Говоря о спортивном питании невозможно не сказать о таком виде белка, как казеин. Казеиновый протеин , как в мире любительского фитнеса, так и в мире профессионального бодибилдинга – это широко используемая добавка, которая по своей популярности и биологической ценности стоит рядом с сывороточным протеином. Но самое главное их отличие – это степень усвояемости и непосредственно цели приема. Все о протеине вы можете узнать из моих предыдущих статей: и . Сегодня же я хочу более подробно остановиться на казеине и ответить на такие вопросы: можно ли девушкам принимать казеин? Какой казеин лучше ? Как правильно выбрать казеиновый протеин ? Что лучше казеин для похудения или обезжиренный творог? Ответы на все эти и многие другие интересующие вас вопросы в данной статье.

Казеиновый белок

Прежде, чем перейти к рассмотрению казеина непосредственно в качестве спортивного питания, нужно вообще разобраться, что это за «зверь» такой.

Казеин – это сложный белок, который является основой молока, и содержится в нем в виде солей кальция (казеинат кальция). Именно поэтому казеиновый протеин считается лучшим источником кальция среди всех существующих протеиновых коктейлей.

Название казеин произошло от латинского слова «caseus», что означает «сыр». Именно благодаря молочному белку казеину из молока получают сыр и творог.

Скорость усвоения казеина

Все вы слышали о быстрых и медленных углеводах, которые отличаются скоростью усвоения организмом. У белков тоже есть свое деление: существуют быстрые белки (степень усвояемости от нескольких минут до пару часов) и медленные белки (степень усвояемости 5-12 часов). Так вот казеин относится к медленно усваиваемым белкам, которые перевариваются организмом довольно продолжительно время. Плохо это или хорошо? На этот вопрос нельзя ответить однозначно, как в случае и с углеводами (нашему организму нужны как простые, так и сложные углеводы) нужно в правильных количествах и в правильное время употреблять тот или иной вид белка.

Когда принимать казеин?

Сывороточный протеин, который относится к быстроусваиваемым белкам, лучше всего употреблять 1) сразу после пробуждения, дабы утренним приемом пищи насытить организм нужным количествам белка; 2) в течение 20-30 минут после тренировки, дабы вызвать анаболические процессы в мышечной ткани тренирующегося.

В течение дня сывороточный протеин также можно употреблять, если в нем есть острая необходимость, но максимальную пользу от него вы получите именно в утреннее и посттренировочное время.

Казеин же обладает совершенно другими свойствами. Из-за того, что скорость его переваривания в организме составляет 5-8 часов, то время его употребления лучше всего припадает:

а) на вечернее время/ перед сном;

б) на дневное время, когда нет возможности принять нормальный прием пищи (заменитель пищи).

В первом случае, выпивая порцию казеина, вы сможете подпитывать ваши мышцы на протяжении всей ночи, что убережет их от катаболизма. Во втором случае вы сможете избежать длительного голодания.

Скорее всего, вы уже знаете, что для того, чтобы , желательно придерживаться каждые 2,5-3 часа на протяжении всего дня. Это нужно в первую очередь для того, чтобы поддерживать и дать вашему организму «зеленый свет» к сжиганию жира. В противоположном случае, при 2-3-х разовом питании в день организм включает аварийным режим запасания жиров и ни о каком высоком метаболизме, а тем более о похудении, не может идти и речи. Именно поэтому прием казеина в течение дня, когда существует вероятность пропуска запланированного приема пищи, будет как раз кстати. Казеиновый протеин убережет вас от голода, а также катаболических процессах в мышцах.

Но не все так однозначно, как может показаться на первый взгляд, в приеме казеина есть свои нюансы. В зависимости от того, какие цели вы перед собой ставите (набор мышечной массы или похудение), будет завесить и время приема казеина. Давайте разберем каждый вариант по отдельности.

Казеин для набора мышечной массы

Если ваша цель наращивание мышечной массы, то время приема казеинового протеина может припадать как на дневное время, когда возникает вероятность не поесть во время (промежуток между приемами пищи составляет более 3-х часов), так и на вечернее время. При чем вечернюю порцию казеина желательно выпить прям перед сном . И в первом, и во втором случае казеин выступает в качестве защиты мышечной ткани от катаболизма.

