1.3 Sifat kimia kasein
Sekitar 95% kasein ditemukan dalam susu dalam bentuk partikel koloid yang relatif besar - misel - yang memiliki struktur longgar, sangat terhidrasi.
Dalam larutan, kasein memiliki sejumlah gugus fungsi bebas yang menentukan muatannya, sifat interaksinya dengan H2O (hidrofilisitas) dan kemampuan untuk masuk ke dalam reaksi kimia.
Pembawa muatan negatif dan sifat asam kasein adalah kelompok dan -karboksil asam aspartat dan glutamat, muatan positif dan sifat dasar - kelompok -amino lisin, kelompok guanidin dari arginin dan kelompok imidazol histidin. Pada pH susu segar (pH 6,6), kasein memiliki muatan negatif: persamaan muatan positif dan negatif (keadaan isoelektrik protein) terjadi dalam lingkungan asam pada pH 4,6-4,7; akibatnya, asam dikarboksilat mendominasi dalam komposisi kasein, di samping itu, muatan negatif dan sifat asam kasein meningkatkan gugus hidroksil asam fosfat. Kasein milik fosforoprotein - dalam komposisinya mengandung H 3 RO 4 (fosfor organik), yang diikat oleh ikatan monoester ke residu serin.
Sifat hidrofilik tergantung pada struktur, muatan molekul, pH medium, konsentrasi garam di dalamnya, dan faktor lainnya.
Dengan gugus polar dan gugus peptida dari rantai utama, kasein mengikat sejumlah besar H 2 O - tidak lebih dari 2 jam per 1 jam protein, yang secara praktis penting, memastikan stabilitas partikel protein dalam mentah, dipasteurisasi dan susu yang disterilkan; memberikan sifat struktural dan mekanik (kekuatan, kemampuan untuk memisahkan whey) asam dan gumpalan asam-rennet yang terbentuk selama produksi produk susu fermentasi dan keju, karena dalam proses perlakuan panas suhu tinggi susu, -laktoglobulin didenaturasi oleh berinteraksi dengan kasein dan sifat hidrofilik kasein ditingkatkan: memberikan kapasitas penahan air dan pengikatan air dari massa keju selama pematangan keju, yaitu konsistensi produk jadi.
Kasein adalah amfoterin. Dalam susu, ia memiliki sifat asam yang diucapkan.
UNO COO -
Gugus karboksil bebas asam amino dikarboksilat dan gugus hidroksil asam fosfat, berinteraksi dengan ion garam logam alkali dan alkali tanah (Na + , K + , Ca +2 , Mg +2) membentuk kaseinat. Pelarut alkali dalam H 2 O, pelarut alkali tanah tidak larut. Kalsium dan natrium kaseinat sangat penting dalam produksi keju yang diawetkan, di mana bagian dari kalsium kaseinat diubah menjadi natrium kaseinat pengemulsi plastik, yang semakin banyak digunakan sebagai aditif dalam produksi produk makanan.
Gugus amino bebas kasein berinteraksi dengan aldehida, misalnya dengan formaldehida:
R - NH 2 + 2CH 2 O → R - N
Reaksi ini digunakan dalam penentuan protein dalam susu dengan titrasi formal.
Interaksi gugus amino bebas kasein (terutama gugus S-amino lisin) dengan gugus aldehida laktosa dan glukosa menjelaskan tahap pertama reaksi pembentukan melanoidin:
R - NH 2 + C - R R - N \u003d CH - R + H 2 O
aldosilamin
Untuk praktik industri susu, yang paling menarik adalah, pertama-tama, kemampuan kasein untuk menggumpal (endapan). Koagulasi dapat dilakukan dengan menggunakan asam, enzim (rennet), hidrokoloid (pektin).
Tergantung pada jenis presipitasi, ada: kasein asam dan rennet. Yang pertama mengandung sedikit kalsium, karena ion H 2 melepaskannya dari kompleks kasein, kasein rennet adalah campuran kalsium kaseinat, sebaliknya, dan tidak larut dalam alkali lemah, berlawanan dengan kasein asam. Ada dua jenis kasein yang diperoleh dengan pengendapan dengan asam: dadih susu asam dan kasein mentah. Setelah menerima dadih susu asam, asam terbentuk dalam susu secara biokimia - oleh kultur mikroorganisme, dan pemisahan kasein didahului oleh tahap gelasi. Kasein mentah diperoleh dengan menambahkan asam laktat atau asam mineral, pilihannya tergantung pada tujuan kasein, karena di bawah pengaruhnya struktur kasein yang diendapkan berbeda: kasein asam laktat longgar dan berbutir, asam sulfat berbutir dan sedikit berminyak ; asam klorida - kental dan kenyal. Selama pengendapan, garam kalsium dari asam yang digunakan terbentuk. Kalsium sulfat, yang sedikit larut dalam air, tidak dapat sepenuhnya dihilangkan dengan mencuci kasein. Kompleks kasein cukup stabil terhadap panas. Susu segar normal dengan pH 6,6 mengental pada 150 o C dalam beberapa detik, pada 130 o C dalam lebih dari 20 menit, pada 100 o C dalam beberapa jam, sehingga susu dapat disterilkan.
Koagulasi kasein dikaitkan dengan denaturasinya (koagulasi), muncul dalam bentuk serpihan kasein, atau dalam bentuk gel. Dalam hal ini, flokulasi disebut koagulasi, dan gelasi disebut koagulasi. Perubahan makroskopik yang terlihat didahului oleh perubahan submikroskopik pada permukaan misel kasein individu, mereka terjadi dalam kondisi berikut:
Saat susu mengental - misel kasein membentuk partikel yang terikat longgar satu sama lain. Hal ini tidak diamati pada susu kental manis;
Selama kelaparan - misel pecah menjadi submisel, bentuk bulatnya berubah bentuk;
Ketika dipanaskan dalam autoklaf > 130 o C - ikatan valensi utama terputus dan kandungan nitrogen non-protein meningkat;
Selama pengeringan semprot - bentuk misel dipertahankan dalam metode kontak - bentuknya berubah, yang mempengaruhi kelarutan susu yang buruk;
Dengan pengeringan beku - perubahannya dapat diabaikan.
