Казеин в молоке что это такое
Казеин
Казеин – белковое вещество, при помощи которого производят молочную продукцию. Путем ферментного створаживания молока. Благодаря крупным молекулам медленно всасывается и усваивается в желудочно-кишечном тракте. Содержит большое количество глютамина. Это аминокислота, являющаяся строительным материалом для белка. Задействована во многих функциях организма: нормализует работу кишечника, укрепляет иммунную систему, поставляет питательные вещества к внутренним органам.
Казеин необходим для борьбы с катаболизмом мускулатуры в период длительных перерывов в приеме еды. Во время ночного отдыха или при отсутствии возможности поесть более чем 4 часа. Бодибилдерам аминокислоты требуются в большом количестве. Дефицит веществ приводит к разрушению мышечных волокон. Спортсмены используют добавку в качестве дополнения к другим видам белка быстрого усвоения.
Натуральные источники казеина
Продукты богатые казеином должны входить в рацион каждого человека. Вещество содержится в изделиях из молока. Хорошо борется с чувством голода. Спортсмены используют молочные продукты в качестве перекусов.
7. Коровье, козье, овечье молоко.
9. Молочный шоколад.
13. Твердый, мягкий сыр.
Виды казеина
1. Мицеллярный казеин.
При производстве вещества молоко проходит специальную фильтрацию. Очищается от сыворотки, жиров и лактозы. Подходит людям с непереносимостью лактозы. При поступлении в кишечник образует мицеллы. Это комки, замедляющие проникновение пищеварительных ферментов. Процесс усвоения длится не менее 10 часов. Изготавливается без применения кислот и нагрева. Сохраняет естественную структуру белка.
2. Казеинат кальция.
Это смесь казеина и кальция. Обладает густой консистенцией, пенится, хорошо растворяется в жидкостях. Быстро усваивается в желудочно-кишечном тракте и не образует комочков. Во время отдыха обеспечивает мышцы необходимыми аминокислотами. Казеинат содержит 90% белка, большое количество глютамина и микроэлементов.
Подвергается ферментативному гидролизу. Процесс усвоения происходит быстрее, чем после приема обычного казеина. Спортсмены пьют его после занятий спортом, чтобы восполнить баланс аминокислот в организме.
Правда ли, что молоко типа А2 полезнее молока А1: что говорит наука
Молоко, как ценный питательный продукт, способно оказывать большое влияние на наше здоровье. В настоящее время все чаще можно встретить утверждение, что молоко типа А2 более полезное, чем обычное молоко А1. Сторонники этой точки зрения утверждают, что A2 имеет несколько преимуществ для здоровья. В этой статье мы обсудим, что говорят исследования на этот счет.
Что означают эти термины?
Казеин — это самая большая группа белков в молоке, составляющая около 80 процентов от общего их содержания. Различают несколько видов казеина. Бета-казеин — второй по распространенности и существует как минимум в 13 различных формах.
Две наиболее распространенные формы:
Бета-казеин A1. Молоко от пород коров, происходящих из Северной Европы, как правило, с высоким содержанием бета-казеина A1.
Бета-казеин А2. Молоко с высоким содержанием бета-казеина А2 в основном содержится в породах, которые происходят с Нормандских островов и южной Франции.
Обычное молоко содержит бета-казеин как A1, так и A2, но молоко A2 содержит только бета-казеин A2. Некоторые ученые считают, что бета-казеин A1 может быть вредным, а бета-казеин A2 — более безопасный выбор. Существуют даже подобие общественных и научных дебатов по этому поводу.
В чем обвиняют белок A1
Бета-казоморфин-7 (BCM-7) представляет собой опиоидный пептид, высвобождаемый при переваривании бета-казеина A1. По этой причине некоторые люди считают, что обычное молоко менее полезно, чем молоко А2.
Хотя BCM-7 может влиять на пищеварительную систему, до сих пор неясно, в какой степени BCM-7 всасывается в кровь без изменений. Исследования не обнаружили BCM-7 в крови здоровых взрослых, которые пьют коровье молоко, но несколько тестов показывают, что BCM-7 может присутствовать у младенцев. Хотя BCM-7 был тщательно исследован, его общее воздействие на здоровье остается неясным.
Сахарный диабет 1 типа. Несколько работ показывают связь употребления молока A1 в детстве с увеличением риска диабета 1 типа. Однако эти исследования носят наблюдательный характер. Они не могут доказать, что бета-казеин A1 вызывает диабет 1 типа — только то, что те, кто получает его больше, подвергаются более высокому риску.
В то время как некоторые исследования на животных не выявили разницы между бета-казеином A1 и A2, другие показывают, что бета-казеин A1 оказывает защитное или неблагоприятное воздействие на диабет 1 типа. До сих пор в клинических испытаниях на людях не изучалось влияние бета-казеина A1 на диабет 1 типа.
Сердечные заболевания. К настоящему времени в двух исследованиях изучалось влияние молока A1 на факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний у людей. В одном исследовании с участием 15 взрослых с высоким риском сердечных заболеваний не наблюдалось значительных побочных эффектов. A1 и A2 имели сходное влияние на функцию кровеносных сосудов, артериальное давление, жиры в крови и маркеры воспаления. Другое исследование не обнаружило существенных различий во влиянии казеина A1 и A2 на уровень холестерина в крови.