Порция казеина – 30-40 грамм.

Казеин для похудения

Если же ваша цель похудение, в таком случае для вас подойдет дневной прием казеинового коктейля в качестве заменителя пищи или полезного перекуса , а также вечерний прием пищи, но не прям перед сном, как при наборе мышечной массы, а за 1,5-2 часа до сна . Дело в том, что и как любой продукт, казеиновый белок тоже имеет свою калорийность и пищевую ценность (порция казеина составляет в среднем 100-120 ккал), и поэтому прием пусть даже и самого качественного белкового казеина перед сном однозначно негативно скажется на процессе жиросжигания. Попадая в организм, казеиновый белок все же в небольших дозах вызывает секрецию инсулина, что препятствует ночному выбросу гормона роста, который и является нашим ночным жиросжигающий гормоном. Именно по этой причине пить казеин на ночь при похудении нежелательно, а при наборе мышечной массе можно.

Порция казеина – 20-25 г.

И раз мы уже коснулись вопроса инсулинового фактора, то давайте разбираться, как обстоят дела с казеином и его ИИ? Известно, что творог имеет высокий инсулиновый индекс (об этом подробнее читайте в статье ), а он состоит на 80% из казеина, то не означает ли это, что и казеиновый протеин тоже имеет высокий инсулиновый индекс? Давайте разбираться.

Виды казеина

Казеин бывает двух видов: казеинат кальция или натрия и мицеллярный казеин . Они отличаются друг от друга способами получения.

• Казеинат кальция/натрия получают путем жесткой обработки молока различными кислотами под высокими температурами.
• А мицеллярный казеин получают путем микро- ультра-фильтрации молока. В ходе такой обработки молоко не подвергается сильному нагреванию и воздействию кислот, поэтому мицеллярный казеин сохраняет натуральную структуру белка в отличие от казеината кальция, где белок частично денатурирован.

Мицеллярный казеин считается намного качественней, а соответственно и стоит немного дороже обычного казеината.

Преимущества мицеллярного казеина:

— процесс усвоения белка увеличивается до 12 часов (для ночного приема пищи идеальный вариант, если ваша цель массонабор);

— имеет лучший вкус и растворимость в воде;

— более приятная консистенция (не клейкий);

— подвержен более дательной очистке от жиров и углеводов (молочного сахара);

— в меньшей степени вызывает расстройства пищеварения;

— вообще не содержит лактозы в отличие от сывороточного протеина и казеинатов.

Эти преимущества делают мицеллярный казеин более популярным среди профессиональных спортсменов, а новичкам, которые только думают приобрести казеин в качестве дополнительного спортивного питания, я рекомендую покупать ТОЛЬКО мицеллярный казеин.

 Информация для худеющих

Казеинат кальция/натрия может содержать молочный сахар, так как процесс его очистки и производства не такой глубокий, как мицеллярного казеина.

Ну и наконец, подбираемся к самому интересному вопросу: имеет ли казеин высокий инсулиновый отклик?

Казеин и инсулиновый индекс

В отличие от обезжиренного творога и сывороточного протеина, в которых количество лактозы достаточно высокое (более 3 г), мицеллярный казеин полностью очищен от лактозы. Это говорит о том, что инсулиновый индекс казеина будет намного меньше, чем у творога. Но это справедливо только для мицеллярного казеина , который был подвержен более детальной очистке и фильтрации от углеводов в отличие от его дешёвого брата казеината кальция.

Выходит, что казеин все же предпочтительней творога именно из-за низкого содержания лактозы. Так что, если у вас наблюдается лактозная непереносимость, или же ваша цель похудение, а вечером вам, вдруг, захотелось покушать творожка, то лучше выпить порцию мицеллярного казеина, разведённого НА ВОДЕ. Подчеркиваю словосочетание «на воде» не просто так, ведь если вы разведете казеиновый коктейль на молоке, то весь смысл «операции» тут же потеряется, так как молоко содержит много лактозы, и вся она моментально окажется в вашем казеине. Так что если уж решили в вечернее время утолить голод порцией казеина, то разводите его только на воде. При этом помните:

! Если вы худеете, то пейте казеин за 1,5-2 часа до сна, если же вы не преследуете такую цель, то можете выпить коктейль прям перед сном.

