Види, склад і джерела молочних білків

Неможливо уявити собі нормальне функціонування людського організму при обмеженні або повному виключенні надходження ззовні протеїнів, жирів або вуглеводів. Особливо високо з переліченої групи традиційно цінують білки, незамінні при побудові клітин і міжклітинних зв 'язків. Відомі людству білки розділили на дві групи, орієнтуючись на походження - рослинні, тварини. Другий тип можна назвати найважливішим з усіх органічних сполук, принаймні для людини.

Молоко і молочний білок

З усіма тими, хто не готовий визнати цінність і важливість тварин білків, а зокрема, молочного, готова посперечатися сама природа. Чим харчується новонароджене немовля, без чого йому практично неможливо вижити? Правильно, це материнське молоко. У його складі - молочний білок, необхідний дитині для повноцінного розвитку і зростання. Звичайно, можна перевести малюка на штучні суміші (на які у багатьох алергія, тому зробити задумане буде непросто), та тільки ось ніяке виготовлене промисловістю харчування не може зрівнятися за якістю з природним продуктом.

Мода на вегетаріанство, особливо популярна в останні роки, закликає багатьох виключити з їжі всі продукти тваринного походження, в тому числі молоко і його похідні. Наскільки це розумне рішення, кожна людина думає сама. У той же час багато вчених сходяться на думці, що продукти, що містять молочний білок, виключати з їжі не можна.

Важливі особливості

Протеїн - загальне найменування групи білків, в той час як всі відомі науці види молочних білків являють собою лише частину протеїнової групи. Від інших підгруп їх можна відрізнити за ключовими особливостями: амінокислотному складу (присутні 20 незамінних сполук), вартості (досить низька).

Протеїн рослинного походження не настільки багатий різними амінокислотами, а значить, менш корисний для людини. Ну а якщо говорити про ціну, то тут білки молока і молочних продуктів помітно виграють, якщо порівнювати їх з рибою, м 'ясом і яйцями птахів. Білок, що міститься в молочних продуктах, доступний людям з низьким рівнем доходу - навіть найбіднішому прошарку населення.

Молоко: специфіка складу

Які молочні білки містяться в молоці? Є дві групи компонентів: казеїн (його також називають казеінатом кальцію), сироваткові білки. Перший - це основна частина продукту, від 87 до 100 відсотків його обсягу. Сироваткові білки в молочних продуктах представлені альбуміном, глобуліном. На їх частку припадає не більше 18% продукту, але на практиці - рідше більше 13%.

Казеінат кальцію

Вміст у молочному білку білка казеїну в цій формі домінує над іншими компонентами. При цьому сполука для людського організму досить складно в перетравленні, засвоєнні - травна система витрачає великий обсяг енергії, потребує тривалого часу, щоб впоратися з продуктом, що надійшов. Це і недолік, і позитивна особливість.

Оскільки швидкість розщеплення невелика, амінокислоти в кров людини надходять не "" залпом "", відразу після випитого склянки молока, а поступово, невеликими порціями. За рахунок цього організм рівномірніше насичується необхідними сполуками, встановлюється постійний оптимальний рівень концентрації амінокислот, що зберігається тривалий час. Зазвичай тривалість стабільного періоду - близько шести годин з моменту прийому в їжу джерела білка. За рахунок цієї особливості молочні білки, особливо казеїн, незамінні для годування маленьких дітей. З іншого боку, з "єднання неможливо розчинити водою, що вважають негативною особливістю.

Казеїн: трохи хімії

В яких молочних продуктах білок казеїн утворюється? Зазвичай у вільній формі він характерний для прокислого молока. З точки зору хімії, процеси виглядають наступним чином: ферменти впливають на молочний цукор, іменований лактозою. Джерело ферментів - молочнокислі культури, концентрація яких в останні роки стала потужним рекламним інструментом. Отже, ферментація робить з лактози лактат (молочну кислоту), під впливом якого казеінат кальцію перетворюється на казеїн.

Для людського організму комплекс з казеїну і лактату набагато більш простий для переробки, ніж вихідний казеінат кальцію. Оброблене ферментами з 'єднання стає розчинним для води.

Казеїн: по-науковому, але доступно

Якщо розглядати білок з точки зору науки, можна відзначити, що це фосфопротеїн. Термін означає, що молекула казеїну містить фосфорну кислоту, пов 'язану оксиамінокислотами. Така сполука комбінується з треоніном, серіном, і це дає складний ефір.

