Caracteristica proteinelor din lapte

Introducere

Laptele are o importanta deosebita deoarece asigura o valoare nutritiva buna alimentelor. Valoare alimentara sau nutritiva a unui produs alimentar reprezinta calitatea sa principala si este cu atat mai mare, cu cat acesta raspunde mai bine nevoilor organismului. Un rol important in realizarea unei alimentatii rationale revine tocmai laptelui si a produselor lactate folosite ca atare sau preparate in combinatie cu alte alimente. Laptele si produsele lactate derivate au constituit intotdeauna un izvor de sanatate.Laptele, dupa cum se stie, a fost predestinat de natura ca prima hrana a omului. Laptele reprezinta un aliment care contine intr-o proportie corespunzatoare toate substantele necesare dezvoltarii organismului tanar, in starea cea mai usor asimilabila. In compozitia laptelui intra in primul rand cazeina, lactalbumina si lactoglobulina, proteine superioare din punct de vedere biologic. Acestea contin aminoacizi esentiali, indispensabili, in proportii apropiate celor necesare omului, avand cea mai mare eficienta in favorizarea cresterii.

Grasimea din lapte, desi in cantitate destul de redusa, este o substanta energetica importanta, a carui echivalent caloric de 9,3 Kcalorii/g este de aproape doua ori mai mare decat zaharurile si a proteinelor (4,1 Kcalorii/g). Datorita punctului de topire scazut (29-34 °C) si a faptului ca se gaseste sub forma emulsionata de globule foarte mici, grasimea din lapte este mai usor de asimilat, in comparatie cu celelalte grasimi de origine animala (untura, seu). Grasimea din lapte contine si cantitati insemnate de vitamina A, dar mai ales de vitamina D, care asigura fixarea calciului si a fosforului din oase, prevenind aparitia rahitismului. Continutul de colesterol, substanta favorizanta in aparitia bolilor cardiovasculare este mai redus la lapte si produse lactate, fata de alte alimente de origine animala (lapte integral 10, lapte smantanit 3, unt 280, branzeturi grase 150-200, carne de porc 100-120, galbenus de ou 1400 mg/100 g produs).

Laptele sau zaharul din lapte, datorita bacteriilor aflate in intestin se transforma in acid lactic cu influenta benefica asupra organismului.Laptele contine elemente minerale importante. In afara de calciu si fosfor, laptele contine iod, astfel incat o alimentatie bogata in acest produs poate preveni aparitia gusei. Datorita valorii nutritive ridicate si a gradului inalt de asimilare, laptele este recomandat batranilor si convalescentilor iar pentru copii pana la un an este considerat un aliment complet. Valoare nutritiva si calorica a unui litru de lapte corespunde cu cea a 0,5 Kg de carne de vaca potrivit de grasa sau a 8-9 oua. Un litru de lapte de vaca care contine 4,8% lactoza, 3,5% proteine si 3,5% grasime ofera organismului 668 Kcal. Pentru a fi usor de suportat si asimilat de catre unele organisme, laptele se recomanda a fi baut incet, treptat cu inghitituri mici. In acest fel laptele ajuns in stomac, in mediu acid, precipita in flacoane mici si va veni in contact pe o suprafata mai mare cu fermenti digestivi, usurand procesul de digestie. Daca se da paharul de lapte peste cap, atunci se formeaz un coagul mare, iar stomacul trebuie sa depuna un efort foarte mare pentru a-l digera.

Clasificarea proteinelor.

Laptele conţine diferite tipuri de proteine, majoritatea dintre care sunt prezente în cantităţi mici. Proteinele pot fi clasificate in funcţie de proprietăţile sale fizice sau chimice şi funcţiile biologice. Metoda clasică de clasificare a proteinelor în cazeine, albumine şi globuline este cea mai des întâlnită. Grupurile minore de proteine au fost neglijate pentru simplificare. Aşa numitele „proteinele din zer” constituie sinonimul pentru proteinele serice din lapte, dar termenul este în special folosit în procesul de fabricare a caşcavalului. Proteinele din zer conţin fragmente de molecule cazeinice. Sunt cunoscute trei grupuri principale de proteine din lapte functie de comportamentul său diferit şi forma de existenţă. Cazeinele uşor precipită din lapte, pe cănd proteinele serice rămân în soluţie. Proteinele din structura lipo-proteică a membranei aderă pe suprafaţa granulelor de grăsime şi pot fi separate numai prin procedee mecanice.

În laptele normal de vacă de amestec se găsesc 3,3% proteine, respectiv 2,7% cazeină, 0,4-0,5% albumină şi 0,1-0,2% globulină.

Proteinele din lapte sunt considerate de o valoare biologică superioară datorită conţinutului în aminoacizi esenţiali nu numai în cantităţi suficiente, dar şi într-un raport optim pentru activitatea vitală a organismului. Conţinutul în aminoacizi ai principalelor fracţiuni de proteine lactate este prezentat în tabel.