Некоторые люди чувствуют дискомфорт в желудке, вздутие живота, газообразование, метеоризм и другие симптомы лактозной непереносимости после употребления казеина. Почему это происходит, ведь там нет лактозы?

• Первая причина может быть действительно из-за молочного сахара . Прежде, чем грешить на весь казеин, обратить внимание, какой вид казеина вы пьете: мицеллярный или казеинат кальция/натрия. Если второй вариант, это значит, что в нем действительно может содержаться лактоза, которую не удалили в процессе производства из молочного сгустка.
• Вторая причина неприятных ощущений в животе может заключаться в высоком содержании натрия в самом казеине. Именно большая концентрация натрия может вызывать вздутие живота и метеоризм, а отнюдь не лактоза.
• И, наконец, третья причина – это пищевые волокна и ферменты . Очень часто в казеин добавляют такие ферменты, как: амилаза, липаза, протеаза, целлюлаза, а также комплекс пищевых ферментов для лучшего усвоения и переваривания казеинового сгустка. Делается это с абсолютно добрыми намерениями и побуждениями, но не всегда это влияет на пользу потребителям такой продукции. Чрезмерное обогащение любых продуктов (это касается не только казеина) дополнительными ферментами может вызвать в организме обратную реакцию: вместо того, чтобы процесс усвоения пищи происходит быстрее и легче, дополнительные ферменты вмешиваются в работу своих родных, что со временем может стать причиной нарушения пищеварения и всасывания полезных веществ в кровь. Все это и становится причиной вздутия живота и газообразования после приема казеина. Поэтому мой вам совет, если у вас возникли такие проблемы, то хорошо изучите состав вашего казеинового протеина и по необходимости поменяйте производителя.

А если вы увидели в составе вашего казеина такой пищевой фермент, как лактаза , то это говорит о том, что в данном казеине 100% есть лактоза (рис.1). А раз есть лактоза, значит именно она и вызывает у вас все вышеперечисленные симптомы. Так что призываю всех взять себе за правило ИЗУЧАТЬ СОСТАВ ЛЮБОЙ ПРОДУКЦИИ , которую вы покупаете, начиная от обычных семечек до спортивного питания.

Рис. 1 Казеин, в составе которого есть лактаза

Как выбрать хороший казеин?

В первую очередь вам нужно определиться, каких целей вы хотите добиться, употребляя казеин?

а) для замены ночного приема пищи при похудении;

б) для ночного приема пищи при наращивании мышечной массы;

в) в качестве перекуса в дневное время;

г) для замены молочной продукции из-за лактозной непереносимости.

Когда вы определитесь с ответом, вам будет легче выбрать для себя идеальный протеин.

• для достижения любой из вышеперечисленных целей я рекомендую выбирать мицеллярный казеин . Пусть он стоит немного дороже казеината кальция/натрия, зато вы получите действительно качественный продукт;
• смотреть, чтобы в составе на первом месте ОБЯЗАТЕЛЬНО стоял мицелярный казеин, не казеинат кальция/натрия или концентрат казеинового белка, а именно мицеллярный казеин!
• смотреть, чтобы в составе были использованы только , ароматизаторы и красители.
• обращать внимание на количество углеводов и жиров: если ваша цель похудение, то ищите казеин с содержанием углеводов меньше 4 г, а жиров менее 1,5 г. Если ваша цель наращивание мышечной массы, то вам подойдет казеин с высоким содержанием углеводов (до 8 г) и умеренным содержанием жиров (1,5-3 г).

Ниже я приведу несколько качественных производителей мицеллярного казеина и их продукцию (картинки кликабельны) .