Dalam semua produk susu cair, denaturasi kasein yang terlihat sangat tidak diinginkan.
Dalam industri susu, fenomena koagulasi kasein bersama dengan protein whey diperoleh kopresipitat, CaCl 2 , NH 2 dan kalsium hidroksida digunakan.
Semua proses denaturasi kasein, kecuali salting out, dianggap ireversibel, tetapi ini benar hanya jika reversibilitas proses dipahami sebagai pemulihan struktur tersier dan sekunder asli protein susu. Yang penting secara praktis adalah perilaku reversibel protein, ketika mereka dapat berpindah dari bentuk yang diendapkan kembali ke keadaan terdispersi koloid. Koagulasi rennet dalam hal apa pun adalah denaturasi ireversibel, karena ikatan valensi utama terpecah dalam kasus ini. Kasein Rennet tidak dapat kembali ke bentuk koloid aslinya. Sebaliknya, reversibilitas dapat meningkatkan gelasi uap - H-kasein beku-kering saat menambahkan larutan natrium klorida pekat. Mari kita juga membalikkan proses pembentukan gel lunak dengan sifat tiksotropik dalam susu UHT pada suhu kamar. Pada tahap awal, pengocokan ringan menyebabkan peptisasi gel. Pengendapan asam kasein adalah proses reversibel. Sebagai hasil dari penambahan alkali dalam jumlah yang sesuai, kasein dalam bentuk kaseinat kembali masuk ke dalam larutan koloid. Flokulasi kasein juga sangat penting dari sudut pandang fisiologi nutrisi. Bekuan lunak terbentuk dengan menambahkan komponen asam lemah, misalnya, asam sitrat, atau penghilangan sebagian ion kalsium dengan pertukaran ion, serta selama perawatan pendahuluan susu dengan enzim proteoleptik, karena gumpalan semacam itu membentuk gumpalan lunak tipis di perut.
Spindle, yang juga dibentuk oleh mikrotubulus. Sentriol mempolarisasi proses pembelahan sel, memastikan pemisahan kromatid saudara (kromosom) dalam anafase mitosis. genetika sel ontogeni hibrida Hukum Mendel Dalam eksperimennya tentang persilangan, Mendel menggunakan metode hibridologi. Dengan menggunakan metode ini, ia mempelajari pewarisan sifat-sifat individu, dan bukan keseluruhan kompleks, ...
Dan yang asam mendominasi. Jumlah kelompok individu asam amino dalam protein tergantung pada faktor zootechnical, yang menentukan komposisi fisikokimia mereka. Susu tergolong lengkap dalam hal kandungan asam amino esensial. Komposisi AA esensial dalam beberapa protein % Asam amino Protein ideal Kasein Protein susu whey Protein telur Protein gandum Protein gandum...
B12 dipenuhi oleh sintesisnya oleh mikroflora saluran pencernaan. Susu mengandung sekitar 0,4 mikrogram vitamin B12 per 100 g (kebutuhan harian adalah 3 mikrogram). Susu dan produk susu memenuhi lebih dari 20% kebutuhan harian manusia akan vitamin B12 Asam askorbat (vitamin C). Ini terlibat dalam proses redoks yang terjadi di dalam tubuh. ...
Sebagian terkandung dalam sitoplasma sel. Kandungan RNA biasanya 5-10 kali lebih besar dari DNA. Rasio RNA/DNA dalam sel semakin tinggi, semakin intens sintesis protein di dalamnya. Asam nukleat memiliki sifat asam yang sangat kuat dan membawa muatan negatif yang tinggi pada nilai pH fisiologis. Dalam hal ini, dalam sel organisme, mereka dengan mudah berinteraksi dengan berbagai kation dan ...
6. Komposisi pecahan kasein
satu). Ciri-ciri pecahan utama.
2). Sifat fisik dan kimia kasein.
Dalam susu segar, kasein hadir dalam bentuk misel yang dibangun dari kompleks kasein. Kompleks kasein terdiri dari aglomerat (akumulasi) fraksi utama: a, b, Y, H-kasein, yang memiliki beberapa varian genetik.
Menurut data terbaru, kasein dapat dipisahkan sesuai dengan skema (Gbr. 1), disusun berdasarkan audit komite nomenklatur protein dan metodologi Asosiasi Ilmuwan Susu Amerika (ADSA).
Semua fraksi kasein mengandung fosfor, tidak seperti protein whey. Gugus as-kasein memiliki mobilitas elektroforesis tertinggi dari semua fraksi kasein.
as1-casein - fraksi utama as-casein. Molekul as1-kasein terdiri dari rantai nomenklatur sederhana yang mengandung 199 residu asam amino. Seperti b-kasein dan tidak seperti H-kasein, tidak mengandung sistin. as2-kasein - fraksi as-kasein. Molekul as2-kasein terdiri dari rantai poleptiptida sederhana yang mengandung 207 residu asam amino. Ini memiliki sifat yang sama dengan as1-kasein dan H-kasein. Seperti H-casein dan tidak seperti as1-casein, ia mengandung dua residu sistein:
as-kasein - fraksi as-kasein. Kandungannya 10% dari kandungan as1-casein. Ini memiliki struktur yang identik dengan as1-kasein, kecuali untuk lokasi gugus fosfat.
b-kasein, molekulnya terdiri dari rantai polipeptida sederhana, mengandung 209 residu asam amino. Itu tidak mengandung sistein dan pada konsentrasi ion kalsium yang sama dengan konsentrasinya dalam susu, tidak larut pada suhu kamar. Fraksi ini adalah yang paling hidrofobik karena kandungan prolin yang tinggi.