Аутизм. Аутизм — это психическое состояние, характеризующееся плохим социальным взаимодействием и повторяющимся поведением. Теоретически пептиды вроде BCM-7 могут играть роль в его развитии. Однако исследования не подтверждают все предложенные механизмы. Одно исследование на младенцах обнаружило более высокие уровни BCM-7 у тех, кто кормился коровьим молоком, по сравнению с теми, кто находился на грудном вскармливании. Примечательно, что уровни BCM-7 быстро падали у некоторых младенцев, а у других оставались высокими. Для тех, кто сохранил эти высокие уровни, BCM-7 был тесно связан с нарушенной способностью планировать и выполнять действия.
Еще одно исследование показывает, что употребление коровьего молока может ухудшить поведенческие симптомы у детей с аутизмом. Но другие эксперименты не выявили связи с поведением. До сих пор ни в одном испытании на людях специально не изучалось влияние молока A1 и A2 на симптомы аутизма.
Заключение
Дебаты о потенциальном влиянии молока A1 и A2 на здоровье продолжаются. Но доказательства слишком слабы, чтобы можно было утверждать о связи между бета-казеином A1 и такими состояниями, как сахарный диабет 1 типа, заболевания сердца и аутизм.
Казеин в молоке: польза и вред
Н аверное, ни в одной сфере человеческой деятельности не встречается столько мифов и ложных убеждений, сколько можно встретить в сфере питания. Большая часть этих мифов умышленно навязана нам пищевыми корпорациями, остальные же — являются просто заблуждениями, возникшими по причине ложной интерпретации фактов. К примеру, в прошлом веке существовало заблуждение, что туберкулёз успешно лечится употреблением собачьего мяса. Достоверно неизвестно, откуда и почему появился этот миф, но совершенно очевидно, что такая «диета» скорее принесёт больше вреда, чем пользы. И даже если по каким-то причинам вследствие такого рациона наступало облегчение, то это можно считать не более чем краткосрочной ремиссией. Но именно на таких мифах, многие из которых большинству людей вовсе не кажутся нелогичными, построена современная система питания.
Наибольшее количество заблуждений можно встретить относительно наркотических веществ — алкоголя, кофе, сахара, а также продуктов животного происхождения. Почему так? Причина проста. На наркотических веществах и продуктах животного происхождения делаются большие деньги. Первые можно продавать в неограниченных количествах, постоянно увеличивая объёмы сбыта по причине формирования зависимости у человека, а вторые можно очень виртуозно подделывать, снижая тем самым себестоимость продукта и увеличивая процент чистой прибыли.
Множество таких мифов создано вокруг употребления молока и молочных продуктов. Сегодня даже ребёнок знает, что молоко — источник кальция. С детства ребёнку настойчиво внушается, что, если он хочет вырасти, и вырасти здоровым, нужно обязательно пить молоко и употреблять молочные продукты. Как часто это бывает с большинством распространённых мифов (за исключением совсем уж бредовых), они не лишены некой доли истины. К примеру, популярный миф о том, что алкоголь расширяет сосуды — не совсем уж откровенная ложь. Сосуды он действительно расширяет, но маркетологи алкогольных корпораций «забывают» уточнить, что происходит это по причине «склеивания» эритроцитов в хлопья с последующим закупориванием сосудов головного мозга и отмиранием клеток мозговой ткани. А сосуды, да, действительно расширяет.
Примерно та же самая ситуация и с мифом о насыщении организма кальцием в процессе употребления молока. Кальций в молоке действительно есть — с этим нельзя поспорить. Но проблема в том, что молоко и молочные продукты понижают Ph организма, что приводит к тому, что организм вынужден своими силами вновь этот Ph повышать. И в процессе этого организм в огромных количествах расходует… этот самый кальций. И парадокс заключается в том, что при употреблении молочных продуктов организм расходует кальция больше, чем получает. Но об этом факте, естественно, производители молока и ими финансируемые «исследования» предпочитают тактично умалчивать. И употребление молока и молочных продуктов ведёт не укреплению костей и зубов, а к их постепенному разрушению, вследствие хронического вымывания кальция из организма.
Ярким примером последствий употребления большого количества молока могут быть жители сёл и деревень, где употребление молока является очень популярным, а молочные продукты — постоянная составляющая их рациона. Результат в прямом смысле слова налицо. У жителей сёл и деревень отмечается весьма плачевное состояние зубов, за крайне редким исключением уже к сорока годам теряется большая их половина. Однако «закисление» организма — это только вершина айсберга. Главной опасностью молока является казеин — молочный белок.
Казеин в молоке: польза или вред
«Организму нужен белок», — слышим мы едва ли не с раннего детства. Зачем, почему и для чего — мало кто задаётся этим вопросом. Но для тех, кто интересуется, уже готов и ответ: для роста и восстановления клеток. Однако, даже не вдаваясь в дебри научных исследований, можно просто «включить» логику: белок, из которого строятся клетки человека, отличается и от молочного белка, и от мясного. У каждого из них — своя структура. Поэтому молочный белок в изначальном виде никак не может стать строительным материалом для клеток человека. В процессе переваривания любой белок, поступающий в организм человека, «раскладывается» на аминокислоты, и затем синтезируется именно тот белок, из которого строятся клетки человека.