Prostar 100% casein от Ultimate Nutrition (подходит для похудения)
Casein Pro от Universal Nutrition (подходит для похудения)
Micelar Casein от MYPROTEIN (в меньшей степени подходит для похудения, в большей — для наращивания мышечной массы)
Gold Standard Casein от Optimum Nutrition (подходит для наращивания мышечной массы)
100% Casein Complex от Scitec Nutrition (подходит для похудения)

На этом я заканчиваю статью о казеине. Надеюсь, что теперь у вас не будет трудностей с выбором качественного казеина; вы будете знать, как и когда лучше всего принимать казеин для похудения ; за сколько времени до сна предпочтительней пить казеин при массонаборе ; какому виду казеина лучше отдавать предпочтение и почему. И самое главное – теперь вы не будете бояться пить казеин при похудении , потому что друг Вася или подруга Маша сказали, что в нем содержится куча лактозы и вообще от него разносит. Так же как и в культуре питания и режиме тренировок есть свои нюансы, которые одним людям помогают добиваться намеченных целей, а другим – наоборот мешают по причине незнания последних, все то же самое касается и казеина. Если знать все тонкости приема этого коктейля и уметь анализировать состав покупаемого продукта, то казеин может существенно помочь вам в достижении вашей цели. Чего я вам искренне и желаю!

Всегда Ваша, Янелия Скрипник!

Казеин, как и сыворотка, приходит из коровьего молока. На его долю приходится примерно 80 процентов от общего содержания молочного белка, другие 20 процентов составляет сывороточный белок. Казеин нерастворим, это цельный белок молока.

Казеином часто называют казеинат кальция, включающий в белковую структуру ион кальция.

Преимущества казеина

Преимуществ у казеинового протеина довольно много, особенно у тех, кто придерживается активного режима тренировок. Прежде всего, казеин является белком животного происхождения, что ставит его выше растительных белков, например, соевого, в плане пользы для мышечной гипертрофии после физических нагрузок. Все основные белки молока животных способствуют синтезу мышечного белка, в том числе благодаря активации цели рапамицина млекопитающих (mTOR) и являются полноценными белками (содержат все незаменимые аминокислоты , в том числе BCAA и глютамин).

Побочные действия казеина

Некоторое количество людей страдают аллергией на казеин. Они могут испытывать побочные эффекты, такие как расстройство желудка, боли, диарея, рвота или другие проблемы.

Кроме того, прием большого количества казеина может вызвать некоторые проблемы с пищеварением даже у не страдающих аллергией. Принятый в больших количествах, он может привести к вздутию живота и дискомфорту, особенно у окружающих вас людей.

Казеин представлен в виде сложного белка, который образуется за счет казеиногена. Из этого белка состоит молоко на 80%, при этом на сывороточный протеин приходятся остальные 20%. При скисании происходит свертывание молока и в виде творожного сгустка в осадок выпадает казеин. Следовательно, основную часть творога составляет именно этот белок.

В качестве спортивного питания казеинат кальция особо популярен среди любителей бодибилдинга и фитнеса. Он в два раза медленнее обрабатывается и переваривается в организме по сравнению с сывороточным. Если быть точнее, казеиновый протеин переваривается на протяжении семи часов. Преимущественно рост мышц приходится на время сна, именно поэтому рассматриваемый белок рекомендуется принимать на ночь перед сном. Может сложиться ошибочное мнение о том, что медленное усвоение казеина организмом негативно отражается, но в данном случае это свидетельствует лишь о том, что после его приема наблюдается более длительный эффект. За счет длительного воздействия казеин превосходно препятствует катаболизму и укрепляет кости за счет высокого уровня кальция.

1. Запасающая функция считается отличительной особенностью, которая объясняется природным происхождением. Он в два раза медленнее сывороточного белка расщепляется в организме и обеспечивает равномерное поступление аминокислот, которые он содержит.
2. Данный белок интересует преимущественно любителей спортивных залов и людей, которые стремятся похудеть, поскольку семичасовое ощущение сытости в данном случае очень важно вместе с запасом энергии. Казеин полезно принимать во время длительных перерывов в приеме пищи и перед сном.
3. Казеин хорош при сжигании жиров, поскольку способен устранить голод и дать ощущение сытости на длительное время.
4. Он препятствует разрушению мышечной массы во время сжигания жира.
5. Казеин не содержит жиры и углеводы.

