c3 proteine lapte ipa

Proteine

alimentare (partea I)

S.L. Dr. Ioana Lacatusu

Curs 3

Cuprins

1. Proteine alimentare Clasificare

Tipuri de alimente cu continut variabil de proteine

2. Proteine din produse lactate

Aspecte generale

Cazeine si derivati

Proteine serice

Alte componente din lapte

Obiectiv Cursuri 2-4

Importanta PROTEINELOR

pentru organism si rolul

acestora in industria

alimentara

PROTEINELE = compusi care se constituie n nutrienti deosebit de valoroi pentru organism.

Ca furnizoare de AA eseniali, proteinele NU pot lipsi din alimentatie.

Functie de calitatea lor (continutul de AA esentiali) exista 3 categorii de proteine alimentare.

Proteine alimentare

A. Proteine

complete

Carne,

Pete,

etc.

B. Proteine

semicomplete

Leguminoase

Ciuperci

etc.

C. Proteine incomplete

Porumb,

Semine oleaginoase

Fructe etc.

1. Dup coninutul n AA eseniali

Clasificare proteine alimentare

Combinaia corect a alimentelor asigur aportul de AA eseniali

necesar organismului.

Proteine alimentare

A. Proteine complete = valoare biologic ridicat:

conin toi AA esentiali n proporii optime pentru meninerea esuturilor corpului.

asigur creterea, dezvoltarea normala i echilibrul proteic al organismului .

Exemple: proteine de origine animal:

Cazeina, Lactalbumina, Lactoglobulina lapte

Actina, Miozina, Mioglobina carne

Ovoalbumina, Ovovitelina ou


B. Proteine parial complete = toi AA eseniali dar n proporii necorespunztoare.

Este necesara o cantitate de 2 ori mai mare pt. dezvoltare corporal i echilibru proteic.

Exemple: proteine de natur vegetal:

Gliadina, Glutenina, Leucozina cereale

Glicinina soia

Legumelina legume

Proteine alimentare


C. Proteine incomplete = valoare biologic redus:

lipsite de 1 sau 2 AA eseniali, iar AA prezeni se gsesc n cantiti necorespunztoare;

nu pot asigura nici dezvoltarea organismului, nici echilibrul proteic.

Exemple:

proteinele din gru (Gliadina) deficient n Lys;

proteinele din porumb (Zeina) lipsit de cantiti adecvate de Trp i Lys;

proteinele din fasole deficiente n Met, conin Lys;

proteinele din orez deficiente n Lys, conin Met.

Proteine alimentare


In general, proteinele de origine animala se digera si se absorb in cantitate mai mare, ceea ce nu este intotdeauna un avantaj (excesul de proteine

conduce la formarea de cataboliti toxici).

Proteine alimentare

Tip PROTEINA SURSE Observaii

Proteine de origine animal

Carne, oua, lactate, pesti Intr n compoziia

alimentelor cu proteine complete

Proteine de origine vegetala

Cereale, fructe, legume

Exemple:

Boabe de leguminoase, Cereale integrale, Seminte oleaginoase etc.

Intr n compozitia unor alimente cu proteine

semicomplete sau incomplete.

2. Clasificare dup origine


B. Scleroproteine sau proteine fibroase:

insolubile datorit structurii lor moleculare unele ndeplinesc funcii de protecie i

suport pt. esuturi (piele, pr, unghii).

Exemple:

Elastina din muchi, Colagenul din esutul conjunctiv.

Proteine de origine animal

A. Sferoproteine sau proteine globulare:

sunt solubile n ap, se diger uor;

conin proporii adecvate de AA eseniali;

sunt constitueni ai lichidelor organice.

Exemple:

Cazeina din lapte

Albumina din albuul de ou

Globulinele din plasma sanguin

Proteine alimentare

C. Protamine i histone polipeptide cu greutate

molecular nu prea ridicat; se gsesc n icre.


Proteine de origine vegetal

1. Albumine, globuline:

Exemple:

Legumelina din leguminoase;

Legumina din leguminoase.

Proteine alimentare

2. Gluteline i prolamine

Exemple:

Glutenina din gru;

Gliadina din gru i secar;

Hordeina din orz;

Zeina din porumb;

Gliadin + glutenin (gluten) din gru.



Tip de PROTEINE SURSE unde se

gasesc Observaii

A. Oligopeptide i polipeptide

(cu M mica)

Exemple: Carnozina,

Glutamine, Peptone, Histone, Prolamine, Anserine

Alimente de origine

vegetal si animal

Se diger repede, i ajung foarte usor n fluxul sanguin.

