într-un precipitat, care constă în formare masa de cheag. Astfel, putem spune cu încredere că brânza de vaci constă în mare parte din cazeină.

Particularitatea acestui produs este că are o funcție de stocare. Această abilitate unică este obținută prin originea sa naturală. Datorită faptului că proteina cazeină se descompune de câteva ori mai mult decât proteina obișnuită din zer, cantitatea necesară de aminoacizi intră în corpul uman. Aceste proprietăți ale cazeinei îi permit să fie utilizat în mod activ de persoanele implicate în sporturi intense, precum și de cei care doresc să scape de excesul de greutate corporală.

ÎN diferite tipuri sport, este folosit cel mai adesea sub formă de cazeină micelară. Aceasta înseamnă că produsul constă din particule în suspensie. Când produsul este amestecat cu apă, rezultatul este o consistență destul de groasă. Este foarte usor de folosit si nu simti niciun disconfort sau postgust neplacut. Când cazeina micelară intră în stomac, o persoană simte un val mare de forță și sațietate completă, care se va simți pentru o perioadă lungă de timp.

Acest efect se realizeaza datorita faptului ca 100% cazeina contine 88% proteine ​​la 100 de grame de produs micelar, in timp ce 1,5% este grasime. Este de remarcat faptul că proteina cazeină nu conține carbohidrați! Aceste caracteristici unice ale produsului permit organismului să primească toți aminoacizii importanți. După ce a luat cazeină, o persoană se va simți plină timp de aproximativ 6-8 ore. Acest timp are un efect pozitiv asupra țesutului muscular. La urma urmei, ele nu numai că cresc semnificativ în masă, dar nici nu se prăbușesc între pauzele de masă.

Proteina cazeină ajută foarte eficient la arderea depozitelor de grăsime și la reducerea foametei. Dacă vă implicați activ în exerciții fizice și utilizați acest produs, obținerea rezultatului dorit va fi foarte simplă.

Important de știut!

Proteina, care ar include 100% proteine, nu există în natură. Maxim doar 95%!.

Pentru creșterea masei musculare, acest tip de proteine ​​joacă un rol important. Are proprietăți anti-catabolice.

Nu se recomandă utilizarea cazeină înainte sau după antrenament. Astfel, nu vei obține rezultate. La urma urmei, în perioadele de activitate fizică, organismul are nevoie de proteine ​​care au capacitatea de a fi absorbite rapid. Rezultă de aici că acest produs trebuie consumat doar înainte de culcare, în cantitate de 40 de grame.

Pentru a pierde in greutate, ia 20-30 de grame de 2-4 ori pe zi, si la fel inainte de culcare. In aceasta situatie, joaca rolul de a satura si de a conserva muschii.

Cazeina se va absorbi cel mai bine într-o doză de 30-40 de grame. În acest caz, trebuie amestecat cu lapte. Când produsul este combinat cu lichid, cel mai bine este să-l amestecați folosind un agitator sau un mixer.

Gustul băuturii va fi similar cu produs caș. Dacă doriți să experimentați, puteți adăuga cacao, vanilină sau zahăr.

Nu trebuie să uităm că cazeina este inclusă în aportul caloric zilnic. Deci la 100 de grame de produs, acesta va conține 360 ​​kcal.

Proteine ​​de cazeină - Video

Cum să alegi proteina potrivită Creatina și proteine, gainer sau proteină - care este mai bine să alegi? Proteine ​​sau BCAA, care este mai bine? Cum să luați proteine

Sarcina electrică a proteinelor este determinată de grupele ionizate: -COO -, NH 3 + etc. În mediu apos, grupările carboxil și fosfat se disociază (donează un proton) și devin anioni:

R–COOH R–COO - + H +

R–O–P = O R–O–P = O + 2H +

Grupările amino și grupările guanidinei adaugă protoni și devin cationi:

R–NH2 + H + R–NH3 +

R–NH–C–NH 2 + H + R–NH–C–NH 2

Mărimea sarcinilor electrice de pe suprafața proteinelor determină: 1 – capacitate de hidratare; 2 – capacitatea de deplasare în câmp electric; 3 – natura acidă sau bazică a proteinelor; 4 – solubilitate.

1. Proteinele se caracterizează printr-un grad foarte ridicat de hidratare, adică. legarea apei: 1 g de cazeină leagă 2-3,7 g sau mai multă apă. Un strat monomolecular de apă legată se formează pe suprafața unei particule coloidale încărcate electric datorită polarității moleculelor de apă. Alte particule de apă etc. sunt adsorbite pe acest strat. Pe măsură ce proteina se îngroașă, moleculele noi de apă sunt ținute din ce în ce mai puțin puternic de proteină și sunt ușor separate de aceasta când temperatura crește, se adaugă electroliți etc. Învelișul de hidratare previne agregarea moleculelor proteice în stare nativă și coagularea acestora.

2. Mărimea sarcinii determină mobilitatea proteinelor într-un câmp electric și este baza pentru separarea electroforetică și identificarea proteinelor. Cantitatea de sarcină proteică depinde de pH. Odată cu scăderea pH-ului, disocierea grupărilor COOH încetinește și ulterior se oprește complet. Într-un mediu alcalin, dimpotrivă, sunt complet disociate.