N-kasein - memiliki kelarutan yang baik, ion kalsium tidak mengendapkannya. Di bawah aksi rennet dan enzim proteolitik lainnya, H-kasein - terurai menjadi pasangan - H-kasein, yang mengendap bersama dengan as1, as2 - b-kasein. N-kasein adalah fosfoglikoprotein: mengandung tricarbohydrate galactose, galactosamine dan N-acetyl-neuralic (sialic) acid.
Gugus U-kasein adalah fragmen b-kasein yang dibentuk oleh proteolisis b-kasein oleh enzim susu.
Protein whey bersifat termolabil. Mereka mulai menggumpal dalam susu pada suhu 69°C. Ini adalah protein sederhana, mereka dibangun hampir secara eksklusif dari asam amino. Mengandung sejumlah besar asam amino yang mengandung sulfur. Jangan menggumpal di bawah aksi rennet.
Fraksi laktoalbumin adalah fraksi protein whey labil panas yang tidak mengendap dari whey ketika setengah jenuh dengan amonium sulfat. Ini diwakili oleh b-laktoglobulin dan a-laktoalbumin dan albumin serum.
b-laktoglobulin adalah protein whey utama. Tidak larut dalam air, hanya larut dalam larutan garam encer. Mengandung gugus sulfhidril bebas dalam bentuk residu sistein, yang terlibat dalam pembentukan rasa susu rebus selama perlakuan panas yang terakhir. a-laktoalbumin adalah protein utama kedua dalam whey. Ini memainkan peran khusus dalam sintesis laktosa, merupakan komponen enzim laktosa sintetase, yang mengkatalisis pembentukan laktosa dari uridin difosfat galaktosa dan glukosa.
Albumin serum masuk ke dalam susu dari darah. Kandungan fraksi ini dalam susu sapi dengan mastitis jauh lebih tinggi daripada susu sapi sehat.
Imunoglobulin adalah fraksi protein whey thermolobile yang diendapkan dari whey ketika setengah jenuh dengan amonium sulfat atau jenuh dengan magnesium sulfat. Ini adalah glikoprotein. Ini menyatukan sekelompok protein dengan berat molekul tinggi yang memiliki sifat fisikokimia yang sama dan mengandung antibodi. Dalam kolostrum, jumlah protein ini sangat tinggi dan berjumlah 50-75% dari kandungan protein kolostrum total.
Imunoglobulin sangat sensitif terhadap panas. Imunoglobulin dibagi menjadi tiga kelas: Ug. , Ur M (UM) dan Ur A (UA), dan kelas Ur, pada gilirannya, dibagi menjadi 2 subkelas: Ur (U1) dan Ur 2 (U2) Fraksi utama imunoglobin adalah Ur 1
Fraksi proteosa-pepton (20%) mengacu pada peptida dengan berat molekul tinggi termostabil yang tidak mengendap bila disimpan pada 95 °C selama 20 menit. dan pengasaman berikutnya hingga pH 4,6, tetapi diendapkan dengan asam trikloroasetat 12%. Fraksi proteosa-pepton adalah campuran dari fragmen molekul protein susu. Fraksi ini adalah perantara antara zat protein yang tepat dan polipeptida. Elektroforesis dalam gel poliakrilamida mengungkapkan sekitar 15 zona elektroforesis yang berbeda, yang utamanya - komponen 3,5 dan 8 - ditandai dengan kandungan asam amino aromatik dan metionin yang rendah dan kandungan asam amino glutamat dan aspartat yang relatif tinggi. Mengandung karbohidrat.
5. Sifat fisik susu
satu). Kepadatan, viskositas, tegangan permukaan.
2). Tekanan osmotik dan titik beku.
3). Konduktivitas listrik spesifik.
Densitas susu atau densitas curah p pada 20°C berkisar antara 1,027 hingga 1,032 g/cm2, dan juga dinyatakan dalam derajat laktodensimeter. Kepadatan tergantung pada suhu (menurun dengan kenaikannya), komposisi kimia(menurun dengan peningkatan kandungan lemak dan peningkatan dengan peningkatan jumlah protein, laktosa dan garam), serta dari tekanan yang bekerja padanya.
Kepadatan susu, ditentukan segera setelah pemerahan, lebih rendah dari kepadatan yang diukur setelah beberapa jam sebesar 0,8-1,5 kg/m3. Ini disebabkan oleh penguapan sebagian gas dan peningkatan kepadatan lemak dan protein. Oleh karena itu, kepadatan susu yang dipanen harus diukur tidak lebih awal dari 2 jam setelah pemerahan.
Nilai kepadatan tergantung pada masa laktasi, penyakit hewan, breed, ransum pakan. Jadi. Kolostrum dan susu yang diperoleh dari sapi yang berbeda memiliki kepadatan yang tinggi karena peningkatan kandungan protein, laktosa, garam dan komponen lainnya.
Kepadatan ditentukan dengan berbagai metode, skala teknometrik, areometrik dan hidrostatik (kepadatan es krim dan susu di Jerman).
Kepadatan susu dipengaruhi oleh semua bagian penyusunnya - kerapatannya, yang memiliki kerapatan berikut:
air - 0,9998; protein - 1,4511; lemak - 0,931;
laktosa - 1,545; garam - 3.000.
