5.3. Состав белков: элементарный и аминокислотный

Белки молока содержат все органические природные вещества: углерод, водород, кислород и характерный для белков элемент – азот.

Кроме этого в их состав входят сера и фосфор.

Для характеристики белков служит прежде всего наличие в них азота, серы и фосфора. На результатах элементарного анализа, в частности азота, основаны методы определения белков в молоке. Для определения содержания азота в органических соединениях был разработан метод Кьельдаля (в 1883 году), который и в настоящее время служит надежным способом определения белков в молоке и молочных продуктах. Количество белков устанавливается по содержанию азота в анализируемой пробе молока с учетом коэффициента перевода. Путем сжигания пробы и последующей фиксации азота определяют его содержание. Коэффициент пересчета принимают равным 6,38, исходя из того, что в 100 г чистого казеина содержится 15,65% азота (по результатам анализа элементарного состава казеина – (100:15,65=6,38). Средний элементарный состав казеина в %:азота – 15,65; углерода – 53,00;кислорода – 22,60; водорода – 7,10; серы – 0,80; фосфора – 0,85).

Элементарные составы казеина и сывороточных белков значительно различаются содержанием фосфора. По содержанию фосфора различаются между собой и компоненты казеина.

Казеин – это ярко выраженный фосфопротеид, а сывороточные белки либо совсем не содержат фосфора, либо его ничтожно мало.

Фосфор присутствует в форме фосфорнокислых сложных эфиров оксиаминокислот серина и треонина. Тип связи фосфора в казеине играет определенную роль в образовании кальций-фосфатных мостиков в казеиновом комплексе и между субмицеллами казеина:

ОН

- СН₂ – О – Р = О - моноэфирная связь;

ОН

ОН

- СН₂ – О – Р – О – СН₂ – - диэфирная связь

О

ОН ОН

- СН₂ – О – Р – О – Р – О – СН₂ – - пирофосфатэфирная связь

О О

В сывороточных белках серы больше, чем в казеинах. β-Лактоглобулин содержит SH-группы и может действовать как антиокислитель. Наличие серы обусловлено присутствием в сывороточных белках серосодержащих аминокислот – метионина, цистина и цистеина. Они оказывают влияние на изменения вкуса молока при тепловой обработке. Большую роль в определении свойств белков, их структуры играет их аминокислотный состав.

Знание аминокислотного состава белков позволяет установить последовательность расположения аминокислот в молекуле белка и выявить его структуру. По количеству и видам аминокислот можно судить о наличии функциональных групп, то есть о их возможных реакциях, а от содержания незаменимых аминокислот зависит питательная и биологическая ценность белков.

Белки молока содержат почти все аминокислоты, обычно встречающиеся в белках: алифатические, оксиаминокислоты, дикарбоновые, диаминокислоты, ароматические, серосодержащие. Основные белки молока по сравнению с другими глобулярными белками пищевых продуктов содержат сравнительно много лейцина, изолейцина, лизина, глутаминовой кислоты. По содержанию и соотношению незаменимых аминокислот белки молока относятся к биологически полноценным белкам.

Сравнение аминокислотного состава основных белков молока позволяет сделать следующие выводы:

• сывороточные белки содержат больше незаменимых аминокислот (изойлецина, лейцина, лизина, метионина, фенилаланина, триптофана, треонина, валина), чем казеины;

• казеины характеризуются более высоким содержанием дикарбоновых аминокислот – глутаминовой и аспарагиновой;

• высокое содержание пролина и оксипролина в казеинах обусловливает преобладание в них складчатой конфигурации полипептидных цепей (эти аминокислоты своей плоской конфигурацией нарушают α-спираль, что ведет к ее развертыванию и образованию компактной шарообразной структуры).