И что же такое «казеин»? Молочный белок? Часто можно слышать такой аргумент в пользу употребления белка: дескать, природой ведь задумано, чтобы человек с первых дней жизни питался молоком матери. Почему бы потом не заменить его на животный аналог? Во-первых, утверждать, что молоко животного происхождения является аналогом материнского молока — это, мягко говоря, забавно. А во-вторых, весь вопрос в наличии ферментов, которые способны расщеплять молочный белок казеин. Уже много сказано о том, что у взрослого человека таких ферментов нет, но бытует заблуждение, что у ребёнка-то они есть. Увы, это также не более чем миф.
По словам профессора доктора Вальтера Вейта, который долгое время изучал вопрос вреда молочных продуктов для организма человека, даже у новорожденных отсутствуют ферменты, которые могли бы расщепить молочный белок казеин. Возникает вопрос: неужели природа изначально не продумала процесс усвоения материнского молока? Но нет, природой продумано всё до мелочей. И молоко в организме ребёнка расщепляется с помощью специфических бактерий, которые обитают в молочных железах матери и, попадая в организм ребёнка вместе с материнским молоком, выполняют роль ферментов, которые помогают расщеплять казеин. Таким образом, только благодаря такому сложному процессу может усваиваться казеин из материнского молока. Процесс же усвоения коровьего молока в организме телёнка происходит по принципиально иному способу: в организме телят уже присутствует фермент ренин, который и расщепляет молочный белок казеин. Поэтому коровье молоко, употреблённое человеком в любом возрасте, не способно полноценно перевариться и усвоиться организмом.
Поэтому если говорить о пользе молока, то речь идёт исключительно о пользе материнского молока для организма ребёнка. Это процесс, продуманный самой природой, и такой продукт усваивается в организме ребёнка и способствует его развитию. Об этом говорят не только зарубежные исследователи, но и наш с вами соотечественник — небезызвестный академик Уголев. В своих трудах он указывает, что заменить материнское молоко на молоко какого-либо млекопитающего никак не возможно без вреда для здоровья. В процессе такой замены в организм ребёнка будут неизбежно попадать чужеродные антигены, что на организм, ещё не имеющий полноценной иммунной защиты, окажет весьма разрушительное воздействие.
Если обратить внимание, то дети, которые питаются коровьим молоком, выглядят якобы более упитанными и преуспевают в росте. И это является главным аргументом сторонников питания молочными продуктами. Здесь тоже присутствует доля истины: чужеродные белки, которые содержатся в молоке, действительно в какой-то мере усваиваются организмом, но при этом наносят самому организму непоправимый вред, так как ЖКТ человека не рассчитан на переработку такого количества чужеродного белка. Это сказывается на почках и печени в первую очередь, а затем и на остальных органах. Таким образом, рост ребёнка действительно будет стремительным, но в ущерб внутренним органам.
Говоря о пользе материнского молока и вреде чужеродного, можно заметить некоторое несоответствие. Дескать, если молоко «закисляет» организм, то, значит, вредно любое молоко — и материнское, и коровье, и любое другое. Но это не так. По своему составу материнское молоко и молоко животного происхождения кардинально отличаются. Во-первых, содержание белка в том же коровье молоке примерно в два раза больше, чем в материнском. А чем выше концентрация белка, тем больше происходит закисление крови в процессе пищеварения. Во-вторых, опять-таки, молоко животного происхождения содержит казеин, но, в отличие от материнского, не содержит ферментов для его расщепления, что приводит к неполному его усвоению — и это опять-таки «закисляет» кровь. И это важно понимать: кардинальная разница между составом материнского молока и молока животного происхождения влияет на то, что в организме запускаются принципиально разные процессы. И в случае с материнским молоком это процессы естественные и нормальные, а в случае с молоком животного происхождения — неестественные и приносящие вред здоровью.
И стоит отметить ещё одно отличие между материнским и животным молоком. Чаще всего молоко животного происхождения употребляется после термообработки. И важно знать, что при температуре выше 40 градусов Цельсия происходит процесс денатурации белка, что ещё больше усложняет и без того неестественный процесс усвоения казеина.
Попадая в организм в таком виде, казеин практически не может быть усвоен, поэтому он поедается патогенными микроорганизмами, для которых подобный продукт — лучшее из лакомств и способствует их активному размножению.
Напоследок также можно развенчать и сам миф о том, что употребление кальция якобы влияет на рост костей и зубов. Многие исследования показывают, что количество употребления кальция практически не сказывается на этом процессе. К примеру, учёные (Lloyd T, Chinchilli VM, Johnson-Rollings N, Kieselhorst K, Eggli DF, Marcus R) из Pennsylvania State University в ходе обследования девочек в возрасте 12–18 лет, который является периодом активного роста костной ткани, обнаружили, что увеличение в рационе продуктов, содержащих кальций, никак не влияет на рост и укрепление костной ткани. Той же позиции придерживаются исследователи из Гарвардского университета, которые на протяжении 12 лет изучали рацион и образ жизни 78 000 женщин.
Было установлено, что употребление молочных продуктов никак не повлияло на укрепление костей, и даже более того, эффект был обратный. У тех женщин, которые включали в свой рацион молочные продукты, переломы костей случались в два раза чаще, чем у тех, кто употреблял молочные продукты эпизодически или не употреблял вовсе. Также в ходе исследований было отмечено, что развитие и рост костей обеспечивался физической активностью, а не количеством кальция в рационе. Поэтому гармоничному росту костей способствует спорт и физические нагрузки, а не употребление чужеродного белка, который в организме переваривается, причиняя вред здоровью, либо не переваривается вовсе. Миф о необходимости употребления убойных доз кальция, особенно для «растущего организма», — очередная ложь, навязанная пищевыми корпорациями и компаниями по производству разного рода БАДов.