Преимущество казеина перед сывороточным белком на основе исследований

Усвоение организмом

Длительное время вопрос выбора питания для спортсменов был открыт и в частности споры касались выбора между сывороточным белком и казеином. Всем известно, что существуют медленные и быстрые углеводы и в зависимости от скорости усвоения разных углеводных продуктов был создан показатель гликемического индекса.

В середине прошлого века французские ученые задумались над созданием аналогичного показателя по отношению к белкам. Иными словами, им было интересно, зависит ли мышечный рост от скорости абсорбции белков. В то время было проведено ряд экспериментов на здоровых добровольцах, что свидетельствует о максимальной достоверности результатов. В экспериментальных исследованиях участвовали добровольцы бодибилдеры, обладающие достаточным опытом тренировок и не принимающие какие-либо добавки.

Добровольцев разделили на две группы: члены первой принимали сывороточный белок, следовательно, участники второй принимали пищевую добавку с казеином. При этом, никому из культуристов не было известно о том, какие пищевые добавки ему дают. Результаты были более чем однозначными, ведь сывороточный белок усваивался намного быстрее и его отнесли к разряду быстрых белков. Казеин решено было отнести к медленным протеинам, поскольку усваивается он в два раза медленнее.

Уже через полчаса уровень аминокислот в крови участников первой группы достигал своего пика и далее стремительно шел на спад, возвращаясь к прежнему уровню. У испытуемых второй группы высокий уровень концентрации аминокислот в организме наблюдался даже спустя пять часов после приема пищевой добавки.

Благодаря рассматриваемому исследованию было доказано, что именно за счет казеина высокая концентрация аминокислот в крови наблюдается в течение длительного времени.

Увеличение мышечной массы

В 2011 году были проведены исследования, в которых сравнивалась скорость синтеза мышечного белка при однократном и постепенном введении сывороточного протеина. В результате больший эффект дает именно разовый прием. В то же время были проведены исследования, которые доказали более высокую эффективность сывороточного протеина перед казеином, однако рассматриваемые исследования были проведены лишь на пожилых людях. Также были найдены результаты исследований, в которых не было отображено никакой разницы между воздействием на мышечную массу казеина и сывороточного протеина. Данный вопрос остается открытым.

Казеиновый протеин для похудения

Многие исследования подтверждают актуальность использования любого протеина для похудения, поскольку он подавляет аппетит, сохраняет мышечную массу и повышает термогенез. Результаты многих экспериментов свидетельствуют о том, что для повышения термогенеза и сохранения мышечной массы лучше употреблять сывороточный протеин, но для подавления голода именно казеин считается более эффективным, особенно при употреблении за полчаса до еды. Рассматриваемое свойство объясняется наличием высокой концентрации кальция в казеине.

• Для набора мышечной массы казеин важную роль играет во время длительных перерывов между приемами пищи, будь то дневной перерыв в 4 часа или ночной отдых. Нет смысла принимать рассматриваемый протеин сразу же после тренировки, поскольку в данном случае быстрые белки являются более актуальными. Таким образом, при наборе мышечной массы казеин рекомендуется принимать один раз в сутки порцией по сорок граммов перед сном.
• При сжигании жиров основная цель казеина заключается в сохранении мышечной массы и устранении голода. Именно поэтому его необходимо принимать перед сном и между приемами пищи, от двух до четырех раз в сутки по двадцать-тридцать граммов. Лучше всего усваивается казеин в сухом виде, если 30 г растворить в молоке, воде или другой жидкости.

Для смешивания рекомендуется использовать миксер или шейкер. Данный белок обладает натуральным творожным вкусом, который в коктейле можно заглушить чайной ложкой ванильного сахара, ванили, сиропа или какао. На 100 г казеина приходится 360 ккал и в суточном графике при похудении эту ценность необходимо учитывать.