Зв 'язок з міститься в продукті кальцієм дає казеїну активність, і з' єднання іменують фосфаткальцієвим комплексом. Певний відсоток білка представлений солями кальцію, які називають казеінатом. Саме він вступає в активну взаємодію з молочною кислотою, що дає за підсумками реакції молочнокислий кальцій, а разом з ним - вже згаданий казеїн, зазвичай в такій реакції виступає осадом.

Відомі три основні форми казеїну, які отримали найменування альфа, бета, гамма. Між собою їх відрізняють, оцінюючи, як багато фосфору міститься в з 'єднанні. В альфа-варіанті цього компонента близько 1%, а в гамма - вже в 10 разів менше. Саме альфа-форма казеїну вважається основною, її концентрація - близько 85% білка. У процесі згортання вона стає згустком, а ось бета і гамма зберігають рідкий стан.

Молочні сироваткові білки

Особливість такої групи молочних білків - у повноцінному амінокислотному складі. Водночас вони відрізняються від казеінату кальцію, казеїну, оскільки близькі за своїм складом до тієї тканини, що формує людські м 'язи. Сироваткові білки відомі підвищеними анаболічними якостями. Молочні білки цієї групи лідирують серед усіх інших відомих науці різновидів протеїнової групи з концентрації ВСАА - амінокислот, яким властивий розгалужений ланцюг.

Здоров "я і молоко

Ні для кого не секрет, що досить часто зустрічається непереносимість молочного білка. Особливо характерно це для скандинавських країн, Фінляндії та Китаю. Але це ще не є показником того, що продукти, що містять молочний білок, небезпечні для людини - насправді все навпаки.

З давніх пір люди знали, що молоко і виготовлені з нього продукти позитивно впливають на людське здоров 'я. Втім, у ті часи ще не було зрозуміло, як це явище пояснити. Сучасні вчені знають точно, які саме компоненти яким чином впливають на людський організм і яку користь вони приносять. Щоб розібратися в користь молока, потрібно враховувати особливості груп сполук, що становлять всі молочні білки, оскільки кожне з них має свої особливості і впливає на людину тільки цьому з 'єднанню притаманним чином.

Казеїн: користь

Цей молочний білок абсолютно незамінний для організму маленької дитини, оскільки разом з ним надходять компоненти для будівництва тканин тіла, що росте і розвивається. Але не тільки батьки маленьких дітей дуже високо цінують казеїн. Він робить незамінний позитивний вплив на організм тих, хто намагається схуднути, а також корисний завзятим спортсменам.

Казеїн - це антикатаболічна сполука, і його вживання в їжу на тривалий час дає відчуття ситості. Він перетравлюється досить повільно, а значить, чудово підходить для вечірнього перекусу. Незамінний казеїн і в ситуації, коли між тренуваннями потрібно підкріпитися, а поїсти ґрунтовно можливості немає. Вдаються до казеїну в разі, якщо між тренуваннями довелося зробити тривалу перерву. Нерідко саме його мають на увазі, коли шукають, де можна купити сухий молочний білок.

Казеїн дає організму незамінні амінокислоти, але не тільки. Переробка цього білка травленою системою збагачує кров фосфором, кальцієм, незамінними для побудови м 'язової маси, кісткової тканини. Ці сполуки позитивно впливають на суглоби і дозволяють зберегти здоровими зуби. Не дивно, що концентрат молочних білків з подібними позитивними якостями став користуватися шаленою популярністю серед любителів спорту і ЗОЖ.

Сироваткові білки: користь

Для організму білок молочної сироватки - це джерело матеріалу, що використовується у формуванні клітин м 'язової тканини. Крім того, саме під впливом цих сполук в організмі активізуються процеси генерування молочного протеїну.

Альбуміни, глобуліни легко розщеплюються і посилюються. Завдяки цій особливості білки, опинившись в людському організмі, активізують метаболізм. Це сильно впливає на ліпіди: жирні клітини швидше розщеплюються.

Сироваткові білки: наукове обґрунтування

Говорячи про наявність білків у молоці, крім глобуліну, альбуміну важливо також відзначати наявність спеціального білка, що формує зовнішній бар 'єр жирових кульок. Цінність усіх цих з 'єднань для процесів у людському організмі виключно висока. Зокрема, альбумін незамінний, оскільки включає в себе сірку, а не тільки амінокислоти (яких тут, між іншим, дуже багато).

Альбумін, який зустрічається в сироватці крові, близький за своїми особливостями до того, якою виявляють у кристалічній формі в молоці. В альфа-версії такого білка висока концентрація триптофану, необхідного зростаючому організму - тут його міститься приблизно в 4 рази більше, ніж в інших сполуках. Також альфа-альбумін багатий на фенілаланін, лізин.

