Nach oben

СЫВОРОТОЧНЫЕ БЕЛКИ. ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ

ЕВГЕНИЙ РЫЛОВ Бронзовый призёр Олимпиады-2016 по плаванию, двукратный чемпион мира, трёхкратный чемпион мира на короткой воде, двукратный чемпион Европы, трёхкратный чемпион юношеских Олимпийских игр

Белки молока

Молоко является сложной полидисперсной системой: в дисперсионной среде (вода) находится несколько дисперсных («распределенных») фаз – небольших частиц разного размера, которые не реагируют друг с другом и не растворяются в воде. Дисперсные фазы молока:
– молочный жир в виде капель (при стоянии молока жировые капли постепенно поднимаются кверху и образуют сливки);
– казеин в виде мицелл (пористые шаровидные структуры, образованные множеством линейных молекул казеина);
– казеин в растворимом виде;
– сывороточные белки в виде глобул;
– протеозопептоны – белковые осколки: пептиды и отдельные аминокислоты.

По размеру частиц молоко относится одновременно к эмульсиям (характеристика по размеру жировых капель) и коллоидам (характеристика по размеру белковых частиц).

Кроме того, молоко содержит лактозу (70% состава сухих веществ сыворотки), минеральные соли и витамины, которые находятся в молоке в растворенном виде.

Молочный белок состоит из двух принципиально разных видов белка – казеина и сывороточных белков (подробнее о составе сывороточных белков – в следующей главе). Молочные белки составляют 3–3,5 % от массы цельного молока. При этом казеина в молочных белках – 76–86%, а сывороточных белков соответственно – 14–24%. Усредненно считается, что в молоке 3,2% белков, из которых 80% – казеин, 20% – сывороточные белки. Интересно отметить, что содержание белков в грудном молоке в три раза меньше, чем в коровьем молоке.

Продукты из цельного или обезжиренного молока, включая кисломолочные, содержат преимущественно казеин, который и определяет их потребительские свойства. Обработка молока заквасками для получения сыра и творога сгущает казеин и жир, поэтому с точки зрения содержания белков сыр и творог дают нам чистый казеин в смеси с молочным жиром; в пищевом отношении это мало отличается от потребления цельномолочных продуктов.

Разработка технологии мембранной фильтрации

При производстве сыра и творога сывороточные белки остаются соответственно в подсырной сыворотке и творожной сыворотке. До 1970-х годов, до разработки промышленно пригодной технологии мембранной фильтрации, сыворотка почти не использовалась для пищевых целей, шла преимущественно на кормовые нужды или просто сливалась в канализацию как ненужные отходы производства, причем в СССР многие сыркомбинаты платили за такой неочищенный слив большие «экологические» штрафы (сыворотка в канализации – это питательная среда для микроорганизмов). Такое пренебрежение сывороткой было связано, наверное, с ее прозрачностью, что делало сыворотку похожей на воду, а не на молоко. Пренебрежение сывороткой было совершенно неоправданным, потому что в ней остается около половины сухих веществ молока (поэтому ее иногда называют «полумолоком») и пятая часть всех молочных белков; при этом сывороточные белки, как показали дальнейшие исследования, отличаются наивысшей биологической ценностью по сравнению с другими видами пищевых белков, включая казеин, и уникальным спектром биологического воздействия на организм.

К 1970-м годам в районах массового молочного производства образовались огромные центры по переработке молока – крупные сыркомбинаты, которые генерировали настолько большое количество сыворотки, что вопрос с ее утилизацией необходимо было решать кардинально. В конце концов, приходилось не только очищать большое количество стоков, но по сути выбрасывать большое количество ценных белков. Было очевидно, что такое отношение к сыворотке – непростительное расточительство, ведь белки – это вершина пищевой пирамиды. Обнаружился и экономический фактор: выделение сывороточных белков из сыворотки дает дополнительный товарный продукт и позволяет снизить себестоимость основного продукта – сыра, потому что стоимость исходного сырья – молока – распределяется на бóльшее количество готовой продукции.

В 1960-х годах в странах Северной Европы была разработана промышленно пригодная технология мембранной фильтрации молочной сыворотки, которая позволяла «очистить» сывороточные белки от лактозы и минеральных солей и превращала малосъедобную сухую сыворотку в приятный на вкус порошок – концентрат сывороточных белков (КСБ). Выход этих концентратов на рынок заставил придумать им применение. К настоящему времени они широко используются в производстве обычных и специализированных продуктов питания, в косметике. А в спортивном питании сывороточные белки стали наиболее продаваемым ингредиентом.

Сывороточныe белки: Общая информация

Помимо казеина молоко содержит большое количество других белков и пептидов. Они не образуют частиц большого размера, хорошо растворимы в воде и, самое главное, не коагулируют под действием молокосвертывающих ферментов и кислот при производстве сыра, творога или казеина, а потому остаются в сыворотке и объединяются одним термином – сывороточные белки*, хотя по своим свойствам они значительно различаются.