Введение

Когда говорят, что «жизнь - есть форма существования белковых тел» (Ф. Энгельс), то подразумевают не только то, что наиболее важные составные части человеческого организма состоят из белков (мышцы, сердце, мозг и даже кости содержат значительное количеством белка), но и участие белковых молекул во всех важнейших процессах жизнедеятельности человека. Значение белков определяется не только многообразием их функций, но и их незаменимостью другими пищевыми веществами. Если жиры и углеводы в той или иной степени взаимозаменяемы, то белки компенсировать чем-либо невозможно. Поэтому белки считаются наиболее ценными компонентами пищи. Молочные белки более ценны, чем белки мяса и рыбы, и перевариваются быстрее. В своей работе я хочу рассмотреть свойства одного из белков - казеина.

Основные физико-химические свойства казеина

КАЗЕИН (от лат. caseus - сыр), основная белковая фракция коровьего молока; относится к запасным белкам. В коровьем молоке содержание казеина составляет 2,8-3,5% по массе (от всех белков молока - ок. 80%), в женском - в два раза меньше, также g-казеин (2,5% от всего).

Элементарный состав казеина (в %) следующий: углерод - 53,1, водород - 7,1, кислород - 22,8, азот - 15,4, сера - 0,8, фосфор - 0,8. Он содержит несколько фракций, отличающихся аминокислотным составом.

Казеин является фосфопротеидом, следовательно, фракции казеина содержат остатки фосфорной кислоты (органический фосфор), присоединенные к аминокислоте серину моноэфирной связью (О-Р)

В молоке казеин находится в виде специфических частиц, или мицелл, представляющих собой сложные комплексы фракций казеина с коллоидным фосфатом кальция.

Казеин - комплекс 4 фракций: ? s1 , ? s2 , ?, ?. Фракции имеют различный аминокислотный состав и отличаются друг от друга заменой одного или двух аминокислотных остатков в полипептидной цепи. ? s - и? - Казеины наиболее чувствительны к ионам кальция и в присутствии их они агрегируют и выпадают в осадок. ? - Казеин не осаждается ионами кальция и в казеиновых мицеллах, располагаясь на поверхности, выполняет защитную роль по отношению к чувствительным. ? s - и? - казеину. Однако? - казеин чувствителен к сычужному ферменту и под его воздействием распадается на 2 части: гидрофобный пара -?-казеин и гидрофильный макропротеид.

Полярные группы, находящиеся на поверхности и внутри казеиновых мицелл (NH 2 , COOH, ОН и др.), связывают значительное количество воды -- около 3,7 г на 1 г белка. Способность казеина связывать воду характеризует его гидрофильные свойства. Гидрофильные свойства казеина зависят от структуры, величины заряда белковой молекулы, рН среды, концентрации солей и других факторов. Они имеют большое практическое значение. От гидрофильных свойств казеина зависит устойчивость казеиновых мицелл в молоке. Гидрофильные свойства казеина влияют на способность кислотного и кислотно-сычужного сгустка удерживать и выделять влагу. Изменение гидрофильных свойств казеина необходимо учитывать при выборе режима пастеризации в процессе производства кисломолочных продуктов и молочных консервов. От гидрофильных свойств казеина и продуктов его распада зависят водосвязывающая и влагоудерживающая способность сырной массы при созревании сыров, консистенция готового продукта.

Казеин в молоке содержится в виде сложного комплекса казеината кальция с коллоидным фосфатом кальция, так называемого казеинаткальций фосфатного комплекса (ККФК). В состав ККФК также входит небольшое количество лимонной кислоты, магния, калия и натрия.