Содержание казеина в молочных продуктах
В каких молочных продуктах нет казеина
Все молочные продукты так или иначе содержат молочный белок казеин. Как уже сказано выше, в зависимости от вида молочного продукта концентрация казеина может варьироваться, но в той или иной мере он присутствует в любом молочном продукте, и в обезжиренном молоке в том числе. Если же говорить о молочных продуктах без казеина, то речь пойдёт о растительных аналогах молока и молочных продуктов. Отличной заменой животному молоку может стать соевое молоко. Также животное молоко можно заменить ореховым, кунжутным или кокосовым. На основе кокосового молока также производятся кокосовые сливки, которые по жирности и консистенции ничуть не уступают молочному аналогу, а по вкусовым качествам — даже превосходят их! Важно понимать, что кокосовые сливки фабричного производства — это продукт, сдобренный пищевыми добавками и вообще далёкий от натурального.
Кокосовые сливки можно приготовить самостоятельно: для этого понадобится лишь мощная соковыжималка, жмых, полученный в процессе переработки мякоти кокоса — будет иметь консистенцию обычных молочных сливок. Если говорить о молоке как об источнике кальция (с учётом развенчания всех вышеуказанных мифов), то в кунжутном молоке содержание кальция как минимум в шесть раз выше, чем в коровьем. Кунжут можно перемолоть в кофемолке. Рекомендуется использовать чёрный кунжут — это продукт, непрошедший никакой обработки (в отличие от белого) и поэтому содержит максимальное количество полезных веществ. Ещё одним оригинальным вариантом может стать молоко из семян подсолнечника. Оно обладает весьма своеобразными вкусовыми качествами. Таким образом, выбор «молочных» продуктов на растительной основе весьма широк. Такие продукты не уступают ни по питательной ценности, ни по консистенции, ни по вкусовым качествам молоку животного происхождения, а чаще всего даже превосходят его по всем параметрам.
Казеин: быть или не быть в рационе?
Казеин — это молочный белок, точнее, основной вид белка, содержащийся в молоке, сыре, твороге и других молочных продуктах. Употреблять или нет молочные продукты, содержащие казеин, — личное дело каждого, но следует знать, что это — чужеродный для нашего организма компонент. Как писал легендарный царь Соломон: «Всему своё время, и время всякой вещи под небом». Природой задумано, чтобы человек употреблял казеин в раннем детстве и лишь с молоком матери, только в этом случае он усваивается без вреда для организма. Если рассуждать логически: ни одно живое существо на свете не употребляет молоко чужого биологического вида, да ещё и во взрослом возрасте.
Нарушив законы природы и включив в свой рацион молоко иного биологического вида, мы вредим своему организму, который не рассчитан на такое противоречие законам природы. Как уже сказано выше, необходимость белка, кальция и всего прочего, мягко говоря, несколько преувеличена. Сделано это умышленно и по всем понятным причинам. Существует множество аналогов молока и молочных продуктов, которые созданы на основе растительной пищи. Такие продукты гораздо проще усваиваются организмом и являются более естественными для нас. Однако следует проявлять здравомыслие и такими продуктами также злоупотреблять не следует. Слишком жирная и богатая белком пища трудно усваивается организмом, да и в принципе ему не нужна в больших количествах.
ГК «Униконс»
Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.
«Антисептики Септоцил»
Септоцил. Бытовая химия, антисептики.
«Петритест»
Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.
«АльтерСтарт»
Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.
5.2. БЕЛКИ МОЛОКА
Обогащенные белками сухие молочные продукты, получаемые из коровьего молока, благодаря своей пищевой ценности считаются очень важными компонентами пищевых продуктов. Эти обогащенные белками ингредиенты используются в пищевом производстве для связывания и эмульгирования жиров, связывания и удержания влаги, а также для удерживания и стабилизации воздуха.
Обычное коровье молоко – очень сложная система, массовая доля белка в которой составляет приблизительно 3,5%.
В зависимости от растворимости выделяют две основные группы белков молока:
Казеины очень склонны к ассоциации из-за наличия высокогидрофобных участков, а последовательность аминокислот приводит к распределению заряда, фосфорилированию и гликозилированию.
В молоке казеины представлены в форме больших сфероподобных коллоидных скоплений, или мицелл, молекулярная масса которых около 10 8 Да и которые можно отделить от сывороточных белков с помощью процесса центрифугирования. Мицеллы также содержат коллоидный фосфат кальция, магний, натрий, калий и цитрат. Считается, что мицеллы состоят из субмицелл, содержащих различное количество казеинов и расположенных таким образом, что к-казеины находятся на поверхности мицеллы.
Водородная связь, гидрофобные и электростатические взаимодействия играют значительную роль в сохранении структуры мицеллы. Связывание кальция с заряженными участками белков регулирует гидрофобные взаимодействия между белками и субмицеллами, а фосфаткальциевые мостики придают стабильность мицелле.
В нативном молоке электростатическое и пространственное отталкивание, возникающее благодаря к-казеиновому «волосяному покрову», предотвращает агрегацию мицелл. Протеолитическое удаление «волосяного покрова» при сычужном свертывании или вызванное этанолом разрушение покрова дестабилизирует мицеллы, и может возникнуть, в зависимости от температуры, рН и ионного окружения, опосредованная кальцием агрегация. Охлаждением и термической обработкой можно вызвать частичную диссоциацию казеина из мицелл.