Kepadatan susu bervariasi dengan kandungan padatan dan lemak. padatan meningkatkan kepadatan, lemak berkurang. Kepadatan dipengaruhi oleh hidrasi protein dan tingkat pemadatan lemak. Yang terakhir tergantung pada suhu, metode pemrosesan dan sebagian pada pengaruh mekanis. Saat suhu naik, densitas susu menurun. Ini terutama disebabkan oleh perubahan kepadatan air - komponen utama susu. Dalam kisaran suhu dari 5 hingga 40 ° C, kepadatan susu skim segar dalam hal kepadatan air menurun lebih banyak dengan meningkatnya suhu. Penyimpangan seperti itu tidak diamati dalam percobaan dengan larutan laktosa 5%.
Oleh karena itu, penurunan densitas susu dapat dijelaskan dengan perubahan hidrasi protein. Dalam kisaran suhu dari 20 hingga 35 ° C, penurunan kepadatan krim yang sangat kuat dapat diamati. Ini karena transisi fase "padat-cair" - dalam lemak susu.
Koefisien ekspansi lemak susu jauh lebih tinggi daripada air. Untuk alasan ini, kepadatan susu mentah dengan fluktuasi suhu, itu berubah lebih dari kepadatan susu skim. Perubahan ini semakin besar semakin tinggi kandungan lemaknya.
Ada hubungan langsung antara kepadatan, kandungan lemak dan residu bebas lemak kering. Karena kandungan lemak ditentukan dengan metode tradisional, dan densitas diukur dengan cepat dengan hidrometer, adalah mungkin untuk menghitung dengan cepat dan mudah kandungan padatan dalam susu tanpa penentuan padatan yang memakan waktu dan waktu dengan pengeringan pada suhu 105 °C. Untuk apa rumus konversi digunakan?
C=4.9×P+A + 0.5; SOMO=W+A+ 0.76,
di mana C adalah fraksi massa bahan kering, %
SOMO - fraksi massa residu susu skim kering,%; F - fraksi massa lemak,%; A adalah densitas dalam derajat hidrometer, (oA); 4.9, 4, 5; 0,5; 0,76 - koefisien konstan.
Kepadatan produk susu individu, seperti kepadatan susu, tergantung pada komposisinya. Kepadatan susu skim lebih tinggi daripada susu mentah dan koefisien konstan.
Kepadatan produk susu individu, seperti kepadatan susu, tergantung pada komposisinya. Kepadatan susu skim lebih tinggi daripada susu mentah dan _________. Saat lemak meningkat, kepadatan krim menurun. Menetapkan kepadatan produk susu padat dan pucat lebih sulit daripada cair. Dalam susu bubuk, densitas aktual dan densitas curah dibedakan. Untuk mengontrol densitas yang sebenarnya, khusus --- digunakan angka. Kepadatan mentega, seperti susu bubuk, tidak hanya bergantung pada jumlah kelembapan dan residu bebas lemak kering, tetapi juga pada kandungan udara. Yang terakhir ditentukan dengan metode flotasi. Ini memungkinkan Anda untuk menentukan kandungan udara dalam minyak berdasarkan kepadatannya. Metode ini merupakan perkiraan, tetapi dalam praktiknya sudah cukup.
Kepadatan susu berubah selama pemalsuan - ketika H2O ditambahkan, itu berkurang, dan meningkat ketika krim disaring atau diencerkan dengan susu skim. Oleh karena itu, menurut nilai kepadatannya, kealamian susu secara tidak langsung dinilai jika ada dugaan pemalsuan. Namun, susu yang tidak memenuhi persyaratan GOST 13264-88 dalam hal kepadatan, yaitu di bawah 1,027 g / cm3, tetapi integritasnya dikonfirmasi oleh uji kios, diterima sebagai susu berkualitas tinggi.
Viskositas, atau gesekan internal, susu normal pada 20°C rata-rata 1,8×10-3 Pa.s. Hal ini terutama tergantung pada kandungan kasein dan lemak, dispersi misel kasein dan globul lemak, derajat hidrasi dan agregasi. Protein whey dan laktosa memiliki sedikit efek pada viskositas.
Selama penyimpanan dan pemrosesan susu (pemompaan, homogenisasi, pasteurisasi, dll.), viskositas susu meningkat. Hal ini disebabkan oleh peningkatan derajat dispersi lemak, pembesaran partikel protein, adsorpsi protein pada permukaan butiran lemak, dll.
Yang menarik secara praktis adalah viskositas produk susu yang sangat terstruktur - krim asam, susu kental, minuman susu fermentasi dll.
Tegangan permukaan susu lebih rendah dari tegangan permukaan H2O (sama dengan 5×10-3 N/m pada t -20°C). Nilai tegangan permukaan yang lebih rendah dibandingkan dengan H2O disebabkan oleh adanya surfaktan dalam susu - fosfolipid, protein, asam lemak, dll.
Tegangan permukaan susu tergantung pada suhu, komposisi kimia, keadaan protein, lemak, aktivitas lipase, waktu penyimpanan, mode pemrosesan teknis, dll.
Jadi, tegangan permukaan berkurang ketika susu dipanaskan dan sangat kuat ketika ______. karena sebagai hasil hidrolisis lemak mereka membentuk surfaktan - asam lemak, di- dan monogliserida, yang menurunkan besarnya energi permukaan.
Titik didih susu sedikit lebih tinggi dari H2O karena adanya garam dan sebagian gula dalam susu. Itu sama dengan 100,2°C.