Pot determina la persoanele

sensibile, intolerante sau alergii (ex: alergia la gluten).

B. Sferoproteine

Albumine

Alimente de origine

vegetal i animal.

Exemple: leguminoase,

pete, ou, lapte i lactate.

Sunt foarte digestibile (absorbtie bun).

Globuline

Alimente de origine

animala

Exemple: carne de mamifere

i de pasre.

Globulinele sunt mai greu digerabile.

Proteine alimentare

3. Dup tipul i digestibilitatea proteinelor


Tip de PROTEINE SURSE unde se gasesc Observaii

C. Scleroproteine

Exemple:

Elastina (din muchi) Colagen (din esuturi

conjunctive) Reticulina (din carne)

Alimente de origine

animal

Exemple: Carnea de mamifere i

pasare.

Au o structur dur i rigid, nefiind digerate.

Din colagen se formeaza

gelatina (piftii, aditivi de ngroare, etc.).

D. Complexe proteice

Alimente de origine

vegetal (de regula sunt prinse n structuri celulozice sau

inozitolice)

Exemple: tre, semine

oleaginoase, boabe de leguminoase.

AA se elibereaz mai greu din aceste complexe.

Digestia si absorbtia proteinelor

de origine vegetal este mai sczut, insa prezinta avantajul unei eliberri treptate.

Proteine alimentare

3. Dup tipul i digestibilitatea proteinelor


ALIMENT Continut proteic

(g/100 g aliment)

ALIMENT Continut proteic

(g/100 g aliment)

Somon afumat 27 Paine 9.1

Ficat prajit 26 Spaghete 3.4

Lapte degresat 3.6 Cartofi copti 2.6

Porc, sunca (conserve) 18 Morcov crud 1.1

Hamburger 24 Nuci 14.8

Oua fierte tari 13 Portocala 1

Mazare verde 5.1 Suc de portocale 0.8

Fasole alba gatita 7.8 Banana 1.1

Fasole verde pastai 1.6 Bere 0.3

Branza ceddar 25 Mar 0.2

Lapte integral 3.5 Ulei de soia 0.0

Alune 26

Ovaz gatit 2

Exemple de produse alimentare cu continut variabil de proteine

Carnea, petele i produsele lactate sunt surse de proteine de inalta calitate.

Proteine alimentare

Coninutul mediu de proteine al unor alimente:

Alimente de % Alimente de %

origine animal origine vegetal

Carne de vit 20,0 Orez 7,0 Carne de porc 17,0 Fin 9,5 Carne de pui 22,0 Paste finoase 13,0 Ou integral 12,5 Pine alb 7,5 Pete 17-20 Pine integral 8,0 Lapte de vac 3,3 Leguminoase (fasole, mazare)

10-23

Brnz proaspt 15,0 Cartofi 2,5 Cacaval 32,0 Legume 2,7 Iaurt 5,0 Fructe 0,5-1,5

Exemple de produse alimentare cu

continut variabil de proteine

Proteine alimentare

I. Proteine de origine animal

1. Proteine din produse lactate

- Cazeina i derivati

- Peptide bioactive

2. Proteine din carne

- Proteine din muschi (Ex: Colagen, Elastina, Mioglobina Miozina)

- Proteine din plasma sanguina i din serul sanguin

(Ex: Albumine, Globuline, Hemoglobine, Fibrinogen)

3. Proteine din ou

- Albusul de ou (Ex: Ovalbumina, Ovotransferin, Ovomucoid, Ovomucin)

- Galbenusul de ou (Ex: Apovitelenine, Lipoviteline, Livetine, Fosvitine).

Proteine alimentare

Proteine din lapte. Aspecte

generale

Laptele

Sursa complet de proteine, fiind considerat un standard

din punct de vedere al

compoziiei proteice.

Proteine din produse

lactate

Compozitie lapte:

Apa Proteine (Cazeine principalele

componente)

Lipide (sub form de globule emulsionate)

Lactoz (dizaharid format din galactoz si glucoz)

Minerale i vitamine

Laptele uman contine: ~ 7,0% lactoz, 3,7% grsime si 1,2% proteine*.

Laptele de bovine contine: ~ 4,8% lactoz, 4,3 % grsime si 3,3% proteine.

Observatie: procente (%) nseamn grame de substane nutritive per 100 mL de lapte.

