Казеиновые добавки - казеинированный кальций, мицеллярный казеин и гидролизат

Казеины представляют собой наиболее распространенную белковую фракцию молока, содержание азота в которой делится на четыре компонента:

• казеин : семейство фосфопротеинов, которые составляют преобладающую белковую фракцию молока (около 2/3 азотистых веществ, присутствующих в корове). Они составляют нерастворимую белковую фракцию молока, которая осаждается (коагулирует) при рН 4, 6 и / или вследствие добавления сычужного фермента. Поэтому они имеют основополагающее значение в процессах производства сыра (из которого получается сыр). Казино могут похвастаться хорошей биологической ценностью благодаря превосходному составу незаменимых аминокислот.
• Сывороточные белки (или сывороточные белки, или сывороточный белок): они содержатся в остаточной сыворотке от сыроделия и отличаются очень высокой биологической ценностью. Они составляют фракцию растворимого белка молока при рН 4, 6 и составляют 17% от общего содержания азота в вакцине. Во время нагревания молока сывороточные белки денатурируются, в то время как мицеллы казеина претерпевают лишь небольшие изменения.
• Белки с ферментативной активностью (антибактериальные, такие как лизоцим, иммунологические, такие как иммуноглобулины и лактопероксидаза, трофические, как лактоферрин, который способствует усвоению железа, пищеварительные, как протеазы и липазы ...). Эти белки не имеют чисто питательного назначения, но благодаря своим действиям они способствуют улучшению состояния здоровья.
• Небелковый азот : мочевина является основным небелковым азотированным соединением в молоке; его значения зависят от состояния здоровья животного.

Хорошие источники казеина представлены зрелыми сырами, в то время как сывороточные белки изобилуют молочными продуктами, полученными из сыворотки, такими как рикотта. Две белковые фракции также присутствуют во многих белковых добавках.

Пищевые характеристики казеинов

УГЛУБЛЕНИЕ

В молоке казеины в основном имеют форму мицелл, крупные сферические белковые агрегаты диспергированы в молочной массе, причем гидрофильная часть обращена наружу, а гидрофобная часть сконцентрирована во внутреннем «ядре». Понимание этих аспектов важно для понимания различных свойств добавок казеина.

Казеиновые мицеллы являются результатом ассоциации других более мелких сферических частиц, субмицелл. Каждая субмицелла состоит из множества молекул казеина, но они не являются одинаковыми. Фактически известны 4 различных белка: αs1-казеин, αs2-казеин, β-казеин и k-казеин. Первые три сильно гидрофобны и имеют тенденцию выпадать в осадок в присутствии кальция; Вместо этого к-казеин состоит из двух разных частей, еще одной гидрофобной и еще одной гидрофильной: гидрофобная часть к-казеина прекрасно интегрируется с другими казеинами, в то время как гидрофильная часть поворачивается к наружной поверхности мицеллы в контакте с окружающей жидкой средой; таким образом, образуется своего рода щит, который защищает другие казеины от контакта с ионами кальция (что может привести к их выпадению в осадок). Кроме того, этот щит заряжен отрицательно, и это заставляет различные мицеллы отталкивать друг друга.

Мицелла содержит небольшое количество лактозы и минеральных солей, таких как кальций и фосфор, которые имеют функцию стабилизации своей структуры. Вне их мы находим сыворотку, содержащую лактозу, сывороточный белок и небольшие органические ионы.

Размер мицелл варьируется в зависимости от типа молока; например, у женщин они имеют меньший диаметр, чем у коровьего молока, и это делает человеческий казеин более усваиваемым. Протеазы желудка, по сути, должны отделить эти мицеллы, прежде чем атаковать и переваривать белки, сконцентрированные в них; в этом смысле увеличение удельной поверхности (меньшие мицеллы) облегчает пищеварительное действие. Точно так же в молочной промышленности меньшие мицеллы означают более быстрый и стабильный творог.

С добавлением сычужного фермента (протеолитических ферментов) к-казеин расщепляется на две части, его защитное действие теряется, и различные казеины вместо отталкивания, агрегируют и образуют творог. С другой стороны, при подкислении отрицательный заряд мицелл теряется с последующей тенденцией к агрегации.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

С точки зрения аминокислотного состава казеины богаты пролином и фосфорилированными аминокислотами, в то время как они относительно бедны серными аминокислотами (особенно цистином). По этой причине, рассматриваемые индивидуально, они имеют хорошую, но не оптимальную биологическую ценность. Вместо этого они содержат большее количество глютамина, аргинина и фенилаланина, чем сыворотка. В связи с этим интересно еще раз отметить «мудрость» природы, учитывая, что в пище в целом аминокислоты, в которых отсутствуют казеины, компенсируются богатством серных аминокислот сывороточных белков.