Konduktivitas listrik spesifik. Susu merupakan penghantar panas yang buruk. Hal ini disebabkan terutama oleh ion Cl-, Na+, K+, N. Kasein bermuatan listrik, protein whey. Itu sama dengan 46 × 10-2 cm. m-1 tergantung pada periode menyusui, jenis hewan, dll. Susu yang diperoleh dari hewan dengan mastitis memiliki peningkatan elektro____________
Tekanan osmotik dan titik beku. Tekanan osmotik susu mendekati besarnya tekanan osmotik darah hewan dan rata-rata 0,66 mg. Hal ini disebabkan oleh zat yang sangat tersebar: laktosa dan klorida. Zat protein, garam koloid memiliki sedikit efek pada tekanan osmotik, lemak hampir tidak berpengaruh.
Tekanan osmotik dihitung dari titik beku susu yaitu -0,54°C menurut rumus menurut hukum Raoult dan van't Hoff
Rosm. \u003d t × 2,269 / K, di mana t adalah penurunan titik beku larutan uji; DARI; 2.269 - tekanan osmotik 1 mol zat dalam 1 liter larutan, MPa; K adalah konstanta krioskopi pelarut, untuk air adalah 1,86.
Oleh karena itu: R osm. =0.54×2.269/1.86+0.66 MPa.
Tekanan osmotik susu, seperti cairan fisiologis hewan lainnya, dipertahankan pada tingkat yang konstan. Oleh karena itu, dengan peningkatan kandungan klorida dalam susu sebagai akibat dari perubahan keadaan fisiologis hewan, terutama sebelum akhir menyusui atau dalam kasus penyakit, ada penurunan simultan dalam jumlah molekul rendah lainnya. komponen berat susu - laktosa.
Titik beku juga merupakan sifat fisik dan kimia susu yang konstan, karena hanya ditentukan oleh konstituen susu yang benar-benar larut: laktosa dan garam, yang terakhir terkandung dalam konsentrasi konstan. Suhu beku berfluktuasi dalam batas sempit dari -0,51 hingga -0,59°C. Ini berubah selama periode menyusui ketika hewan menjadi sakit dan ketika susu, air atau soda dipalsukan. Dan karena penyimpangan kenaikan laktosa. Pada awal laktasi, suhu beku menurun (-0,564 ° C), di tengah naik (-0,55 ° C); pada akhirnya menurun (-0,581°C).
B12 dipenuhi oleh sintesisnya oleh mikroflora saluran pencernaan. Susu mengandung sekitar 0,4 mikrogram vitamin B12 per 100 g (kebutuhan harian adalah 3 mikrogram). Susu dan produk susu memenuhi lebih dari 20% kebutuhan harian manusia akan vitamin B12 Asam askorbat (vitamin C). Ini terlibat dalam proses redoks yang terjadi di dalam tubuh. ...
Produk susu selama penyimpanan - 2 jam 8. Fungsi biokimia, struktur dan komposisi jaringan otot - 6 jam 9. Biokimia pematangan daging - 6 jam Total 26 jam Topik kelas laboratorium dan praktikum 1. Penentuan komponen utama, biokimia dan fisik indikator kimia susu 6 jam 2. Penentuan indikator biokimia dan fisikokimia dalam proses pengolahan susu dan produksi ...
Diperoleh dari hewan yang sehat, di peternakan yang makmur tetapi penyakit menular. Rasa dan bau khas untuk setiap spesies, tanpa gigitan dan bau asing. Selain itu, prasyarat untuk pemeriksaan veteriner dan sanitasi keju adalah penentuan fraksi massa lemak dalam produk jadi. kelembaban dan garam. Tabel 6. Skoring Kualitas Keju Indikator Jumlah Maksimum ...
Derajat dispersi dan stabilitas fase lemak. Pembersihan sentrifugal tidak menyebabkan perubahan signifikan pada lemak. Tingkat degreasing selama pemisahan tergantung pada komposisi, sifat fisik dan kimia susu, derajat dispersi lemak, densitas, viskositas dan keasaman. Tingkat skimming dipengaruhi secara negatif oleh penyimpanan susu jangka panjang pada suhu rendah, ...
Muatan listrik protein ditentukan oleh gugus terionisasi: -COO -, NH 3 +, dll. Dalam media berair, gugus karboksil dan fosfat berdisosiasi (memberikan proton) dan menjadi anion:
R–COOH R–COO - + H +
R–O–P = O R–O–P = O + 2H +
Gugus amino, gugus guanidin mengikat proton dan berubah menjadi kation:
R–NH2 + H + R–NH3 +
R–NH–C–NH2 + H + R–NH–C–NH 2
Besarnya muatan listrik pada permukaan protein bergantung pada: 1 - kemampuan untuk menghidrasi; 2 – kemampuan untuk bergerak dalam medan listrik; 3 - sifat asam atau basa protein; 4 - kelarutan.
1. Protein dicirikan oleh tingkat hidrasi yang sangat tinggi, yaitu mengikat air: 1 g kasein mengikat 2-3,7 g atau lebih air. Lapisan monomolekul air terikat terbentuk pada permukaan partikel koloid bermuatan listrik karena polaritas molekul air. Partikel air lainnya teradsorpsi pada lapisan ini, dan seterusnya. Saat protein mengental, molekul air baru semakin sedikit ditahan oleh protein dan mudah dipisahkan darinya ketika suhu naik, elektrolit dimasukkan, dll. Cangkang hidrasi mencegah agregasi molekul protein dalam keadaan asli dan koagulasinya.
2. Besarnya muatan menentukan mobilitas protein dalam medan listrik dan merupakan dasar untuk pemisahan elektroforesis dan identifikasi protein. Jumlah muatan protein tergantung pada pH. Dengan penurunan pH, disosiasi gugus COOH melambat dan kemudian berhenti sepenuhnya. Dalam media alkali, sebaliknya, mereka benar-benar terdisosiasi.
3. Pada pH susu segar 6,6-6,8, kasein membawa muatan positif dan negatif, dengan dominasi muatan negatif. Artinya, muatan total pada permukaan kasein adalah negatif.
