Кількість казеїну в молоці становить 2, 3-2, 9% або 76-86% загального білка плазми молока
До білків молока також відносять ферменти, гормони (пролактин, гормон росту, інсулін і ін.), І білки оболонок жирових кульок.
Власне харчовими білками є казеїни. Вони максимально розщеплюються протеиназами травного тракту в нативному стані, в той час як глобулярні білки набувають цю здатність тільки після денатурації.
Важливими біологічними функціями володіють сироваткові білки. Імуноглобуліни є носіями пасивного імунітету, лактоферин і лізоцим мають антибактеріальні властивості. Лактоферин і b-лактоглобулин виконують транспортну функцію - переносять в кишечник новонародженого залізо, вітаміни і деякі інші речовини.
За змістом і співвідношенням незамінних амінокислот білки молока відносяться до біологічно повноцінних білків.
Сироваткові білки молока містять більшу кількість сірковмісних амінокислот (метіонін, цистеїн), ніж казеїни. Тому оптимальний баланс амінокислот в раціоні може бути досягнутий зміною співвідношення казеїну і сироваткових білків.
Іноді при вживанні молока приблизно у 1% дітей спостерігаються алергічні реакції. Основним алергенним компонентом коров'ячого молока для людини вважається b-лактоглобулин.
Склад і властивості казеїну
Кількість казеїну в молоці становить 2,3-2,9% або 76-86% загального білка плазми молока. У практиці під казеином розуміють суміш білків (казеїну), загрожених з знежиреного молока при підкисленні до рН 4,6. Казеїн також виділяється з молока шляхом осадження за допомогою сульфатів натрію або амонію чи методом ультрацентріфугіованія.
Очищений казеїн, виділений з молока за допомогою оцтової кислоти, являє собою аморфний порошок білого кольору, без запаху і смаку, практично нерозчинний у воді, розчинний у слабких розчинах лугів, солей лужних і лужноземельних металів і мінеральних кислот.
При рН свіжого молока 6,6 казеїн має негативний заряд. Ізоелектрична стан казеїну настає при рН 4,6-4,7. Отже, в складі казеїну переважають дикарбонові кислоти. Крім того, негативний заряд і кислі властивості казеїну посилюють гідроксильні групи фосфорної кислоти. Казеїн належить до фосфопротеіди - в своєму складі містить фосфорну кислоту, приєднану моноефірной зв'язком до залишків серину:
Своїми полярними групами і пептидними угрупованнями головних ланцюгів казеїн пов'язує значна кількість води - більше 2 г на 1 г білка. Гідрофільні властивості казеїну залежать від структури, заряду молекул, рН середовища, концентрації в ній солей і ін. Чинників.
У молоці казеїн має явно виражені кислі властивості. Його вільні карбоксильні групи дикарбонових амінокислот і гідроксильні групи фосфорної кислоти легко взаємодіють з іонами солей лужних і лужноземельних металів (Na +, K +, Ca2 +, Mg2 +), утворюючи казеинати.
Нативні молекули казеїну утворюють особливим чином структуровані комплекси - міцели. Крім казеїну, в їх склад входять іони кальцію, неорганічного фосфату і цитрату. В даний час прийнято вважати, що казеїн в молоці міститься у вигляді казеїнату кальцію, поєднаного з колоїдним фосфатом кальцію, або так званого казеінаткальційфосфатного комплексу (ККФК). ККФК утворює міцели майже сферичної форми, що складаються з субміцелл розміром 40-300 нм.
ККФК стабільний в свіжому молоці, зберігає стійкість при тепловій і механічній обробці молока. Однак при високотемпературній обробці молока і при виробленні кисломолочних продуктів спостерігається порушення його міцелярної і субміцеллярной структури.
Казеїн, отриманий з знежиреного молока осадженням кислотою при рН 4,6, є гетерогенним білком.
Попереднє поділ казеїну на фракції можна здійснити за допомогою розчину сечовини.
Казеїн повністю розчиняється в 6,6 М розчині сечовини. При зниженні концентрації сечовини до 4,6 М в осад випадає a-казеїновий комплекс (молекулярна маса 27000 Да). В a-казеїновому комплексі виділяють Са-чутливу частину і Са-нечутливу.
Са-чутлива частина випадає в осад у присутності 0,03-0,04 М CaCl2 при рН 7 і температурі 0-40С і зазвичай називається as-казеїном. При електрофорезі на гелях as-казеїн розділяється на фракцію as1 з варіантами A, B, C, D і групи as-подібних казеїну. Їх різні поєднання в молоці характеризують генотип породи тварин.
До Са-нечутливою частини a-казеїнового комплексу відносять k-, g- і m-казеїни, які розчиняються в 0,03-0,4 Ь CaCl2. Найбільш вивченою є k-фракція (М = 10000-26000 Да). k-казеїн є стабілізатором казеїновій міцели від дії іонів Са. Під дією сичужного ферменту відбувається розщеплення k-казеїну, його стабілізуючі властивості втрачаються, і казеїн коагулює іонами Са.
b-казеїновий комплекс осідає з розчину сечовини при зниженні її концентрації до 3,3 М. b-казеїн при температурі 0-40С знаходиться в мономерний формі і не осідає іонами Са, на відміну від as-казеїну. При температурі 350С b-казеїн полимеризуется і осідає іонами кальцію. b-казеїн методами електрофорезу і хроматографії можна розділити ще на 3-4 фракції, зазвичай позначаються A, B, C, D.
g-казеїновий комплекс випадає в осад при зниженні концентрації розчину сечовини до 1,7 м при рН 4,7 після додавання (NH4) 2SO4. Дана фракція вивчена слабо і, по всій видимості, також є гетерогенною.
Крім цих основних білків, в молоці присутній в незначних кількостях ряд ферментів, білки оболонок жирових кульок і інші специфічні білки молока.
Ферменти молока включають більше 20 справжніх (нативних), а також численні позаклітинні і внутрішньоклітинні ферменти, які продукують мікрофлорою молока і бактеріальних заквасок. Ферменти молока мають велике практичне значення, як для переробки молока, так і для оцінки його санітарного стану.
Протеїн мембрани жирових кульок представлений глобуліном, який не є ідентичним жодному з білків молока. На 100 г жирових кульок доводиться 0,4-0,8 г білка їх оболонок.
Небілкові азотисті сполуки
Крім білкових речовин в молоці містяться численні азотисті сполуки небілкового характеру. Вони являють собою проміжні і кінцеві продукти азотистого обміну в організмі тварин і потрапляють в молоко безпосередньо з крові. Найважливішими компонентами фракції небелкового азоту молока є сечовина, пептиди, амінокислоти, креатин і креатинін, аміак, оротовая, сечова і гиппуровая кислоти. Їх загальна кількість становить близько 5% всього вмісту азоту в молоці.
Головним компонентом молочного жиру є тригліцериди (98-99%). Крім тригліцеридів в молоці виявляються лецитин, кефалин, сфингомиелин, холестерин, ергостерину, цереброзидів, жиророзчинні вітаміни і провітаміни, вільні жирні кислоти.