Курсовая работа: Белки молока, строение и функции

- изучить строение белков молока

- изучить функции белков молока

- изучить химические изменения белков молока при гидролизе

- изучить значение молока в питании человека

- изучить изменения в содержании белка в молоке при хранении

1 . Литературная часть

1.1 Биохимическая ценность молока

Химический состав молока животных очень сложный. В молоке содержатся аминокислоты, белки, углеводы, липиды, фосфатиды, стероиды, витамины, ферменты, соли, газы, вода, кальций.

Таблица 1.1.Химический состав коровьего молока, % [7]

Названия веществ	Содержание
Вода	88
Липиды	3,7
Углеводы	5,4
Минеральные вещества	0,8
Белки	3,7

Состав и свойства молока зависят в основном от породы и возраста коровы, лактационного периода, кормления и условий содержания.

В молоке содержится от 87-89 % воды, которая жизненно необходима для новорожденного. Её роль неоценима - являясь основной средой протекания жизненных процессов, она переносит питательные вещества, участвует в многочисленных реакциях (прежде всего в гидролитических), стабилизирует температуру тела и т.д. [5]

1.1.1 Белковый состав молока. Биологические функции белков молока

Общее содержание белков в молоке колеблется от 2,9 до 4%. Белки молока разнообразны по строению, физико-химическим свойствам и биологическим функциям. Они необходимы для обеспечения нормального развития теленка, а также имеют особое значение в питании людей.

В молоке содержится целая система белков, среди которых выделяют две главные группы: казеины и сывороточные белки. Белковый состав приведен в табл.1.

Таблица 1Белковый состав молока[1]

Белок	Содержание, % от общего количества белков обезжиренного молока	Молекулярная масса	Изоэлектрическая точка, рН	Компоненты и генетические варианты
Казеины	78-85
αs -казеины	45-55	22000-24000	4,1	Компоненты: αs1 (варианты А, В, С, D), αs0 , αs2 , αs3 , αs4 , αs5
χ -казеины	8-15	19000	4,1	Компоненты, содержащие от 1 до 5 углеводных цепей, варианты А, В
β-казеины	25-35	24000	4,5	Варианты А1 , А2 , А3 , В, С, D
γ-казеины	3-7	12000-21000	5,8-6	Компоненты: γ1 , (варианты А1 , А2 , А3 , В), γ2 , γ3
Сывороточные белки	15-22
β-лактоглобулин	7-12	18000	5,3	Варианты А, В, D, Dr
α-лактоглобулин	2-5	14000	4,2-4,5	Варианты А, В
альбумин сыворотки крови	0,7-1,3	69000	4,7
Иммуноглобулины	1,9-3,3
ИгG	1,4-3,3	150000-163000	5,5-6,8	Компоненты: ИгG1 , ИгG2
ИгA	0,2-0,7	400000
ИгM	0,1-0,7	1000000
Протеозо-пептоны	2-6	4000-41000	3,3-3,7	Компоненты: 3, 5, 8 «быстрый», 8 «медленный»

К первой основной группе относится казеин, содержащий 4 фракции и их фрагменты. Вторая группа представлена сывороточными белками - β-лактоглобулином, α-лактоглобулином, иммуноглобулинами и альбумином сыворотки крови. Кроме того, в нее входят лактоферрин и некоторые другие, так называемые минорные, белки. К третьей группе относятся белки оболочек жировых шариков, составляющие всего около 1% всех белков молока.

Основная часть белков молока (78-85%) представлена казеинами (казеином). Благодаря использованию современных методов биохимического анализа белков, в том числе электрофореза в различных средах, стал известен состав компонентов (фракций) казеина, а также генетические варианты главных компонентов.

Компонентами сывороточных белков являются β-лактоглобулин и α-лактоглобулин, а также альбумин сыворотки крови, иммуноглобулины, протеозо-пептоны и лактоферрин.

К белкам молока следует отнести ферменты, некоторые гормоны (пролактин и др.) и белки оболочек жировых шариков. Казеины являются пищевыми белками. Они максимально расщепляются пищеварительными протеиназами в нативном состоянии, в то время как обычно глобулярные белки приобретают эту способность только после денатурации. Казеины обладают свойством свертываться в желудке новорожденного с образованием сгустков высокой степени дисперсности. Кроме того, они являются источником кальция и фосфора, а также целого ряда физиологических активных пептидов. Так, при частичном гидролизе Ϟ-казеина под действием химозина в желудке освобождаются гликомакропептиды, регулирующие процесс пищеварения (уровень желудочной секреции). Физиологическая активность присуща и растворимым фосфопептидам, образующимся при гидролизе Ϟ-казеина.

Не менее важными биологическими функциями обладают сывороточные белки. Иммуноглобулины выполняют защитную функцию, являясь носителями пассивного иммунитета, лактоферрин и другой белок – лизоцим, относящийся к ферментам молока, обладают антибактериальными свойствами. Лактоферрин и β-лактоглобулин выполняют транспортную роль – переносят в кишечник новорожденного железо, витамины и другие важные соединения.

Сывороточный белок α-лактоглобулин имеет специфическую функцию: он необходим для процесса синтеза лактозы.

Казеин . Среднее количество его в молоке составляет 81% от общего содержания белков в молоке. Химически чистый казеин – белое аморфное вещество без запаха и вкуса – практически не растворяется в воде. Казеин, получаемый в промышленности, имеет желтоватый оттенок вследствие наличия в нем некоторых веществ, попадающих в него из молока (например, жира), и изменения белка при сушке. Высушенный казеин гигроскопичен и хранить его нужно в закрытой таре в сухом помещении. В молекулу казеина входит углерод, азот, водород, кислород, сера и фосфор. Фосфор находится в виде фосфорной кислоты, образующей эфирную связь с оксиаминокислотами (серином и треонином) казеиновой молекулы. На этом основании многие рассматривают казеин как сложный белок.

Молекулярный век казеина около 30000.

Казеин, как и все белки – сложное соединение аминокислот, в которых имеются свободные аминные (основные) и кислотные группы. Таким образом, казеин – амфотерный электролит, способный диссоциировать как кислота и как основание в зависимости от реакции среды. При щелочной реакции раствора казеин заряжается отрицательно, вследствие чего он способен реагировать с кислотами:

R – СH – NH₂ + HCl => R – CH – NH₃ Cl

COOH NH₃ OH

Наоборот, в кислом растворе казеин приобретает способность реагировать со щелочами, т.е. катионами, при этом он заряжается отрицательно:

R – СH – NH₂ + NaOH => R – CH – NH₃ OH

COOHCOONa