4. Jika pH diturunkan secara bertahap, maka ion H+ akan terikat oleh gugus COO - yang bermuatan membentuk gugus karboksil yang tidak bermuatan, yaitu muatan negatif berkurang. Pada nilai pH tertentu (4,6-4,7), jumlah muatan positif pada permukaan partikel kasein akan sama dengan jumlah muatan negatif. Pada titik ini, yang disebut isoelektrik (pI), protein kehilangan mobilitas elektroforesisnya, tingkat hidrasi menurun dan, akibatnya, stabilitas, yaitu. kasein menggumpal. Protein whey tetap dalam larutan.
Kelarutan protein juga dipengaruhi oleh konsentrasi garam dalam campuran:
Pada konsentrasi elektrolit rendah, kelarutan meningkat;
Konsentrasi garam yang sangat tinggi mengeringkan protein dan mereka mengendap (salting out) (proses reversibel).
Alkohol dan aseton juga bertindak sebagai dehidrator, ireversibel. Tindakan ini ditingkatkan ketika protein berada dalam bentuk yang tidak stabil (uji alkohol untuk menentukan stabilitas panas susu).
protein whey adalah protein susu yang tersisa dalam whey setelah kasein diendapkan dari susu mentah pada pH 4,6 dan suhu 20°C. Mereka membuat 15-22% dari semua protein susu. Sama seperti kasein, mereka tidak homogen, tetapi terdiri dari beberapa fraksi, yang utamanya adalah -laktoglobulin (ABCD 2), -laktalbumin (AB), albumin serum, imunoglobulin, komponen fraksi proteosa pepton. Selain itu, whey mengandung laktoferin, transferin, enzim, hormon, dan komponen minor lainnya.
Protein whey mengandung lebih banyak asam amino esensial daripada kasein, sehingga lebih lengkap dan harus digunakan untuk keperluan makanan.
Beberapa sifat protein whey muncul selama berbagai proses teknologi dan mempengaruhi kualitas produk.
Sifat teknologi yang paling penting protein whey susu adalah kapasitas menahan air dan termolabilitasnya yang tinggi, yaitu. denaturasi mereka pada pemanasan (95 ° C selama 20 menit). Rantai polipeptida protein whey memiliki konfigurasi -helix dan kandungan asam amino yang mengandung S yang tinggi. Ketika dipanaskan, ikatan hidrogen dan ikatan valensi samping dari -helix terputus; rantai polipeptida terbuka. Di antara molekul protein whey, pembentukan ikatan hidrogen baru dan jembatan disulfida terjadi, yang mengarah ke koagulasi termal, sedangkan protein whey berubah menjadi serpihan yang sangat kecil, yang disimpan dalam pasteurizer bersama dengan Ca 3 (PO 4) 2 di bentuk batu susu atau mengendap pada partikel kasein, menghalangi permukaan aktifnya. Perlakuan panas juga menyebabkan reaksi antara -laktalbumin dan -laktoglobulin.
-laktoglobulin - protein whey utama, mengandung gugus SH bebas, membentuk 7-12% dari jumlah total protein susu.
Didenaturasi selama pasteurisasi, -laktoglobulin membentuk kompleks dengan -kasein dan mengendap dengannya selama koagulasi asam dan rennet kasein. Pembentukan kompleks -laktoglobulin - -kasein secara signifikan merusak serangan -kasein oleh rennet dan mengurangi stabilitas termal misel kasein.
-laktalbumin membentuk 2-5% dari total jumlah protein susu, terdispersi halus; tidak menggumpal pada titik isoelektrik (pH 4,2-4,5), karena sangat terhidrasi; tidak menggumpal dengan rennet; stabil secara termal karena banyaknya ikatan S-S; berperan penting dalam sintesis laktosa.
Serum albumin (0,7-1,5%) memasuki susu dari darah. Ada banyak fraksi ini dalam susu mastitis.
Imunoglobulin (Ig) melakukan fungsi antibodi (aglutinin), jadi ada beberapa di antaranya dalam susu biasa (1,9-3,3% dari jumlah total protein), dan dalam kolostrum mereka membentuk sebagian besar (hingga 90%) whey protein. Sangat sensitif terhadap panas.
pepton proteosa - bagian paling termostabil dari protein whey. Mereka membuat 2-6% dari semua protein susu. Jangan mengendap pada 95-100 ° C selama 20 menit dan pengasaman hingga pH 4,6; diendapkan dengan asam trikloroasetat 12%.
Protein kecil :
- laktoferin (protein pengikat besi merah), glikoprotein, yang terkandung dalam jumlah 0,01-0,02%, memiliki efek bakteriostatik pada E. coli;
Transferin mirip dengan laktoferin, tetapi dengan urutan asam amino yang berbeda.
Baru-baru ini, di antara orang-orang yang terlibat dalam kebugaran dan binaraga, apa yang disebut "lambat", protein kasein semakin diminati. Ini disebut "lambat" karena tingkat asimilasi yang lambat oleh saluran pencernaan (GIT). Penggunaan suplemen berbasis protein protein kasein Ini memiliki sejumlah fitur positif, yang akan kita bahas di artikel ini.
Kasein adalah protein kompleks yang ditemukan dalam susu dan whey (produk sampingan dari produksi susu). Kandungan kasein tertinggi diamati pada keju cottage, dan kandungan lemak apa pun.
Begitu berada di perut, kasein di bawah aksi enzim membentuk massa tebal terus menerus, yang sangat lambat dipecah menjadi asam amino. Ini adalah bagaimana asimilasi kasein jangka panjang terjadi.