Proteine din lapte. Aspecte generale


lactate

Proteine, Lipide si Glucide continute in diferite produse lactate

Denumire Calorii Proteine Lipide Glucide

Lapte si preparate

Branza de burduf 369 27.4 27.4 0.5

Branza de vaca 155 13 9 4.5

Cascaval 233 25 19 1

Iaurt 50 3.2 2.6 4

Lapte de vaca 65 3.5 3.5 4.5

Lapte praf 498 27 24 1

Telemea de oi 305 18.9 24 1

Telemea de vaci

273 19.4 20.4 1

Ou

Oua de gaina 171 14 12 0.6

Termenii cas i zer sunt folosite curent cu referire la anumite tipuri de proteine din lapte.

Cnd se adaug acid in lapte (pH = 4,6) se formeaz un precipitat: Precipitatul (care const din proteine de tip cazeine) = cas. Materialul care NU precipit la pH uor acid = zer i const

dintr-un lichid care conine anumite proteine.


lactate

Compozitie zer:

Lactalbumina Albumin Anticorpi

= Cazeine = Proteine din zer

Apa Proteine Lipide Minerale Lactoza

Compozitie lapte versus zer

Observatie: In zer mai pot fi regasite

Lactoza, concentratii minime de

Cazeina, o parte din srurile minerale i vitaminele din lapte.

Proteine din lapte. Aspecte

generale

Coninutul comparativ n proteine al laptelui i zerului

Prin electroforeza* s-au separat si

identificat principalele componente

cazeinice din lapte: -, - i k-cazeinele i n cantitate mai mic -cazeinele.

Electroforeza metoda de punere n eviden a proteinelor. Este o metoda de separare i identificare a unor compui dintr-un amestec pe baza migrrii lor difereniate printr-un gel, sub aciunea unui cmp electric (apar benzi de coloraie specific). Mobilitatea electroforetic = parametrul fizic al migrrii.

PROTEINE % din totalul

de Proteine

Cazeine totale 75-85

a S1 si S2* 35-45

b 20-30

k 8-15

Proteine totale din zer 15-25

Alfa lactalbumina 2-5

Beta lactoglobulina 7-12

Imunoglobuline 1-3

Altele 1-2

* Indicele S al cazeinelor a indic sensibilitatea acestora la precipitare.


lactate Proteine din lapte. Aspecte generale

Cazeinele sunt principalele proteine din lapte.

Reprezint 80% din totalul proteinelor coninute n laptele de vaca (concentratia acesteia n lapte fiind de 2,5-3,2%) si intre 20-45% din totalul proteinelor existente in laptele uman.

Sunt proteine mici care au o greutate molecular de ~24 kDa.

Este relativ hidrofoba greu solubila n ap.

k

a a

abb

b

b

k

zona hidrofoba

aminoacizipolari,in exteriorulmiceliului

SRUCTURA MICELARA A CAZEINEI DIN LAPTE

Cazeine si derivati


lactate

Se gsete n lapte ca o suspensie de particule numite "micele de

cazein", cu resturile gruparilor hidrofile orientate la suprafa.

Are pI = 4,6 cazeinele au o sarcin negativa n lapte (pH lapte ~ 6,6).

Cazeinele = grup eterogen de fosfoproteine ce contin ~ 200 AA.

Compozitia cazeinelor: AA (ex: destul de multe resturi de

Prolin) Glucide Elemente anorganice (Ca si P).

AA din exteriorul micelei sunt polari i prezint grefata gr. PO4

-3.

Cazeinele sunt mentinute in micele mpreun cu ionii de Ca+2 i cu ajutorul interaciilor hidrofobe.

Cazeine si derivati


lactate

Obinere cazeine

Se pot obine din lapte de vac degresat prin:

1. Precipitare cu un acid (ex. acid acetic, acid lactic, acid fosforic);

2. Prin coagulare cu Renina/Chimozina (Cheag);

3. Acidifiere cu ajutorul culturilor pure de bacterii lactice.

Cazeine si derivati


lactate

A. Obtinerea iaurtului

Modificarea structurii micelare

a caseinelor


lactate

La obinerea iaurtului, laptele este iniial nclzit la 80 C pentru 15-30 min.

Aceast nclzire determina ca proteinele din zer sa se denatureze, i n consecin sa se asocieze in micele de cazein.

Asocierea miceliilor de cazein confer o structur de tip gel (viscozitate i textura adecvata), caracteristic iaurtului.

Proteinele precipita la nclzire deoarece acestea se rsucesc, expunnd multe dintre resturile lipofile de AA la mediul apos extern.

Mecanismul de precipitare al cazeinelor = principalul proces n prepararea brnzeturilor.

Aciunea microbian a lactobacililor este urmat de aducerea pH-lui la 5,5 i adugarea cheagului (Chimozina).