Спортсмен, принимающий казеиновые белковые добавки, не должен, однако, беспокоиться об относительном недостатке диоксида серы, так как необходимо учитывать потребление белка в рационе в глобальном масштабе, а не останавливаться на одной кормушке. Аминокислоты серы хорошо представлены в рыбе и мясе, особенно в соединительных тканях, которые обычно присутствуют в рационе спортсмена.

УСВАИВАЕМОСТЬ '

Из-за их природы и тенденции к образованию мицелл (которые очень устойчивы к нагреванию и дегидратации, поэтому их можно найти в белковых добавках), казеины, как известно, представляют собой источник белка с «медленным всасыванием». Следовательно, по сравнению с сывороточными белками казеины перевариваются и всасываются медленнее, обеспечивая более задержанный поступление аминокислот в кровоток. По той же причине, при одинаковой дозировке, они имеют более низкий инсулиновый индекс и большую насыщающую способность.

Из всех этих предпосылок приходит совет забирать казеиновые добавки из тренировок и / или перед сном на ночь, чтобы стимулировать синтез белка и ограничивать катаболические явления, вызванные продолжительным ночным голоданием.

По сравнению с сывороточными белками казеины имеют тенденцию давать более вязкие и липкие растворы (более низкая растворимость).

СОДЕРЖАНИЕ В МИНЕРАЛАХ

Концентрация кальция в казеинах выше, чем в сывороточных белках. Однако многое зависит от принятых методов добычи.

Казеинато кальций (или футбольный казеинат)

Казеинат представляет собой казеин, растворимый (в воде) путем добавления щелочей; этот раствор затем сушат распылением или в цилиндрах.

При нейтральном или кислотном pH казеины относительно нерастворимы в воде и поэтому легко отделяются от других белков молока, лактозы и минералов.

Для получения добавок казеината кальция казеины обезжиренного молока затем осаждают кислотами до его изоэлектрической точки (рН 4, 6); затем продолжите повторную промывку водой и новым кислотным дождем, чтобы устранить избыток лактозы и солей. В этот момент, добавляя раствор гидроксида кальция и впрыскивая пар, осажденный казеин подвергается повышению pH, что превращает его в вязкий раствор казеината кальция, затем сушится в цилиндрах или с помощью процесса, называемого распылительной сушкой.

Как и сывороточные белки, полученные ионным обменом, казеинат кальция обладает высокой степенью чистоты; на самом деле он содержит более высокий процент белка, большую растворимость в воде, меньше жира, меньше лактозы и меньше натрия. По этим характеристикам, следовательно, он должен обеспечивать более быструю усвояемость, в то время как отрицательные аспекты будут связаны с частичной денатурацией белка, вызванной химическими обработками.

Мицеллярный казеин

Их получают с использованием физических, полупроницаемых или ионоселективных фильтров, тип которых влияет на степень «чистоты» казеиновой добавки. Подобно сывороточным белкам, известны два основных метода: микрофильтрация и ультрафильтрация. Селективность этих процессов фильтрации (чему способствуют такие силы, как давление, электрический потенциал или концентрация), определяет степень чистоты (понимается как остаточный процент жиров, лактозы и минеральных солей); в общем, мицеллярные белки представляют собой менее чистый источник белка по сравнению с казеинатом кальция, характеризующийся более высоким процентным содержанием жира, лактозы и натрия. Тем не менее, следует отметить, что улучшение методов производства, скорее всего, в скором времени приведет к сокращению разрыва с казеинатом кальция, достигая уровней чистоты, которые могут быть наложены с преимуществом небелковой денатурации. Основная ценность мицеллярных казеинов заключается в сохранении исходной мицеллярной структуры, которая сохраняет свою биологическую функцию (вместо этого изменяются химические процессы, используемые для получения казеината кальция). Добавление соевого лецитина может улучшить его растворимость, получая продукты, обычно обозначаемые как растворимые мицеллярные казеины.

Гидролизованный казеин

Эти добавки получают, подвергая казеины ферментативному перевариванию, которое разрушает пептидные связи белков, превращая их в более легко усваиваемые и усваиваемые фрагменты. Таким образом, многие из отличительных характеристик казеинов теряются по сравнению с сывороточными белками: время переваривания сокращается (теоретически), а стимуляция инсулином увеличивается, поэтому единственным существенным отличием остается аминокислотный профиль. Даже если эти утверждения, кажется, не принимают теоретического поворота, не всегда то, что кажется очевидным исходя из физиологии белкового обмена, подтверждается научными исследованиями; например, некоторые исследования показали, что как гидролизаты казеина, так и сывороточные белки, по-видимому, не имеют существенных различий в отношении времени переваривания / абсорбции по сравнению с интактными белками.

Гидролизованные казеины имеют лучшие характеристики растворимости и гораздо более высокую стоимость.

Наконец, в таблице мы сравниваем питательную ценность и аминокислотный профиль казеината кальция, мицеллярных казеинов и сывороточных белков.