Perlu diperhatikan bahwa adanya nutrisi lain (protein, lemak atau karbohidrat) di dalam lambung dan usus tidak akan mempercepat proses pencernaan protein ini. Sebaliknya, asimilasi semua zat akan sama lambatnya. Properti protein kasein ini digunakan oleh atlet profesional agar tidak menyebabkan semburan insulin (gula) satu kali dalam darah, yang berpotensi berkontribusi pada obesitas (kita akan berbicara tentang hubungan fluktuasi tajam kadar gula dengan obesitas pada artikel tersendiri).
Sifat utama kasein
Klasifikasi suplemen kasein
Saat ini, hanya ada dua subspesies protein ini:
kalsium kaseinat dihasilkan oleh reaksi kimia. Secara konvensional, hanya jenis protein ini yang dapat disebut "kimia". Susu sapi biasa mengalami perlakuan panas dan penyaringan selanjutnya menggunakan berbagai campuran kimia, yang menghasilkan kaseinat dalam bentuk bubuk. Kerugian besar dari metode ini adalah kurangnya kontrol keseluruhan atas prosedur, akibatnya kasein yang dihasilkan dapat memiliki kualitas yang relatif rendah. Juga, penyerapannya akan lebih sulit untuk saluran pencernaan manusia, yang tidak dapat dikatakan tentang subspesies protein kasein lainnya.
Kasein misel itu juga diekstraksi dari susu, namun, dalam hal ini, metode pemrosesan yang lebih lembut digunakan - ultrafiltrasi. Tidak ada suhu atau reaksi kimia yang diterapkan, hanya pembersihan sederhana. Produk akhir memiliki komposisi asam amino yang seimbang dan mudah diserap oleh semua pengguna. Saat ini, misel kasein yang merupakan standar dunia di antara suplemen kasein.
Biaya suplemen jenis ini sedikit bervariasi. Jadi, kasein tipe misel sedikit lebih mahal, tetapi pada saat yang sama menawarkan rasa yang menyenangkan dan asimilasi penuh. Secara keseluruhan, kualitas kasein misel layak dibayar sedikit lebih mahal.
Adapun kalsium kaseinat, baru-baru ini telah ditambahkan hanya ke atau.
Mengapa Anda membutuhkan kasein?
Protein kasein adalah cara sempurna untuk menekan rasa lapar jangka panjang dan umum. Paling optimal digunakan pada malam hari, mis. sebelum waktu tidur. Aditif semacam itu tidak meningkatkan kadar insulin dalam darah, oleh karena itu, ia tidak menekan produksi hormon pertumbuhannya sendiri (diketahui bahwa insulin adalah antagonis dari hormon testosteron anabolik utama).
Pada saat yang sama, kasein tidak memungkinkan serat otot rusak di bawah pengaruh kortisol, karena tingkat asam amino dalam darah diisi ulang setiap menit dengan protein dari kasein yang terbelah di saluran pencernaan.
Ini juga digunakan untuk menurunkan berat badan, ketika penting bagi seseorang untuk menekan rasa lapar dengan cara yang memadai untuk waktu yang lama. Sebelumnya digunakan untuk ini keju cottage biasa, tetapi dengan perkembangan industri suplemen olahraga, orang mulai menggunakan kasein, karena tidak mengandung karbohidrat dan lemak, yang tidak dapat dikatakan tentang keju cottage biasa.
Secara umum, gunakan protein shake cair berbasis kasein untuk saat-saat ketika Anda tidak dapat makan secara normal untuk waktu yang lama.
Banyak penggemar olahraga "besi" mengkonsumsi kasein selama hari kerja. Ini melindungi otot dari katabolisme dan memungkinkan Anda untuk mempertahankannya. Namun, perlu diingat bahwa kasein bukanlah pilihan terbaik untuk mendapatkan massa otot, karena kasein tidak berkontribusi pada peningkatan cepat asam amino darah, serta percepatan sintesis protein secara umum.
Ini paling cocok untuk perekrutan otot, dan kasein paling cocok untuk melestarikannya dan melindunginya dari kehancuran. Itulah sebabnya, jika Anda serius terlibat dalam "pembentukan tubuh", kami merekomendasikan untuk membeli dan mengonsumsi kedua jenis protein: whey dan kasein.
Manfaat kasein untuk pria
Dalam praktiknya, sebagian besar atlet dapat berkembang dengan baik tanpa suplemen kasein. Karena "konsekuensi mengerikan" dari katabolisme sering dibesar-besarkan untuk tujuan pemasaran murni. Tubuh disesuaikan untuk bekerja baik dengan bantuan anabolisme dan dengan bantuan katabolisme. Homeostasis (yaitu keseimbangan dalam tubuh) dicapai dengan cara ini.
Membeli kasein dibenarkan ketika Anda memiliki volume otot yang mengesankan. Untuk rata-rata pengunjung gym, protein whey, sebotol creatine, dan sebungkus vitamin sudah cukup. Segala sesuatu yang lain adalah opsi tambahan, yang biayanya seringkali tidak membenarkan efisiensi akhir.
Manfaat kasein untuk wanita
Bagi wanita, membeli kasein adalah keputusan cerdas saat menurunkan berat badan (“pengeringan”).
Pada "pengeringan" perlu untuk secara ketat mengontrol kandungan kalori total dari makanan, dan seringkali wanita harus secara signifikan membatasi jumlah makanan sehari-hari. Tentu saja, pembatasan seperti itu dapat menyebabkan rasa lapar yang kuat. Koktail berbasis kasein akan membantu menekan rasa lapar, dan yang paling penting, itu tidak akan menyebabkan pelepasan insulin ke dalam darah. Perlu juga dicatat bahwa hanya protein kasein yang memberikan rasa kenyang yang tahan lama, karena diserap lebih lama daripada jenis lainnya. Dan tentang fitur penggunaan kasein oleh wanita saat menurunkan berat badan kita bahas di artikel terpisah.