Изучена первичная структура всех казеинов и их физико-химических свойств. Эти белки имеют молекулярную массу около 20 тыс., изоэлектрическую точку (рI) ок. 4,7. Содержат повышенные количества пролина (полипептидная цепь имеет b-структуру), устойчивы к действию денатурантов. Остатки фосфорной кислоты (обычно в виде Са-соли) образуют сложноэфирную связь главным образом с гидроксигруппой остатков серина. Высушенный казеин - белый порошок без вкуса и запаха, практически не растворим в воде в воде и органических растворителях, растворяется в водных растворах солей и разбавленных щелочей, из которых выпадает в осадок при подкислении. Казеин обладает способностью к створаживанию. Этот процесс имеет ферментативную природу. У новорожденных в желудочном соке содержится особая протеиназа - реннин, или химозин, который отщепляет от (-казеина гликопептид с образованием так называемого пара - казеина, обладающего способностью к полимеризации. Этот процесс - первая стадия створаживания всего казеина. У взрослых животных и человека образование пара - казеина происходит в результате действия пепсина. По способности к створаживанию казеин сходен с фибриногеном плазмы крови, который при действии тромбина превращается в легко полимеризующийся фибрин. Считается, что фибриноген является эволюционным предшественником казеина. Способность к створаживанию имеет большое значение для эффективной ассимиляции новорожденными молока, т. к. обеспечивает его задержку в желудке. Казеин легко доступен для пищеварительных протеиназ уже в нативном состоянии, в то время как все глобулярные белки приобретают это свойство при денатурации. При частичном протеолизе казеина, происходящем при ассимиляции молока новорожденными, образуются физиологически активные пептиды, регулирующие такие важные функции, как пищеварительную, кровоснабжение мозга, активность центральной нервной системы и др. Для выделения казеина снятое молоко подкисляют до рН 4,7 что вызывает выпадение казеина в осадок. Казеин содержит все необходимые организму аминокислоты (в т. ч. незаменимые), является главной составной частью творога и сыра; служит пленкообразователем в производстве клеев и клеевых красок, а также сырьем для пластмасс и волокон.

Казеин подобно всем белкам обладает амфотерными свойствами -- способен проявлять как кислые, так и щелочные свойства.

При щелочной реакции раствора казеин заряжается отрицательно, вследствие чего способен реагировать с кислотами:

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

В молоке казеин имеет явно выраженные кислые свойства. Его свободные карбоксильные группы дикарбоновых аминокислот и гидроксильные группы фосфорной кислоты легко взаимодействуют с ионами солей щелочных и щелочноземельных металлов (Na + -, К + , Са 2+ , Mg 2+), образуя казеинаты.

Свободные аминогруппы казеина могут взаимодействовать с альдегидами, например с формальдегидом:

Эта реакция лежит в основе определения содержания белков в молоке методом формольного титрования.

Электрический заряд белков определяется ионизированными группами: -СОО - , NH 3 + и др. В водной среде карбоксильные и фосфатные группы диссоциируют (отдают протон) и переходят в форму анионов:

R–COOH R–COO - + H +

R–O–P = O R–O–P = O + 2H +

Аминогруппы, гуанидиновые группы присоединяют протоны и переходят в катионы:

R–NH 2 + H + R–NH 3 +

R–NH–C–NH 2 + H + R–NH–C–NH 2

От величины электрических зарядов на поверхности белков зависят: 1 – способность к гидратации; 2 – способность к передвижению в электрическом поле; 3 – кислый или основной характер белков; 4 – растворимость.

1. Для белков характерна очень высокая степень гидратации, т.е. связывание воды: 1 г казеина связывает 2-3,7 г и более воды. На поверхности электрически заряженной коллоидной частицы образуется мономолекулярный слой связанной воды вследствие полярности молекул воды. На этом слое адсорбируются другие частицы воды и т.д. По мере утолщения новые молекулы воды все слабее удерживаются белком и легко отделяются от него при повышении температуры, внесении электролитов и проч. Гидратная оболочка препятствует агрегации молекул белка в нативном состоянии и их коагуляции.

2. Величина заряда определяет подвижность белков в электрическом поле и является основой электрофоретического разделения и идентификации белков. Величина заряда белка зависит от рН. С понижением рН диссоциация СООН-групп замедляется и в дальнейшем прекращается полностью. В щелочной среде они, наоборот, полностью диссоциированы.

3. При рН свежего молока, равном 6,6-6,8, казеин несёт и положительные, и отрицательные заряды, с преобладанием отрицательных. То есть суммарный заряд на поверхности казеина отрицателен.

4. Если постепенно снижать рН, то ионы Н + будут связываться заряженными СОО - -группами с образованием незаряженных карбоксильных групп, т.е. уменьшается величина отрицательного заряда. При определенном значении рН (4,6-4,7) количество положительных зарядов на поверхности частиц казеина будет равно количеству отрицательных. В этой точке, которая называется изоэлектрической (pI) , белки теряют электрофоретическую подвижность, снижается степень гидратации и, следовательно, стабильность, т.е. казеин коагулирует. Сывороточные белки при этом остаются в растворе.