Молочний глобулін науці відомий у різних формах: псевдо, бета, еуглобулін. Всі ці сполуки діють як антибіотики, формуються з сироваткових білків, що містять антитіла. Імунні якості більшою мірою притаманні псевдо-, еуглобуліну, що пояснюється складом, схожим зі структурою білків у крові (плазмі). Білки молочної сироватки на 10% складаються саме з цих сполук. А ось молозиво набагато багатшими корисними для імунітету сполуками - в ньому псевдо-, еуглобулін займають до 90% загальної маси.

Здоров "я на роки

Звичайно, непереносимість молочного білка - це серйозно, але не тільки через алергічну реакцію на продукт. Так, від молочних білків можна відмовитися, і тоді ніякої алергії не буде і в помині. Але одночасно з цим людина позбавляється можливості отримувати разом з їжею незамінні компоненти, що знижують відсоток холестерину в крові. А містяться вони в особливо великій концентрації в таких улюблених багатьма з дитинства ряжанці і простокваші.

Нерідко молочний білок застосовується як профілактичний засіб проти атеросклерозу, якщо відомо, що людина схильна до такого порушення здоров 'я. Концентрат молочних білків може бути засобом, що допомагає поліпшити стан хворого.

Сироваткові білки також відомі своєю користю в стресових ситуаціях - вони роблять організм людини витривалим, сильним, що впливає не тільки на фізичну форму, а й психічний стан. Логіка ефекту білків наступна: під впливом альбумінів зменшується продукування кортизолу, що негативно впливає на нервову систему, а ось генерування серотоніну активізується. Різні клітини людського організму підвищують інсулінову чутливість, що також позитивно впливає на самопочуття і стан здоров 'я. Деякі вчені переконані, що молочні білки можуть допомогти в боротьбі з раком, але ця теорія поки потребує більш детальної розробки.

Обережність не завадить

Певну небезпеку молочні білки несуть для людини навіть у разі, якщо непереносимості у неї немає. Це пов 'язано з надлишком, коли в організм потрапляє стільки поживних речовин, що внутрішні системи просто не в силах впоратися з обсягами. Добова норма - 40 г протеїну, але максимальна "доза" варіюється від сотні до 120 г. Втім, навіть невелике перевищення цього обсягу ще не веде до неприємних наслідків, але якщо межа була порушена істотно, тоді висока ймовірність білкового отруєння.

Основна небезпека пов 'язана з появою у високій концентрації кетонових тіл, що формуються, коли молекули молочного білка розпадаються. Для людського організму вони подібні до отрути, і страждає від неї перша печінка, але не тільки: при серйозному отруєнні незабаром будуть помітні порушення з боку інших систем. Зазвичай отруєння впізнати досить легко: людина страждає від метеоризму, з рота погано пахне, переслідує смак ацетону.

Непереносимість: детальніше

Багато хто знає про непереносимість. З цієї ж причини багатьом відомо, що є молочний білок лактозу, і абсолютно безпечні тільки ті продукти, на упаковці які є позначка "не містить лактози".

Як правило, непереносимість проявляється симптомами, схожими з отруєнням, - виникають гази, травлення порушується, можуть переслідувати коліки в кишечнику. Водночас люди, чий організм не може переробляти молочний цукор, потребують білка молока, а разом з ним - амінокислот. Це і стало поштовхом для промисловості, і сьогодні у продажу можна знайти будь-які молочні продукти, які до смаку нічим не поступаються містять лактозу, але безпечні для алергіків.

Харчуємося правильно

Щоб в організм надходила достатня кількість молочного білка, має сенс будувати свою дієту відповідним чином. Слід пам 'ятати, що брак амінокислот особливо негативно позначається на дітях - новонароджених, грудничках. І все ж доросле населення планети, стикаючись з нестачею найголовніших елементів у їжі, втрачає колишнє здоров 'я.

Найбільш велика концентрація казеїну в молоці корів, кіз. На сто грамів продукту припадає близько 0,8% білка. Трохи відстають буйволи - концентрація близько 0,6%, коні та вівці (піввідсотка). Хорошим джерелом казеїну, а разом з ним амінокислот можуть стати сири чеддер, гауда, що складаються на 0,3% з білка, і свіжі сири типу бринзи і моцарели, в яких казеїну лише трохи менше - 0,26%. Не слід нехтувати і творогом, іншими видами сиру, молочною сироваткою. Остання, якщо вона не у смаку людини в чистому вигляді, може споживатися в продуктах, які на ній виготовляють. Це різні йогурти, молочні напої, в тому числі звична ряжанка.