Удаление кальция из мицеллы с помощью солей ведет к диссоциации казеинов, что в конечном счете ведет к дезинтеграции мицелл в зависимости от условий. Окисление ведет к растворению коллоидного фосфата кальция, разрушению структуры мицелл и снижению заряда белков, вызывая агрегацию и осаждение казеинов.
Фракция сывороточных белков также гетерогенна и включает основные сывороточные белки: β-лактоглобулин, α-лактальбумин, альбумин сыворотки крови, иммуноглобулины, производные β-казеина, минорные протеины, например лактоферрин, лактопероксидаза и другие ферменты.
Казенны обладают высокой устойчивостью к температурному воздействию, в то время как сывороточные белки денатурируют. Так, при нейтральном значении рН (
6,7) молоко можно нагревать до 140°С в течение 20 мин до того, как произойдет коагуляция. Сывороточные белки денатурируют уже при нагревании молока до температуры 72-75°С и взаимодействуют с казеином, образуя комплекс. Некоторые различия между казеинами и сывороточными белками являются основой для промышленных методов выделения казеинов и сывороточных белков; однако их также можно выделить вместе в различных высокобелковых продуктах, называемых молочными белковыми концентратами или суммарными белками молока.
5.2.1. КРАТКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА БЕЛКОВ МОЛОКА
Казеин (кислотный и сычужный) получают из обезжиренного молока, чтобы минимизировать возможное ухудшение вкуса, появляющееся вследствие окисления жира в сухом казеине.
При получении кислотного казеина казеиновые мицеллы дестабилизируют путем снижения рН молока до 4,6 одним из следующих методов:
При получении сычужного казеина мицеллы казеинов дестабилизируют при нейтральных значениях рН молока в результате использования ряда протеолитических ферментных препаратов, таких как телячий сычуг или, более того, полученный методом генной инженерии химозин или заменители сычуга, такие как микробные протеиназы. Происходит расщепление к-казеина на пара-к-казеин и растворимые гликомакропептиды, и модифицированные мицеллы казеина становятся восприимчивыми к присутствию кальция в плазме молока и коагулируют при температуре выше 20°С.
Процесс, известный как тепловая обработка зерна, заключающийся в повышении температуры до 50-60°С, ускоряет непрерывную коагуляцию дестабилизированных мицелл, ведущую к образованию легко отделимого от сыворотки творожистого осадка (казеинового зерна).
Методом вибрации подвижно или стационарно наклоненного сита (нейлонового или из нержавеющей стали) или полиэфирного матерчатого фильтра с каскадным расположением либо с использованием механических устройств, таких как центрифуга с горизонтальным барабаном или прокатные валики, можно разделить творожистый осадок и сыворотку. После разделения зерно промывают с целью удаления остаточных количеств лактозы, солей и сывороточных белков, затем механически обезвоживают и высушивают до содержания влажности менее 12% с помощью пневматических циркуляционных сушилок, сушилок с псевдоожиженным слоем или сушилок фрикционного действия. Для получения однородного содержания влаги используют перемешивание частиц казеина, затем их измельчают или дробят.
Кислотный казеин нерастворим при повторном диспергировании в воде. Казеинат натрия распылительной сушки, наиболее широко применяемый в пищевом производстве, изготавливают растворением кислотного казеина в NaOH. Казеиновый сгусток, обработанный кислотой, разбавляют водой (40°С) до содержания сухих веществ около 25%, измельчают в коллоидной мельнице, а затем эту суспензию смешивают с раствором NaOH (2,5 М) до рН 6,6-6,8.
Вязкий раствор затем интенсивно перемешивают и нагревают в резервуарах при 75°С до полного растворения, а затем продолжают нагревать до 95°С. При необходимости, чтобы получить казеинат нужной кислотности, уровень рН регулируется с помощью NaOH, и раствор казеината натрия затем подвергают распылительной сушке. Время воздействия высоких температур ограничено вследствие потемнения казеина, вызванного реакцией Майера. Чтобы предотвратить образование лизиноаланина и нежелательных привкусов, время воздействия сильнокислой средой также ограничено.
Казеинаты также можно получить, используя другие методы производства или применяя другие основания для нейтрализации кислотного казеина. Сыворотка – это жидкая фракция молока, которая остается после удаления жира и казеина в ходе производства сыра и кислотного или сычужного казеина. Сладкая сыворотка (рН не менее 5,6) получается в ходе производства сыра и сычужного казеина, а кислая (рН не более 5,1) – при производстве кислотного казеина.
Кислая сыворотка обладает большим содержанием минералов/ золы, чем сладкая, и если заквасочные бактерии производили кислоту посредством ферментации лактозы, то концентрация лактозы снижается.
Сывороточные растворы и растворы, обогащенные сывороточными белками, обычно пастеризуют при минимальных температурах и продолжительности процесса, а также сохраняют при низкой температуре. Это позволяет минимизировать микробиологическую порчу и ухудшение физико-химических свойств белков и других компонентов сыворотки, которые могут повлиять на функциональные и органолептические свойства готовых, обогащенных белками продуктов.
Сухая сыворотка, содержащая менее 15% белков, производится концентрацией сыворотки непосредственным выпариванием или в комбинации с обратным осмосом с последующей распылительной сушкой.