Halaman 1
Sekitar 95% kasein ditemukan dalam susu dalam bentuk partikel koloid yang relatif besar - misel - yang memiliki struktur longgar, sangat terhidrasi.
Dalam larutan, kasein memiliki sejumlah gugus fungsi bebas yang menentukan muatannya, sifat interaksi dengan H2O (hidrofilisitas) dan kemampuan untuk masuk ke dalam reaksi kimia.
Pembawa muatan negatif dan sifat asam kasein adalah kelompok dan -karboksil asam aspartat dan glutamat, muatan positif dan sifat dasar - kelompok -amino lisin, kelompok guanidin dari arginin dan kelompok imidazol histidin. Pada pH susu segar (pH 6,6), kasein memiliki muatan negatif: persamaan muatan positif dan negatif (keadaan isoelektrik protein) terjadi dalam lingkungan asam pada pH 4,6-4,7; akibatnya, asam dikarboksilat mendominasi dalam komposisi kasein, di samping itu, muatan negatif dan sifat asam kasein meningkatkan gugus hidroksil asam fosfat. Kasein milik fosforoprotein - dalam komposisinya mengandung H3PO4 (fosfor organik), yang diikat oleh ikatan monoester ke residu serin.
Sifat hidrofilik tergantung pada struktur, muatan molekul, pH medium, konsentrasi garam di dalamnya, dan faktor lainnya.
Dengan gugus polar dan gugus peptida dari rantai utama, kasein mengikat sejumlah besar H2O - tidak lebih dari 2 jam per 1 jam protein, yang secara praktis penting, memastikan stabilitas partikel protein dalam susu mentah, dipasteurisasi, dan disterilkan. ; memberikan sifat struktural dan mekanik (kekuatan, kemampuan untuk memisahkan whey) asam dan gumpalan asam-rennet yang terbentuk selama produksi produk susu fermentasi dan keju, karena dalam proses perlakuan panas suhu tinggi susu, -laktoglobulin didenaturasi oleh berinteraksi dengan kasein dan sifat hidrofilik kasein ditingkatkan: memberikan kapasitas penahan air dan pengikatan air dari massa keju selama pematangan keju, yaitu konsistensi produk jadi.
Kasein adalah amfoterin. Dalam susu, ia memiliki sifat asam yang diucapkan.
COOH COO-
Gugus karboksil bebas asam amino dikarboksilat dan gugus hidroksil asam fosfat, berinteraksi dengan ion garam logam alkali dan alkali tanah (Na+, K+, Ca+2, Mg+2) membentuk kaseinat. Pelarut alkali dalam H2O, pelarut alkali tanah tidak larut. Kalsium dan natrium kaseinat sangat penting dalam produksi keju olahan, di mana bagian dari kaseinat kalsium diubah menjadi natrium kaseinat pengemulsi plastik, yang semakin banyak digunakan sebagai aditif dalam produksi makanan.
Gugus amino bebas kasein berinteraksi dengan aldehida, misalnya dengan formaldehida:
R NH2 + 2CH2O → R N
Reaksi ini digunakan dalam penentuan protein dalam susu dengan titrasi formal.
Interaksi gugus amino bebas kasein (terutama gugus S-amino lisin) dengan gugus aldehida laktosa dan glukosa menjelaskan tahap pertama reaksi pembentukan melanoidin:
R - NH2 + C - R R - N = CH - R + H2O
aldosilamin
Untuk praktik industri susu, yang paling menarik adalah, pertama-tama, kemampuan kasein untuk menggumpal (endapan). Koagulasi dapat dilakukan dengan menggunakan asam, enzim (rennet), hidrokoloid (pektin).
Tergantung pada jenis presipitasi, ada: kasein asam dan rennet. Yang pertama mengandung sedikit kalsium, karena ion H2 melepaskannya dari kompleks kasein, kasein rennet adalah campuran kalsium kaseinat, sebaliknya, dan tidak larut dalam alkali lemah, berlawanan dengan kasein asam. Ada dua jenis kasein yang diperoleh dengan pengendapan dengan asam: dadih susu asam dan kasein mentah. Setelah menerima dadih susu asam, asam terbentuk dalam susu secara biokimia - oleh kultur mikroorganisme, dan pemisahan kasein didahului oleh tahap gelasi. Kasein mentah diperoleh dengan menambahkan asam laktat atau asam mineral, pilihannya tergantung pada tujuan kasein, karena di bawah pengaruhnya struktur kasein yang diendapkan berbeda: kasein asam laktat longgar dan berbutir, asam sulfat berbutir dan sedikit berminyak ; asam klorida - kental dan kenyal. Selama pengendapan, garam kalsium dari asam yang digunakan terbentuk. Kalsium sulfat, yang sedikit larut dalam air, tidak dapat sepenuhnya dihilangkan dengan mencuci kasein. Kompleks kasein cukup stabil terhadap panas. Susu segar normal dengan pH 6,6 menggumpal pada 150 ° C dalam beberapa detik, pada 130 ° C dalam lebih dari 20 menit, pada 100 ° C dalam beberapa jam, sehingga susu dapat disterilkan.
Kromatografi cair-cair
Kromatografi adalah metode fisikokimia untuk memisahkan dan menganalisis campuran gas, uap, cairan atau zat terlarut dengan metode penyerapan dalam kondisi dinamis. Cara tersebut didasarkan pada...
tantalum
Untuk menghormati pahlawan kuno Tantalus, sebuah logam dinamai, yang pentingnya terus berkembang saat ini. Setiap tahun jangkauan aplikasinya berkembang, dan dengan itu kebutuhan akan itu. Namun, bijihnya ...