На растворимость белков также влияет концентрация солей в смеси:

При небольшой концентрации электролита растворимость повышается;

Очень высокие концентрации солей лишают белки гидратной оболочки и они выпадают в осадок (высаливание) (обратимый процесс).

Спирт и ацетон также действуют как водоотнимающие вещества, причем необратимо. Действие усиливается, когда белок находится в неустойчивой форме (алкогольная проба определения термоустойчивости молока).

Сывороточные белки – это белки молока, остающиеся в сыворотке после осаждения казеина из сырого молока при рН 4,6 и температуре 20°С. Они составляют 15-22% всех белков молока. Так же как и казеин не являются гомогенными, а состоят из нескольких фракций, главные из которых β-лактоглобулин (АВСDD 2), α-лактальбумин (АВ), альбумин сыворотки крови, иммуноглобулины, компоненты протеозопептонной фракции . Кроме того, в сыворотке содержатся лактоферрин, трансферрин, ферменты, гормоны и др. минорные компоненты.

Сывороточные белки содержат больше незаменимых аминокислот, чем казеин, поэтому более полноценны и их необходимо использовать на пищевые цели.

Некоторые свойства сывороточных белков проявляются в ходе различных технологических процессов и оказывают влияние на качество продуктов.

Важнейшими технологическими свойствами сывороточных белков молока является их высокая влагоудерживающая способность и термолабильность, т.е. их денатурация при нагревании (95°С в течение 20 мин). Полипептидные цепи сывороточных белков имеют α-спиралевидную конфигурацию и высокое содержание S-содержащих аминокислот. При нагревании происходит разрыв водородных связей и побочных валентных связей α-спирали; полипептидные цепи развертываются. Между молекулами сывороточных белков происходит формирование новых водородных связей и дисульфидных мостиков, что ведет к тепловой коагуляции, при этом сывороточные белки превращаются в очень мелкие хлопья, которые в пастеризаторе осаждаются вместе с Са 3 (РО 4) 2 в виде молочного камня или оседают на казеиновых частицах, блокируя их активную поверхность. Тепловая обработка ведет также к реакции между α-лактальбумином и β-лактоглобулином.

β-лактоглобулин – основной сывороточный белок, содержит свободные SH-группы, составляет 7-12% общего количества белков молока.

Денатурированный при пастеризации β-лактоглобулин образует комплексы с æ-казеином и осаждается вместе с ним при кислотной и сычужной коагуляции казеина. Образование комплекса β-лактоглобулин - æ-казеин значительно ухудшает атаку æ-казеина сычужным ферментом и снижает термоустойчивость мицелл казеина.

α-лактальбумин составляет 2-5% общего количества белков молока, тонкодиспергирован; не коагулирует в изоэлектрической точке (рН 4,2-4,5), т.к. сильно гидратирован; не свертывается сычужным ферментом; термостабилен из-за большого количества S-S-связей; играет важную роль в синтезе лактозы.

Альбумин сыворотки крови (0,7-1,5%) поступает в молоко из крови. В маститном молоке этой фракции много.

Иммуноглобулины (Иг) выполняют функцию антител (агглютинина), поэтому в обычном молоке их мало (1,9-3,3% общего количества белков), а в молозиве они составляют основную массу (до 90%) сывороточных белков. Очень чувствительны к нагреванию.

Протеозо-пептоны – наиболее термостабильная часть сывороточных белков. Составляют 2-6% всех белков молока. Не осаждаются при 95-100°С в течение 20 мин и подкислении до рН 4,6; осаждаются 12%-ной трихлоруксусной кислотой.

Минорные белки :

– лактоферрин (красный железо-связывающий белок), гликопротеид, содержится в количестве 0,01-0,02%, обладает бактериостатическим действием на Е.coli;

– трансферрин аналогичен лактоферрину, но с другой последовательностью аминокислот.