Сывороточные белки не сворачиваются также и в желудке – под действием кислых протеиназ (пепсинов и др.). Этот факт позволяет говорит не о плохой перевариваемости сывороточных белков, а об их особых биологических функциях. Дело в том, что у млекопитающих после родов в молоке повышено содержание именно сывороточных белков при относительно малом содержании казеина. Например, молозиво (или «колострум») – коровье молоко в первые 7–10 дней после отёла – содержит в 5 раз больше белков, чем обычное молоко, и это увеличение обеспечивается именно сывороточными белками! Начальным этапом переваривания молока в организме новорожденных является свертывание казеина в желудке под действием протеиназ (в основном химозина), а несвертываемость сывороточных белков свидетельствует о возможности их усвоения в нативном виде, что необходимо для проявления их специфических функций. К таким функциям относятся защита новорожденных от инфекций в первые месяцы жизни, когда проходит становление их собственной иммунной системы. В молозиве также повышено содержание природных антиоксидантов – витаминов А и Е, бата-каротина, цинка, селена, которые защищают организм новорожденного от свободных радикалов и стимулируют развитие иммунитета. Аналогичные особенности состава имеет и женское молоко в первые 3–5 дней после родов. Таким образом, молозиво за счет своего состава – прежде всего за счет сывороточных белков – обеспечивает новорожденному пассивный иммунитет.

Исследования Г. Буну, собственно, подтвердили специфическую роль сывороточных белков и дали первые ответы на вопрос, за счет каких механизмов это происходит.

––––––

*) Термин «сывороточные белки» всегда используется во множественном числе, потому что этот термин объединяет в одну группу совершенно различные белки. Если речь идет о протеине (специализированном продукте) на основе сывороточных белков, допустимо говорить «сывороточный протеин». Употребление в обоих случаях слова «сыворотка» – недопустимый жаргонизм, т.к. он сбивает с толку: все-таки «сыворотка» – хорошо известная всем мутновато-желтоватая водичка.

Фракционный состав сывороточных белков

Сывороточные белки (СБ) включают в себя много различных видов белков и пептидов, которые называются фракциями. Фракции различаются по молекулярному весу, пространственной конформации, массовой доле в общем комплексе сывороточных белков и действию, которое они оказывают на организм.

Табл. 1. Фракционный состав сывороточных белков

(таблица)

Четыре основные фракции сывороточных белков – это β-лактоглобулин (50–60%), α-лактальбумин (около 15–25%), сывороточный альбумин (5–10%) и иммуноглобулины (около 10–15%). Вместе они составляют до 90% всех сывороточных белков.

Другие виды сывороточных белков присутствуют в незначительных или следовых количествах; их называют микрофракциями или субфракциями. Это прежде всего лактоферрин, гликомакропептиды, лактопероксидаза и лизоцим. Вместе субфракции составляют около 6% всех СБ. Кроме того, в сывороточных белках содержится 5% и более протеозопептонов (смесь частично гидролизованных белков и свободных аминокислот). Всего в молоке идентифицировано более 40 видов белков.

Практически все сывороточные белки относятся к глобулярным белкам, то есть таким, молекулы которых определенным образом свернуты в компактные шарообразные структуры – глобулы. Стабильность глобул поддерживается третичными связями – водородными, ионными, дисульфидными. Глобулярные белки хорошо растворяются в жидкости независимо от ее кислотности. При определенных условиях, в том числе при длительном кипячении, третичные связи разрушаются, белки теряют свою натуральную (нативную) форму, а вместе с ней и ту биологическую активность, которая определяется их нативной формой. После денатурации активность могут проявлять только пептиды, которые образуются при расщеплении денатурированных молекул.

Отметим, что казеин не относится к глобулярным белкам, хотя и содержится в молоке в виде сферических частиц – мицелл. Мицеллы – это пористые шаровидные образования, состоящие из множества линейных молекул казеина; они имеют рыхлую структуру и большое количество воды внутри.

Глобулярную структуру имеют многие важные белки человеческого организма, выполняющие регуляторные и транспортные функции, в том числе почти все ферменты, антитела (иммуноглобулины), некоторые гормоны (инсулин), гемоглобин, миоглобин, мембранные рецепторы и т.д.

Passende Produkte

Whey Isolate 94
Whey Isolate 94 Kurzinfo
CHF CHF 0.00
  • Höchste Qualitätsstufe und Wertigkeit, «grass-fed» Whey
  • Schonendes CFM-Herstellungsverfahren für naturbelassene Qualität
  • Ideal für Aufbau und Erhalt von Muskelmasse und Regenerationsförderung
PREMIUM WHEY HYDRO
PREMIUM WHEY HYDRO Kurzinfo
CHF CHF 0.00
  • Hochwertige Matrix aus Whey Protein Isolat & Hydrolysaten
  • Verstärkt mit HMB und CFM Nitro
  • Laktosefrei