Маточный раствор, получаемый как побочный продукт производства лактозы, можно сконцентрировать и высушить распылением, чтобы получить концентрат сывороточных белков, содержащий
Безлактозная сухая сыворотка обладает высоким содержанием минералов (до 25%), что может наложить ограничение на ее использование в некоторых пищевых производствах и повлиять на вкус, аромат и пищевую ценность.
Для производства модифицированной сухой сыворотки, такой как деминерализованная и деминерализованная/безлактозная сухая сыворотка, которая содержит 15-35% белка, с целью снижения концентрации лактозы и (или) минералов в сыворотке используется деминерализация с помощью обратного осмоса, электродиализа или ионного обмена и (или) кристаллизации лактозы.
Используя различные комбинации процессов, можно регулировать минеральный состав сывороточных продуктов.
Глобулярные сывороточные белки легко денатурируют при нагревании и принимают случайные структуры, которые обнажают сульфгидрильные и гидрофобные группы, ускоряя агрегацию и осаждение денатурированных белков, зависящей от температуры нагревания, времени воздействия и концентрации кальция.
Условия промышленного осаждения белка зависят от типа сыворотки и желаемых свойствах готового продукта, при этом сыворотка может быть предварительно сконцентрирована и (или) деминерализована перед осаждением.
Для получения продукта, известного как лактальбумин (его не следует путать с белком α-лактальбумином), сыворотку перед сушкой деминерализуют и промывают с целью уменьшения содержания минеральных веществ и лактозы.
5.2.2. СВОЙСТВА БЕЛКОВ МОЛОКА
Растворимость белковых продуктов является важным функциональным свойством, так как предопределяет их пенообразующие и эмульгирующие способности.
Кислотный казеин совершенно не растворим при диспергировании в воде, так как рН дисперсии близко к изоэлектрической точке казеинов (рН 4,0-5,0). Однако при добавлении одновалентного катионового основания рН дисперсии можно повысить до значений рН > 5,5, т.е. казеин превращается в полностью растворимую катионную соль (Na, К, NH3). Растворы, содержащие 10-15% таких казеинатов, можно легко приготовить при рН 6,0-7,0. При рН 2+ молочной сыворотки. Мицеллы казеина можно также дестабилизировать, получая гели смешиванием равных объемов молока и этанола.
Гелеобразование или медленная коагуляция молока, вызванные воздействием кислоты, приводят к образованию кислотных гелей, которые могут как обладать, так и не обладать синерезисом и которые зависят от режимов пастеризации молока. Пастеризация при температуре, превышающей температуру денатурации сывороточных белков (обычно выше 85°С), снижает синерезис в ферментированном молоке, в то время как молоко, используемое для производства сыров и казеина, нагревают в минимальной степени, что способствует отделению сыворотки. Вязкость казеина намного выше при низких рН (2,5-3,5), чем при нейтральных рН, и гелеподобная структура образуется при содержании белков более 5% и температуре ниже 40°С. Казеинат кальция обладает свойством термообратимости геля. Концентрированные дисперсии казеината кальция (более 15% белка) образуют гель при нагревании до 50-60°С, при охлаждении гель разжижается, но при повторном нагревании опять образуется. Температура гелеобразования увеличивается при повышении концентрации белка от 15 до 20% и в диапазоне рН 5,2-6,0.
Чувствительность к температуре обычно считается нежелательным свойством при приготовлении продуктов, обогащенных сывороточными белками, однако это свойство можно использовать для производства термических гелей из сывороточных белков, которые обладают прекрасными термогелеобразующими характеристиками.
Связывание воды, или гидратация, является важным функциональным свойством молочных продуктов в пищевой промышленности.
Уровень гидратации зависит от вида продукта; значения гидратации для мицелл казеина находятся в диапазоне 1,4–6,4, для казеина и казеинатов – 0,7-3,8, а для индивидуальных нативных сывороточных белков – 0,32-0,60 г Н20 на 1 г продукта.
Однако при нагревании растворов сывороточных белков, содержащих достаточное количество протеина и имеющих подходящие условия к растворению (рН, ионы и т.д.), происходит гелеобразование, и способность таких гелей к удержанию воды значительно улучшает текстуру и реологию некоторых продуктов. Согласно исследованиям, показатели сорбции некоторых белков молока в моделированной системе мучного теста находятся в диапазоне 0,96-3,45 г Н20 на 1 г продукта.
Молочные белковые продукты в целом, а казеинаты в особенности, являются очень хорошими эмульгаторами жиров и поэтому широко используются в этом качестве в пищевой промышленности.
5.2.3. ПРИМЕНЕНИЕ БЕЛКОВ МОЛОКА
Молочные белки достаточно широко используются в производстве хлебобулочных изделий.
Поскольку казеин содержит достаточно большое количество лизина, он является прекрасной биологически активной добавкой для круп, которые не содержат лизина.
Казеин/казеинаты добавляют в зерновые завтраки, молочное печенье, обогащенные белками хлеб и печенье, высокобелковый хлеб и сухое печенье в качестве питательной биологически активной добавки, в замороженные торты и печенье – в качестве эмульгатора и улучшителя текстуры.
Тип казеина/казеината необходимо выбирать с особой тщательностью, чтобы не ухудшить процесс выпечки.
