PROTEINELE N INDUSTRIA ALIMENTAR;PRECIPITAREA CAZEINEI DIN LAPTE DE VACA SI LAPTE DE SOIA

Proteinele sunt cele mai importante i complexe grupuri de molecule datorit proprietilor pe care le au, ndeplinind diferite funciuni vitale n organismul vegetal, animal i uman deopotriv. Proteinele joac un rol important i n procesarea alimentelor, fiind utilizate ca ageni de ngroare, gelifiere, emulgare i de legare a apei n prepararea produselor de carne, lactate, deserturi i dresinguri. Datorit proprietlilor adezive i coezive, proteinele se folosesc la prepararea sosurilor, pastelor i produselor finoase. Proteinele din ou, datorit proprietilor de spumare, se folosesc n deserturi, prjituri i topinguri. Proteinele din lapte, ou i cereale se utilizeaz n produsele dietetice (cu coninut redus de grsimi) ca ageni de fixare (legare) a grsimilor i aromelor.

Proteinele din lapte sunt formate n proporie de 80% din cazein i 20% proteine din zer. Exist patru tipuri majore de molecule de cazein: alfa-s1, alfa-s2, beta si kapa. Laptele n stare natural are o ncrcare negativ, ceea ce permite dispersia cazeinei. Dac se adaug acid, ionii de H+ vor neutraliza miceliile de cazein ncrcate negativ i la atingerea unei valori de pH=4,7 (reprezentnd punctul izoelectric al cazeinei) se foemeaz un precipitat cunoscut sub denumirea de cazein acid. Prepararea anumitor categorii de brnzeturi presupune precipitarea acid a caseinei cu acid lactic sau microorganisme productoare decid lactic. Cazeina acid se utilizeaz n industria chimic i ca aditiv n fabricarea hrtiei.

Cazeina poate fi coagulat i cu ajutorul enzimelor extrase din stomac de viel, preparat cunoscut sub de numirea de renin, care acioneaz optim la temperatura corpului (370C). Dac laptele este prea rece, reacia este foarte lent, n timp ce la o temperatur prea mare enzima se denatureaz pierzndu-i activitatea ireversibil. Mecanismul enzimatic de coagulare a cazeinei dufer de precipitarea acid. Procesul decurge n dou trepte: n prima treapt are loc ruperea legturii specifice din lanul de aminoacizi a kapa cazeinei obinndu-se para-kapa-cazein i o glicomacropeptid. Acest lucru produce un dezechlibru n forele intermoleculare din lapte i macropeptidele hidrofile migreaz n zer. Spre deosebire de kapacazein, para-kapa-caseina nu are abilitatea de a stabiliza structura micelar i de a mpiedica coagularea cazeinei de calciu insolubile. n etapa a doua se formeaz puni fosfatice n tre cazeina calciu i structura micelar de cazein n prezena calciului solubil, rezultnd o structur tridimensional. Coagulul obinut enzimatic este format din cazein. Proteine de zer, grsimi, lactoz i mineralele din lapte i are o structur spongioas mai aerisit dect produsul rezultat prin precipitare acid.

Cazeina se solubilizeaz cu hidroxid de sodiu, respectiv de calciu formnd cazeinat de sodiu, respectiv de calciu, care se utilizeaz ca adaosuri n produsee alimentare cu scopul creterii coninutului proteic i reprezint ingrediente cheie n cremele de cafea nedietetice.

Aproximativ 90% din proteinele din soia sunt clasificate ca globuline, pe baza solubilitii lor n sruri. Tofu se prepar prin coagularea proteinelor din lapte de soia cu sulfat de magneziu, datorit legturii care se formeaz ntre ionii Mg2+ i gupele ncrcate negativ din structura moleculelor de proteine.Scopul lucrrii este de a precipita acid cazeina din lapte, procedeu utilizat n fabricarea brnzeturilor, respectiv de a coagula cazeina din lapte de soia cu sulfat de magneziu, procedeu ce st la baza fabricrii de tofu.

Materii prime i materiale:

Lapte de vac pasteurizat

Lapte de soia

Oet alb (sau soluie de acid acetic 5%)

Sulfat de magneziu

Pahare / erlenmeyere

Plit de nclzire

Cilindri gradai

Termometru

Baghete

Mod de lucru:

1. Precipitarea acid a cazeinei din lapte pasteurizat

Intr-un pahar, cu greutatea cunoscut, se msoar 120 ml lapte. Se nclzete coninutul paharului pe o plit pn la temperatura de 210C. Se ia paharul de pe plit, se adaug 11 ml de oet, se agit 2 min, dup care se las alte 5 min. Cazeina va precipita sub form de brnz alb. Se acoper paharul cu pnz filtrant, care se fixeaz pe pahar i se strecoar zeama, reinnd brnza (cazeina) pe pnz. Se leag pnza i coninutul se spal prin scufundare ntr-un pahar cu ap distilat. Cazeina se scurge de ap pn cnd este aproape uscat i se las la uscat nc 5 min. Dup care se cntrete.2. Coagularea proteinelor din lapte de soia cu sulfat de magenziuIntr-un pahar, cu greutatea cunoscut, se msoar 120 ml lapte de soia. Se aduce coninutul paharului pn la fierbere, fr a permite deversarea din pahar.. Se ia paharul de pe plit, se adaug 1.6 g de sulfat de magneziu, se agit 2 min, dup care se las pn cnd brnza va pluti ntr-un lichid aproape limpede. Se acoper paharul cu pnz filtrant, care se fixeaz pe pahar i se strecoar zeama, reinnd brnza (cazeina) pe pnz. Se leag pnza i coninutul se spal prin scufundare ntr-un pahar cu ap distilat. Cazeina se scurge de ap pn cnd este aproape uscat i se las la uscat nc 5 min. Dup care se cntrete.

Rezultatele se vor tece n tabelul de mai jos:Masa de lapte, gMasa de brnz, gObservaii vizuale asupra aspectului i texturii produselor obinute

Lapte + acid

Lapte de soia + sulfat de magneziu

Prezena proteinelor se poate face cu ajutorul testului Biuret.

Aezai n cutii Petri mostre de brnz preparat, felie de cartof i o bucic de pine. Adugai 1 ml de soluie 10% NaOH i 5 pic de soluie 5% de sulfat de cupru. Notai culoarea obinut i rspunsul probelor la test n tabelul de mai jos:

Testul Biuret pozitiv sau negativ

Brnz din lapte de vac

Brnz din lapte de soia

Cartof

Pine

Formarea unei coloraii rou-violet se datoreaz formrii unor compleci tetracoordinai dintre grupele aminice din structura proteic cu ionii de cupru, Cu2+.