Proteínas: Leche y caseína

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1 Proteínas: Leche y caseína El papel de la leche en la naturaleza es para alimentar y proporcionar una protección inmunológica para los mamíferos jóvenes. La leche ha sido una fuente de alimento para los seres humanos desde tiempos prehistóricos, desde, humana de cabra, búfalo, ovejas, yaks, con el enfoque de esta sección - la leche de vaca domesticada (género Bos). La leche y la miel son los únicos artículos de la dieta cuya única función en la naturaleza es la comida. No es de extrañar, por tanto, que el valor nutricional de la leche es alta. La leche es a la vez una emulsión, una suspensión coloidal y una solución verdadera con solvente acuoso. La leche puede ser descrito como: una emulsión de aceite en el agua con los glóbulos de grasa dispersas en la fase continua de suero una suspensión coloidal de las micelas de caseína, proteínas globulares y lipoproteínas una solución de lactosa, proteínas solubles, los minerales, vitaminas otros componentes. La grasa se encuentra en estado de emulsión, bajo forma de finos glóbulos en estado líquido dispersos en el solvente y visibles al microscopio. Esto determina que si la leche permanece en reposo por un tiempo suficiente, se separará dicha materia grasa en forma de crema. Los ácidos grasos principales encontrados en la leche son: De cadena larga C14 - mirístico 11% C16 - palmítico 26% C18 - esteárico 10% C18: 1 - oleico 20% cadena corta (11%) 1

2 C4 - butírico C6 - caproico C8 - caprílico C10 - cáprico Una parte del calcio y del magnesio presentes, forman con la caseína un complejo que junto con las demás proteínas libres, se encuentran bajo la forma de una suspensión coloidal, formando micelas. Por último, el resto de las sales de calcio, magnesio, potasio y sodio al igual que los glúcidos (lactosa fundamentalmente), se encuentran bajo la forma de solución acuosa verdadera La composición química concreta de la leche depende del animal que la produzca. La composición química porcentual de la leche: Agua % Lactosa... 4,90 Caseína... 2,90 Lactoalbúmina... 0,52 Lactoglobulina... 0,50 Grasa neutra... 3,50 Fosfolípidos... 0,10 Calcio... 0,12 Fósforo... 0,10 Sodio... 0,05 2

3 El principal consumo de la leche es como el producto líquido original o como derivados que permiten la reconstitución. Así, en forma de leche para consumo se encuentra como pasteurizada : se calienta la leche a 73º durante segundos y luego es enfriada bruscamente ultrapasteurizada: se calienta a 138º durante 3 segundos larga vida: Por otra parte, también se encuentran leches concentradas en forma de leche evaporada (se le ha retirado agua) o condensada (ha sufrido, además, una adición de azúcar). También se produce leche seca comercialmente conocida como leche en polvo. Todas estas variedades existen en forma de leche entera, que conserva toda su grasa inicial, o desnatada en diversos grados. Se fabrican derivados basados en la separación mecánica como la nata y la manteca. Además existen muchos derivados cuya fabricación se basa principalmente en hacer coagular la caseína. Si la coagulación tiene lugar por la aparición de acidez causada por la proliferación microbiana (favorecida por la lactosa) se obtienen productos como el yogur. La coagulación de la caseína realizada por la adición de cuajo (enzimática) es el primer paso para la elaboración de una enorme cantidad de quesos. La coagulación también puede ser realizada por acidificación o adición de sales que precipiten el calcio y los fosfatos, dando lugar a un producto industrial intermedio denominado caseinatos, no destinado al consumo directo. Finalmente, el aprovechamiento del suero de leche proveniente de la fabricación del queso permite obtener por secado suero seco (dry whey), que es una mezcla de lactosa y proteínas usada como aditivo en panificación y bollería. El suero se puede también separar por ultrafiltración en una fracción proteica compuesta por albúminas, globulinas y restos de la caseína denominada proteína de suero de leche y lactosa. La disolución de lactosa se puede aprovechar para producir etanol o vender como lactosa seca que tiene poco interés alimentario (por la intolerancia a la lactosa que presenta mucha gente) pero es un buen sustrato para medios de cultivo destinados a fermentaciones industriales. Breve estudio de la caseína. La CASEÍNA (del latín caseus = queso) es la proteína presente en mayor proporción en la leche (en torno al 3%), junto con la lactoalbúmina y lactoglobulina que se encuentran en menor porcentaje y que juegan un rol diferente desde el punto de vista bioquímico e inmunológico. 3

4 La caseína es una fosfoproteína, o sea que se trata de una proteína conjugada cuyo grupo prostético es el fosfato. Existen 4 formas diferentes, de alrededor de 200 aa cada una. El contenido aproximado en aminoácidos expresado en forma de porcentaje (p/p), es el que se indica en el cuadro siguiente Alanina 5.6% *Arginina 2.8% Asparagina 3.7% Aspártico 3.3% Cisteína 0.5% Glutamina 6.5% Glutámico 11.7% Glicina 4.2% *Histidina 2.3% *Isoleucina 5.6% *Leucina 10.3% *Lisina 7.0% *Metionina 2.8% *fenilalanina 3.7% Prolina 7.9% Serina 7.5% *Treonina 2.8% *Triptofano 0.9% Tirosina 4.7% *Valina 6.1% Los aminoácidos esenciales (*) se denominan así porque el organismo no es capaz de biosintetizarlos a partir de otros, lo cual determina su ingesta obligatoria, tal como ocurre con las vitaminas. La caseína se emplea en la industria para la fabricación de pinturas especiales y en el apresto de tejidos, la clarificación de vinos, la elaboración de preparados farmacéuticos, la fabricación de plásticos (botones, peines) y de adhesivos. La pintura de caseína ha sido usada desde la antigüedad por los egipcios. Reacciones de reconocimiento de proteínas Se trata de reacciones de coloración, producidas por la acción de reactivos y dependen de la estructura química de la proteína. 1) Reacción de biuret Sirve para caracterizar la unión peptídico; por lo tanto, la dan todas las proteínas. El reactivo de biuret contiene CuSO4 en solución acuosa alcalina (gracias a la presencia de NaOH o KOH). La reacción 4

5 QUIMICA se basa en la formación de un compuesto de color violeta, debido a la formación de un complejo de coordinación entre los iones Cu2+ y los pares de electrones no compartidos del nitrógeno que forma parte de los enlaces peptídicos. O C C O HN NH R CH O C HN Cu 2+ HC R C O NH R CH HC R La reacción debe su nombre al biuret, una molécula formada a partir de dos de urea (H2N-CO-NH-CO-NH2), que es la más sencilla que da positiva esta reacción, común a todos los compuestos que tengan dos o más enlaces peptídicos consecutivos en sus moléculas. 2) Reacción xantoproteica: Sirve para caracterizar compuestos aromáticos de las proteínas, ya que éstos se nitran por acción del HN03 y producen una coloración amarilla característica. Esta reacción da positiva si se encuentran los aminoácidos fenilalanina, tirosina o triptofano. La piel y los tejidos naturales (lana, seda) la dan. 3) Reacción de Millon: Sirve para caracterizar los aminoácidos con grupos fenólicos ( ). Si en la proteína hay tirosina, da positivo (color carne). Este reactivo consiste en una solución de nitrato de mercurio(ii) en solución de ácido nítrico-nitroso. R. Berobide.

6 QUIMICA R. Berobide.

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