Спорт і молочний білок

Далеко не всі спортсмени близькі до науки, але всі вони знають, що без молочних білків неможливий нормальний розвиток тканин тіла, а значить, важливо стежити за вмістом цих речовин у харчуванні, щоб спортивна кар 'єра була успішною. У той же час велика кількість спортивного харчування, представленого на ринку, не дозволяє дійсно успішно вирішити проблему з браком білка в раціоні спортсмена. Щоб позбутися подібних неприємностей, варто приділити особливу увагу складу спеціальних продуктів, представлених на магазинних полицях.

На багатьох упаковках лаконічно вказано "протеїн" - без розшифровки, якого роду білок міститься всередині. Найбільш швидко засвоюється сироватковий білок, але в дешевій продукції його зазвичай підміняють концентратом молочної сироватки. Її лікарі рекомендують по можливості уникати - продукт досить марний, зате провокує проблеми з травленням. Фахівці зі спортивного харчування радять особливу увагу приділяти казеїну, у продажу в спеціалізованих магазинах представленому у вигляді концентрату. Він досить швидко і легко засвоюється, тривалий час забезпечує людину амінокислотами і вважається універсальним. Багато хто сходиться на думці, що саме цей творожистий білок найбільш корисний для спортсменів. Але, знову ж таки, важливо не перегнути палицю, при споживанні надміру об 'ємних порцій спеціального харчування висока ймовірність отруєння.

Молочні білки: функції для промисловості

Виготовлення продуктів харчування постійно вимагає знаходження нових і нових шляхів застосування вже відомих компонентів, речовин, сполук. Не будуть винятком і молочні білки, чиї параметри і донині не вивчені до кінця. Білки необхідні людському організму для створення власних структур, і це стимулює вчених у всьому світі докласти максимум зусиль, щоб ці якості знайшли своє відображення в одержуваній в промисловості продукції.

Харчові білки потрібні для поліпшення текстури вироблених промислово продуктів. Вони ж дають стабільність з 'єднанням у процесі обробки. Такі особливості пояснюються специфікою структури молочних білків, і вчені бачать великий потенціал у подальшому вивченні зв 'язків структури білків, особливо з урахуванням того, що різні характеристики білкових структур пояснюють різні напрямки функціональності. Нативні білки, одержувані з одного джерела, не можуть мати всі необхідні виробнику параметри, а значить, доведеться коригувати їх у процесі для підвищення ефективності. Змінювати білкову структуру можна ферментами, хімічною реакцією і фізичним впливом.

Зараз вважається, що саме ферментаційні процеси - оптимальний варіант, що дозволяє зменшити ймовірність появи токсичних сполук. Ефективність цього методу пояснюється специфічністю реакцій ферментації. Найбільш прогресивну технологію, доступну в промисловості в наші дні, назвали ферментативним зшиванням. Цей метод розроблений і активно застосовується вже близько десятиліття, але використовується тільки трансглутаміназа (так називається зшиваючий фермент), оскільки поки немає альтернативних варіантів з 'єднань, що дозволяють активізувати ковалентні зв' язки.

Особливості промислових процесів

Завдяки присутності трансглутамінази ацил активніше переноситься між донором, в якості якого виступає гамма-карбоксиамідна група глутамінових залишків, і акцептором, чию роль грають аміноз 'єднання.

Вважається, що трансглутаміназа може бути ефективною заміною стабілізаторів, що утворюють структуру в різних продуктах, навіть молочних. При зміні білків із застосуванням цього компонента досягається стабільність в досить широких температурних межах, зростає можливість розчинення водою, підвищуються реологічні якості та ряд інших функціональних особливостей.

У теорії і на практиці

Спочатку можливість зшивання за допомогою ферментації вивчалася аналітично. Для цього обчислювали, якою буде молекулярна білкова маса при успішному результаті. Для визначення використовували методики електрофорезу, хроматографії, спектрофотометрії, фосфороспектроскопії та деякі інші, більш просунуті технології. Вдалося виявити, що для коригування швидкості реакції можна вводити до складу аміак, який в нормі продукується в якості побічного з 'єднання.

Водночас обробка трансглутамінази веде до коригування параметрів вихідного субстрату, а це впливає на функціональні показники. Досить багато факторів впливають на те, наскільки швидко проходить реакція взаємного зв 'язування. Деякі з них - зовнішні, як то температура і тиск, інші визначаються особливості компонентів, що беруть участь у процесі.