Белки молока используются в качестве добавки в производстве стандартных молочных продуктов, а также в производстве имитаторов молочных продуктов.
Казеин, растительный жир, соли и сахар используются для производства аналогов сыров, что приводит к значительным сокращениям затрат по сравнению с производством натурального сыра. Такие сырные продукты можно использовать в пицце, лазанье, соусах, гамбургерах и чизбургерах, горячих бутербродах, макаронах и т.д. Используемые здесь важные функциональные свойства казеина включают связывание воды и жира, улучшение текстуры, плавление, тягучесть и возможность нарезания. Для производства аналогов сыров чаще всего используются сычужный, кислотный казеин и казеинаты.
Казеинат натрия в сухих сливках для кофе (которые также содержат растительный жир, углеводы и эмульгаторы/стабилизаторы) выступает в роли эмульгатора, средства для капсулирования жира и забеливателя, также он загущает продукт, улучшает запах и вкус и улучшает сопротивляемость образованию хлопьев молочного белка (т.е. коагуляции сливок) на поверхности горячего кофе. Такие сливки дешевле, обладают более длительным сроком годности, не требуют хранения в холодильнике и более удобны в использовании, чем свежие сливки для кофе.
Казеинат натрия используется для снижения синерезиса, повышения прочности геля в йогуртах, добавляется в молочные коктейли в качестве эмульгатора и пенообразователя. Казеин/казеинаты, растительное масло и углеводы, например кукурузный сироп, являются основными ингредиентами, используемыми в производстве низких по стоимости имитаторов молочных продуктов, которые не содержат лактозы, нежелательной для некоторых людей.
Казеинат натрия также используется как эмульгатор и средство для капсулирования жиров в производстве порошков с высоким содержанием жира, которые используются для добавления в тесто для рассыпчатости. Сухие взбитые жиры или взбитые сливки содержат казеин, в то время как некоторое количество похожих на масло молочных пастообразных продуктов производится с использованием молока и (или) растительного масла и различных казеиновых продуктов. В этих случаях казеин используется как эмульгатор, а в молочных пастообразных продуктах он также улучшает текстуру и аромат.
Сывороточные белки применяются при производстве йогуртов и сыров для увеличения выхода продукта, пищевой ценности и консистенции. Вязкость и стабильность йогуртов можно улучшить замещением сухого обезжиренного молока сывороточным белковым концентратом (СБК). До 20% казеина в твороге может быть заменено термически модифицированным СБК, что повышает пищевую ценность и увеличивает выход.
Использование сладких СБК в производстве сыра Рикотта (Ricotta) повышает связность сгустка. Эмульсии, изготовленные с помощью денатурированных нагреванием сывороточных белков и жиров, используются как белковая основа для производства сливочного сыра и спредов из него. Нарезанные и упакованные сырные продукты, вырабатываемые на эмульгирующих и желирующих свойствах сывороточ-ных белков, производят нагреванием сухого обезжиренного молока и сухих СБК, диспергированных в эмульсии молочного жира в СБК.
СБК также используются для производства сырных начинок и подливок, так как они дополняют вкус и аромат сыра и делают продукт более мягким.
Благодаря своим свойствам взбиваемости и пенообразования, а также стабилизации казенны используются для производства шоколадных, шипучих и других видов напитков.
Казеинат натрия используется как эмульгатор и стабилизатор в сливочных ликерах, которые обычно содержат сливки, казеинат натрия, добавленный сахар, этанол и тринатрий цитрат, который предотвращает вызванное кальцием гелеобразование; также он используется, правда в меньшей степени, в других аперитивах.
Казенны также используются для очищения, чтобы уменьшить окрашивание, вяжущий вкус и способствовать осветлению вина и пива.
Во фруктовые соки, безалкогольные или молочные напитки можно добавлять СБК, что повышает их пищевую ценность, они известны под названием спортивных напитков. Для использования в безалкогольных напитках СБК должны быть обезжирены, деминерализованы, быть хорошо растворимы при рН 3,0 и обладать слабым ароматом. Свойства СБК не должны ухудшаться при хранении, а также они не должны вступать в реакцию с ароматизаторами, присутствующими в продукте, чтобы не изменить вкуса напитка. Сывороточные белковые концентраты и изоляты добавляют в молочные ароматизированные напитки для придании им вязкости, нужной консистенции и коллоидной стабильности. Они также включены в качестве белковых добавок в рецептуры сухих обогащенных белком спортивных ароматизированных напитков и в замороженные концентраты соков.
Казеинат натрия используется в мороженом и замороженных десертах для улучшения свойств взбиваемости, консистенции, текстуры и для стабилизации продукта; по тем же причинам, а также благодаря его эмульгирующей и пленкообразующей способности он используется в приготовлении муссов, растворимых пудингов и взбитых покрытий.
В производстве мороженого часть сухих веществ обезжиренного молока можно заменить сухой сывороткой, а используя безлактозную деминерализированную сухую сыворотку или СБК, можно заменить даже большее количество, и это замещение не окажет влияния на вкус и аромат, текстуру или внешний вид готового продукта. СБК также использовались в плитках замороженных соков, в сложных покрытиях, особенно шоколадных глазурях, и в замороженных десертах.