3. La un pH al laptelui proaspăt de 6,6-6,8, cazeina poartă atât sarcini pozitive, cât și negative, cu predominanța celor negative. Adică, sarcina totală de pe suprafața cazeinei este negativă.

4. Dacă pH-ul este redus treptat, ionii H + se vor lega cu grupări COO - încărcate pentru a forma grupări carboxil neîncărcate, de exemplu. cantitatea de sarcină negativă scade. La o anumită valoare a pH-ului (4,6-4,7), numărul de sarcini pozitive de pe suprafața particulelor de cazeină va fi egal cu numărul celor negative. În acest moment, care se numește izoelectric (pI), proteinele pierd mobilitatea electroforetică, gradul de hidratare și, în consecință, stabilitatea scade, adică. cazeina coagulează. Proteinele din zer rămân în soluție.

Solubilitatea proteinelor este, de asemenea, afectată de concentrația de săruri din amestec:

La concentrații scăzute de electroliți, solubilitatea crește;

Concentrațiile foarte mari de săruri privează proteinele de învelișul lor de hidratare și ele precipită (sărare) (un proces reversibil).

Alcoolul și acetona acționează și ca agenți de eliminare a apei și ireversibil. Efectul este sporit atunci când proteina este într-o formă instabilă (test de alcool pentru a determina stabilitatea termică a laptelui).

Proteine ​​din zer sunt proteine ​​din lapte care rămân în zer după ce cazeina a precipitat din lapte crud la pH 4,6 si temperatura 20°C. Ele reprezintă 15-22% din toate proteinele din lapte. La fel ca cazeina, acestea nu sunt omogene, ci constau din mai multe fracții, dintre care principalele β-lactoglobulina (ABCDD 2), α-lactalbumina (AV), albumina serică, imunoglobulinele, componente ale fracției proteoze peptonice. În plus, serul conține lactoferină, transferină, enzime, hormoni și alte componente minore.

Proteinele din zer conțin mai mulți aminoacizi esențiali decât cazeina, prin urmare sunt mai complete și trebuie folosite în scopuri alimentare.

Unele proprietăți ale proteinelor din zer sunt dezvăluite în timpul diferitelor procese tehnologiceși influențează calitatea produselor.

Cele mai importante proprietăți tehnologice proteinele din zer din lapte este capacitatea lor mare de reținere a apei și termolabilitatea, de exemplu. denaturarea lor prin încălzire (95°C timp de 20 min). Lanțurile polipeptidice ale proteinelor din zer au o configurație elicoială α și un conținut ridicat de aminoacizi care conțin S. Când sunt încălzite, legăturile de hidrogen și legăturile de valență laterale ale α-helixului sunt rupte; lanțurile polipeptidice se desfășoară. Între moleculele proteinelor din zer se formează noi legături de hidrogen și punți disulfurice, ceea ce duce la coagularea termică, în timp ce proteinele din zer sunt transformate în fulgi foarte mici, care în pasteurizator sunt precipitați împreună cu Ca 3 (PO 4) 2 sub formă de pietre de lapte sau se depun pe particulele de cazeină, blocând suprafața lor activă. Tratament termic duce de asemenea la o reacție între α-lactalbumină și β-lactoglobulină.

β-lactoglobulina – principala proteină din zer, conține grupe SH libere, reprezintă 7-12% din cantitatea totală de proteine ​​din lapte.

β-lactoglobulina, denaturată în timpul pasteurizării, formează complexe cu æ-cazeina și este precipitată cu aceasta în timpul coagulării acidului și cheagului cazeinei. Formarea complexului β-lactoglobulină - æ-cazeină afectează semnificativ atacul æ-cazeinei de către cheag și reduce stabilitatea termică a micelilor de cazeină.

α-lactalbumină reprezintă 2-5% din cantitatea totală de proteine ​​din lapte, fin dispersate; nu se coagulează la punctul izoelectric (pH 4,2-4,5), deoarece foarte hidratat; necoagulat de cheag; stabil termic datorită cantitate mare conexiuni S-S; joacă un rol important în sinteza lactozei.

Albumina serică (0,7-1,5%) intră laptele din sânge. Există o mulțime din această fracție în laptele de mastită.

Imunoglobuline (IG) îndeplinesc funcția de anticorpi (aglutinină), așa că sunt puțini dintre ei în laptele obișnuit (1,9-3,3% din cantitatea totală de proteine), iar în colostru formează cea mai mare parte (până la 90%) zer. proteine. Foarte sensibil la caldura.

Proteozo-peptone – partea cea mai termostabilă a proteinelor din zer. Ele reprezintă 2-6% din toate proteinele din lapte. Nu se precipită la 95-100°C timp de 20 de minute și se acidulează la pH 4,6; precipitat cu acid tricloracetic 12%.

Proteine ​​minore :

– lactoferina (proteina roșie de legare a fierului), o glicoproteină, conținută în cantitate de 0,01-0,02%, are efect bacteriostatic asupra E. coli;

– transferina este asemănătoare cu lactoferina, dar cu o secvență diferită de aminoacizi.