Conţinutul în aminoacizi al proteinelor din laptele de vacă, g/100 g proteine

(după G. Chintescu, C. Pătraşcu, 1988)

Aminoacizi Cazeină Lactalbumină Lactoglobulină

Esenţiali

Valină 7,0 4,0 7,9

Leucină 12,1 15,0 17,7

Izoleucină 6,5 6,8 6,6

Treonină 3,9 5,3 6,0

Metionină 3,5 2,8 3,6

Lizină 6,9 8,0 10,4

Fenilalanină 5,2 5,6 5,3

Triptofan 1,8 2,3 2,0

Neesentiali

Glicină 0,5 0,3 -

Alanină 3,6 0,1 -

Serină 6,3 4,9 -

Cistină+cisteină 0,4 3,0 3,6

Acid asparagic 6,3 9,3 10,1

Acid glutamic 22,8 12,9 22,1

Arginină 4,1 3,5 3,1

Histidină 2,5 2,0 1,8

Tirozină 6,4 5,3 4,3

Prolină 8,2 4,0 -

S-a constatat că prin consumul zilnic a numai 0,5 kg de lapte se satisface necesarul unui om în aminoacizi esenţiali pentru 24 ore, cu excepţia metioninei+cistinei.

Aminoacizii Necesarul mediu în

aminoacizi calculat

pentru un om adult

pentru 24 ore Conţinutul de aminoacizi în

0,47 kg lapte

Total, g Satisfacerea necesarului, %

Izoleucină 0,58 1,09 188

Leucină 0,86 1,68 195

Lizină 0,65 1,33 205

Metionină+cistină 0,78 0,57 73

Fenilalanină+tirozină 1,26 1,7 135

Treonină 0,4 0,78 195

Triptofan 0,2 0,24 120

Valină 0,72 1,17 162

In afara de acesta, proteinele din lapte au un grad inald de asimilare (95...95%) si se matabolizeaza de 3-4 ori mai repede ca proteinele pinii, iar folosite in ratie cu alte proteine de origine vegetala, stimuleaza digestia si asimilarea acestora.

Cazeina este o proteină specifică numai laptelui. În laptele de vacă ea reprezintă cca 4/5 din totalul de proteine, asemenea lapte fiind numit lapte cazeinic. Laptele cazeinic este secretat de mamiferele ierbivore cu copita despicată (vaca, oaia, capra, bivoliţa etc). În laptele animalelor ierbivore imparicopitate, carnivore şi omnivore raportul dintre cazeină şi proteinele serice este de aproximativ 1:1, acest lapte este denumit lapte albuminic.

În lapte cazeina se găseşte sub forma de micele (fig. 1) de fosfocazeinat de calciu aflate în soluţie coloidală, adică cazeina este o fosfoproteină.

Figura.1. Modelul micelei de cazeină

Schematic formula cazeinei poate fi exprimata in felul urmator :

Prezenţa în molecula de cazeină a grupărilor carboxilice (144) şi aminice (83) libere conferă acestei proteine proprietăţi amfotere, dar întrucât grupările carboxilice sunt aproximativ de două ori mai multe decât cele aminice, reacţia cazeinei este acidă.

Cazeina este o proteină heterogenă (fig. 2), fiind formată din mai multe fracţiuni, care se deosebesc între ele atât după compoziţia chimică, cât şi după propriitătile tehnologice. De exemplu, fracţiunile αs şi β-cazeină coagulează sub acţiunea cheagului, iar γ -cazeina nu coagulează, rămânând în zer. Fracţiunea K-cazeină are funcţia de stabilizare a complexului fosfocazeinic şi asigură solubilitatea acestuia, formând soluţia coloidală. Combinaţia diferitelor fracţiuni ale cazeinei în laptele-materie primă are o mare importanţa în tehnologia laptelui.

Pentru fabricarea laptelui pasteurizat, şi sterilizat cea mai recomandabilă combinaţie este αsB, βB sau AB, KAB iar pentru fabricarea brânzeturilor -(αs₁BC)+(βB+KB) sau (αsB)+( αs₁BβB)+(KAB).

Punctul izoelectric al cazeinei (pH) este în jurul valorii de 4,6. Sub această valoare cazeina precipită. Cazeina poate avea proprietăţi hidrofile sau hidrofobe în dependenţa de natura şi proporţia aminoacizilor din structura ei chimică, cât şi de valoarea pH-ului. Grupările carboxilice (-COOH) îi conferă cazeinei proprietatea hidrofilă, iar lanţul atomilor de carbon (CH3- şi -CH2-) - cea hidrofobă. Proprietatea hidrofilă a cazeinei la valoarea pH-lui 4,6 este nulă şi creşte odată cu mărirea acestuia şi invers.