Молочные белки можно включать в состав муки, используемой для приготовления различных макаронных изделий, что улучшает пищевые характеристики и текстуру продукта. Обогащение муки для макаронных изделий неденатурированным сывороточным белком приводит к изготовлению более жестких изделий, которые также обладают большей устойчивостью к замораживанию/оттаиванию, а следовательно, подходят для варки в микроволновой печи. Также было разработано производство продуктов – имитаторов макаронных изделий, которые содержат значительную долю молочных белков.
Сывороточные белки можно использовать в аэрированных конфетных массах и включать в замороженные сильно взбитые сахарные сиропы, содержащие взбитый белок. Казеины используются в производстве ириса, карамели, помады и других кондитерских изделий, так как при нагревании они образуют твердую, упругую жевательную основу, а также способствуют водосвязыванию и эмульгированию. СБК менее полезны в этих продуктах, так как они образуют более мягкий коагулят, а высокое содержание лактозы может вызвать кристаллизацию в процессе хранения.
Гидролизаты казеина используют как пенообразователи вместо яичного альбумина в маршмеллоу и нуге, так как они придают стабильность при высоких температурах, а также хороший вкус, аромат и темный цвет. Использовать СБК и сывороточно-белковый изолят (СБИ) в качестве заменителей яичного белка в производстве меренг допустимо, только если эти продукты обезжирены; и наоборот, производство качественных бисквитных тортов требует использования жиросодержащих СБК.
В измельченном мясе казеины высвобождают белки мяса, что приводит к гелеобразованию и водосвязыванию, а это способствует эмульгированию жиров, связыванию воды и улучшает консистенцию. До 20% мясных белков в сосисках и рулетах можно заменить на сывороточные белки, которые используются для изготовления первичных эмульсий части жиров и посредством гелеобразования в процессе варки могут поддержать образование пространственной полимерной сетки. Растворимые низковязкие СБК можно использовать в инъекционных рассолах для укрепления таких цельномышечных продуктов, как вареная ветчина. Инъекция свежего или измельченного мяса раствором белков молока повышает выход продукции.
Белки молока широко используются в специальных диетических препаратах для больных или выздоравливающих детей, страдающих недоеданием, а также для людей, соблюдающих диету для снижения веса. Сухая деминерализованная сыворотка используется для производства адаптированных молочных смесей для детского питания, соотношение белок/казеин в которых близко к соотношению белок/казеин в женском молоке.
Гидролизаты сывороточных белков применяются при изготовлении гипоаллергенных пептидных смесей. Фракционирование сывороточных белков позволяет разработать рецептуры молочных смесей, которые имеют состав сывороточных белков, аналогичный составу белков женского молока.
Гидролизаты молочных белков используются для внутривенного кормления пациентов, страдающих расстройствами в переваривании белков, заболеваниями кишечного тракта, а также для пациентов после операции.
Казенны используются в специальных препаратах, которые улучшают спортивные результаты, а также являются компонентами питания космонавтов в космосе.
Препараты специальных казеинов используются для питания больных раком, панкреатитом или анемией. Из β-казеина, включая β-казеиноморфины и пептиды от тетра- до гепта-, были получены пептидные лекарства, которые регулируют сон, чувство голода или секрецию инсулина. Сульфированные гликопептиды, полученные из казеина, используются для лечения язвы желудка. Считается также, что использование казеина в зубной пасте может предотвратить разрушение зубов.
Смеси сыворотки/казеинатов используются в качестве забеливателей в подливках. Сухая сыворотка входит в состав сухих супов и соусов, придавая им молочный вкус и улучшая вкус других компонентов, а также выступая в качестве эмульгатора и стабилизатора. Казеинаты используются в качестве эмульгаторов, регулируют вязкость консервированных кремообразных супов и соусов, применяются в приготовлении сухих эмульсий для дегидрированных кремообразных супов и соусов. Соусы и подливки, содержащие сывороточные белки, менее склонны прилипать к стенкам посуды, требуют минимального перемешивания и стабильны к циклам замораживания/оттаивания.
Смеси казеинатов и сывороточных белков применяются в качестве дешевых заменителей сухого обезжиренного молока в некоторых продуктах быстрого приготовления. Сывороточные белковые продукты могут заменять яичный желток в салатных майонезах, а модифицированные сывороточные белковые продукты, возможно, могут заменять жиры в различных продуктах быстрого приготовления. Предполагают, что молочные белки также улучшают текстуру, стабильность и аромат продуктов, приготовленных в микроволновой печи.
Повторно увлажненные кислотные казенны, подкисленный сычужный казеин можно подвергнуть экструзии, при этом получают воздушные снеки. Для производства обогащенных белками снеков казеинаты можно экструдировать совместно с пшеничной мукой.
Пленки, образованные из казеинов/казеинатов, могут быть растворимыми или нерастворимыми в воде в зависимости от условий среды (рН), использованных в процессе их приготовления, в то время как проницаемость для паров воды зависит от типа использованного казеина/казеината. Вызываемая термическим воздействием дисульфидная поперечная сшивка важна, как выяснилось, для получения пленок с использованием СБК и СБИ.
Эмульсии казеината кальция, наносимые на фрукты и овощи, использовались для снижения потери влаги.
Хотя уже сейчас из молока получают большое количество белков, велика вероятность, что их количество в будущем еще возрастет.
Методы фракционирования для производства конкретных белков в промышленности уже существуют, но находятся на начальной стадии развития, в то время как промышленные методы производства или изолирования биологически активных пептидов, полученных из казеинов, еще надо разработать.
Важной задачей является разработка получения белков молока с учетом конкретных потребностей.