Chimozina catalizeaz hidroliza specific

a unei anumite leg. peptidice care determin precipitarea extensiv.

Coagulare enzimatic

B. Obtinerea brnzeturilor fermentate


lactate

Laptele se poate acidifia prin adugarea de bacterii care produc acid lactic (proces folosit

adesea in bucatarie).

Formarea de coaguli (primul pas in obt. de

brnz de vaci, crem de brnz etc.).

Cazeine si derivati

Precipitarea este determinat de scderea pH-ului, procesul fiind

nsoit de fermentarea lactozei la acid lactic (datorat creterii lactobacililor din lapte).

Branza contine cel putin 20 AA.

In branza din laptele pasteurizat, pe masura ce varsta de maturare creste, creste si continutul in AA.

AA cei mai intanliti in branza: Asp, Glu, Asn, Thr, Val, Phe, Lys, Gly, Ala, Met, Leu, His, Tyr, Pro, Ile, Ser, Gln, Tau (Taurina), Arg, Cys, Trp,

Orn (Ornitina).

B. Obtinerea branzei


lactate

Determinarea structurii unei cazeine

(Aplicaie n obinerea brnzei de vac)


lactate

1. Reacia primar Determinat de hidroliza specific a

unei leg. peptidice (coagulare

enzimatic); Catalizat de Chimozin. In urma reactiei de hidroliza anumite

macropeptide sunt eliberat n zer.

2. Reacia secundar Faza n care are loc pierderea

prii glucidice de ctre micele; Are loc legarea ncruciat ntre

micele.


(Aplicaie n obinerea brnzei de vac)


lactate

Etape:

1. In aceast faz are loc dezvoltarea rapid a brnzei.

2. Stocarea brnzei obinute timp de cateva ore (creterea aciditii i solidificarea);

3. Taierea, presarea i amestecarea cu zer;

4. Adaosul de sare (pentru a inhiba

creterea microorganismelor nedorite i pentru ndeprtarea ultimului zer).

3. Reacia teriar

Este procesul maturrii.

Necesit pastrare la temp. sczut pentru o perioada mai ndelungat.

Procesul cuprinde i o etap enzimatic proteoliza general nespecific n urma creia apar polipeptide generatoare de gusturi

specifice.

Lipazele din lapte elibereaz acizii grai cu catena scurt, care contribuie la aroma brnzeturilor.


(aplicaie n obinerea brnzei de vac)


lactate

Srurile alcaline (de Na i Ca) ale cazeinelor.

Posed o mare solubilitate n ap, ceea ce le mrete gradul de utilizare n ind. alimentara.

Derivati de caseina. Cazeinaii


lactate

Obtinere

Cazeinaii se obin din cazein deshidratat parial, prin tratare cu sruri sau cu baze ale metalelor alcaline (Ex: NaHCO3, Ca(OH)2 )

Proteine din zer

(Proteine serice)

a-Lactoalbumina b-Lactoglobulina Anticorpi/Macroglobuline

(un tip de Imunoglobuline)

Zer = Supernatant rmas dup precipitarea cazeinelor.

Compoziia chimic a zerului variaz n funcie de caracteristicile laptelui i de procesul de fabricaie a tipului de brnz.

Principalele proteine din zer* = proteine serice:


lactate

*In zer mai pot fi regasite: CaCl2, NaCl, acizi, colorani (adaugati n lapte n procedeele de fabricare a brnzeturilor).


lactate Proteine din zer

(Proteine serice)

Lactoalbumine

Sunt albumine coninute n lapte i

obinute din zer. Se gsesc n laptele mamiferelor. Utilizate la prepararea unor produse

alimentare i n industria lacurilor si a adezivilor.

Exist a i b lactalbumine.

a-Lactoalbumina

Este proteina major gsit n laptele matern

Laptele matern este superior laptelui

de vac (la hrnirea sugarilor). Este stimulat ca rspuns la hormonul

Prolactina i crete producia de lactoz din lapte.

Laptele uman are o concentraie mare de proteine din zer (70% din totalul proteinelor). Dintre acestea, a -

lactalbumina, reprezint 41% din proteinele regasite in zer si 28% din totalul proteinelor din lapte.

Comparativ, doar 3% din proteine din lapte de bovine este a - lactalbumina.

Ambele proteine conin 6% triptofan i 5% cisteina, dar numai 0,9 % metionin.

Metaloproteina ce prezinta o mare afinitate pentru ionii Ca+2 si Zn+2.

Poate leaga si ali cationi fiziologici, Mg+2, Mn+2, Na+ si K+, care pot concura cu Ca+2 pentru situsul de legare.

a-lactalbumina se adaug la unele formule de lapte praf pentru sugari pentru a le face mai hranitoare.

Poate prezenta activitate antibacteriana si antitumorala.



(Proteine serice)

a-Lactoalbumina


lactate

Protein majoritara in zerul din laptele de vac.

NU se gaseste si n laptele matern. Proteina relativ mic, formata din 162 AA. In condiii fiziologice, este predominant sub

forma dimera, dar disociaz la monomer la pH < 3.

Proteine din zer

(Proteine serice)

b-Lactoglobulina

Legarea Lactozei de -lactoglobulina bovina (in forma

monomerica si dimerica)

Importanta pentru industria alimentara:

Soluiile de -lactoglobulina formeaz geluri

n diferite condiii, atunci cnd structura sa nativ este destabilizata suficient pentru a permite agregarea.

La nclzire prelungit, pH sczut i trie ionic slaba, se formeaza un "gel transparent, n care moleculele de proteine se asambleaza n fibre lungi si rigide.

Imunoglobuline

Proteine care ajung n lapte (prin sinteza din

glandele mamare).

Reacioneaz specific cu antigenele i faciliteaz distrugerea lor alaturi de alte componente ale mecanismului de aprare din organism.

!!! Laptele matern nu poate fi nlocuit de ctre productorii de lapte praf.



(Proteine serice)

Exemplu: Imunoglobulin G (IgG)= un tip

de anticorp care circula prin sange si

recunoaste particulele straine care pot fi

daunatoare.

*Discutate la Proteine din sange

Utilizarea cazeinei i cazeinailor n industria alimentara

Laptele de cafea = imitaie de smntn sub form de pulbere, lichid sau congelat;

Frica i creme = produse sub forma lichida, solida (congelate) sau pulberi;

Buturi lactate aromatizate = bauturi ce conin 2-4 % cazeinat de Na ce este compatibil cu diferite arome;

Lapte de imitaie = lapte ale carui componente NU sunt de origine lactat i care concureaz cu laptele natural sau laptele modificat;

Dressinguri = creme groase care servesc pentru asezonarea salatelor. Acestea conin 3-5% cazeinat de Na i pot fi aromatizate diferit n funcie de destinaie;

Brnza cottage = o brnz proaspt suplimentat cu cazeinat, ceea ce permite reducerea coninutului de grsime, consistena cremoas a produsului fiind meninut;

Iaurturi. In acest caz adaosul de cazeinai i coprecipitai se face n scopul:

creterii coninutului de substan uscat,

de a mbunti propriettile de gelificare i vscozitatea produsului,

de a reduce sinereza (separarea de zer).

n industria laptelui


lactate

In industria biscuiilor se utilizeaz cazeinaii pentru capacitatea lor de hidratare i de reinere a apei.

Cazeinatul de Ca se utilizeaz pentru obinerea unor produse dietetice cu coninut sczut de Na.

Se utilizeaz cazeinatul de Na (sub form de emulsie, gel, pulbere sau dispersie), la obinerea unor produse de carne.

Incorporarea cazeinatului de Na in produsele pe baza de carne se

realizeaza cu scopul imbunatatirii proprietatiloe functionale (ex:

retinere de apa infragezire) sau pentru mbogire n proteine.

Nivelul de ncorporare al cazeinatului de Na este n funcie de tipul de produs si de scopul urmrit.

n industria carnii

n patiserie


lactate


In industria vinului

n industria vinului cazeinele se utilizeaz pentru cleirea vinurilor*.

Cazeinele precipit n prezena alcoolului i a acizilor din vin. Precipitatul format antreneaza particulele mari = substanele coloidale macromoleculare din vin (ex. taninuri condensate).

Cleirea cu cazein este recomandat la tratamentul vinurilor albe nglbenite i oxidate, deoarece se red ntr-o anumit msur prospeimea gustativ.

Cazeina se utilizeaz sub form de soluie apoas uor alcalin (0,5% KHCO3).

Pentru cleire se poate utiliza i laptele integral (n special pentru ndeprtarea unor mirosuri accidentale (ex: petrol, ulei mineral).


lactate


*Cleirea = etapa n care n vin sunt administrate substane deproteinizante (ex: cazeine, gelatine etc.) n vederea eliminrii proteinelor aprute n timpul macerrii, fermentrii sau eliminrii enzimelor administrate. Proteinele ramase n vin n perioada cald a anului se depun la partea inferioara a buteliei sub forma unor depozite mucilaginoase, oferind vinului un aspect tulbure, opac.

c3 proteine lapte ipa

Documents