Методы определения белков в молочных продуктах

   Для человека важно поступление полноценных белков, так как из них организм может свободно синтезировать свои специфические белки. Однако полноценный белок может быть заменен двумя или тремя неполноценными белками, которые, дополняя друг друга, дают в сумме все необходимые аминокислоты. Следовательно, для нормальной жизнедеятельности организма необходимо, чтобы в пище содержались полноценные белки или набор неполноценных белков, по аминокислотному содержанию равноценных полноценным белкам. Поступление полноценных белков с пищей крайне важно для растущего организма, так как в организме ребенка не только происходит восстановление отмирающих клеток, как у взрослых, но и в большом количестве создаются новые клетки.

Обычная смешанная пища содержит разнообразные белки, которые в  сумме обеспечивают потребность организма в аминокислотах. Важна не только биологическая ценность поступающих с пищей белков, но и их количество. При недостаточном количестве белков нормальный рост организма приостанавливается или задерживается, так как потребности в белке не покрываются из-за его недостаточного поступления.

  Белки поступают в организм человека и животных с различными пищевыми продуктами, в которых содержание белка колеблется в широких пределах. Приведем таблицу, дающую представление о содержании белка в некоторых продуктах питания.

Содержание  белка в некоторых продуктах  питания.

Наименование продукта	Содержание Белка(%)	Наименование продукта	Содержание  Белка(%)
мясо	18-22	горох	26
рыба	17-20	картофель	1,5-2
сыр	20-36	ржаной хлеб	7,8
яйца	13	яблоки	0,3-0,4
молоко	3,5	капуста	1,1-1,6
рис	8	морковь	0,8-1
свекла	1,8	макароны	9-13
пшено	1,0	гречневая крупа	11

 

Таблица 2

Содержания  белка в молочных продуктах

Наименование продукта	Содержание белка (на 100г)г.	Наименование продукта	Содержание белка (на 100г)г.
Молоко  пастеризованное	3,3	Сливки  обычные	2,6
Молоко 1,5 %	3,3	сметана	3
Цельное	3,2	Сбитые сливки	3
Сухое обезжиренное	3,6	Творог полужирный	16,7
Сухое цельное	8	Кефир жирный	2,8
Козье молоко	3	Простокваша	2,8
овечье молоко	5	Масло сливочное	0,5
Соевое молоко	3	Сыр голландский	26,8
Цельное сгущенное	8	Сыр плавленный	24,0

Таблица 3

  Белки, распадаясь в организме, являются, так же как углеводы и жиры, источником энергии. Энергия, получаемая при распаде белков, может быть без всякого ущерба для организма компенсирована энергией распада жиров и углеводов. Однако очень важно, что организм человека и животных не может обходиться без регулярного поступления белков извне.

Без белков или их составных частей – аминокислот – не может быть обеспечено воспроизводство основных структурных элементов органов и тканей, а также образование ряда важнейших веществ, как, например, ферментов и гормонов.

 

 

 

 

 

5 Определения белков  в молочных продуктах

 

Качественные реакции  на белок

   Для качественного  обнаружения белка предложено  много реакций(  цветный и осадочные ).

5.1.Цветные реакции

   а)Биуретовая реакция . К раствору молочной пробы добавляют равный объем 10% раствора едкого натра и затем по каплям 0,1% раствор сернокислой меди. Жидкость приобретает фиолетовое окрашивание, переходящее в красное, если, наряду с белками , имеются альбумозы и пептоны. Реакция обусловлена наличием в белковой молекуле группировок (—CO—NH),.( пептидных связей) Появление сине-фиолетового окрашивания при описанной реакции обусловлено образованием Сu—Na – комплексной соли биурета.

  б)Нингидриновая реакция К 3мл нейтрального водного раствора белка добавляют 1 мл свежеприготовленного 0,1% раствора нингидрина(трикетогидринденгидрата);

Смесь нагревают до кипения  и через минуту охлаждают. Появляется синее окрашивание. Объясняется  это ем, что нингидрин дает окрашивание(обычно синее) с любой α-    аминокислотой, а так как любой белок содержит α-аминокислоты, то нингидриновая реакция получается со всеми без исключения белками. Восстановленный нингидрин с аммиаком и второй молекулой нингидрина образует окрашенный в синий цвет продукт конденсации.

         в) Ксантопротеиновая реакция К раствору белка приливают концентрированной азотной кислотыпри этом белок выпадает в осадок. При нагревании осадок частью растворяется и жидкость окрашивается в желтый цвет. При этом происходит образование нитросоединений циклических аминокислот: тирозина и триптофана, которые содержатся в подавляющем большинстве белков. Если полученный желтый раствор охладить, а затем осторожно добавить немного раствора едкой щелочи или аммиака, то появляется красновато-оранжевое окрашивание, обусловленное образованием солей нитроновых кислот.

       г) Реакция  Адамкевича. Аминокислота триптофан в кислой среде, взаимодействуя с альдегидами кислот, образует продукты конденсации красно-фиолетового цвета.

 

К одной капле белка  прибавляют 10 капель уксусной кислоты. Наклонив пробирку, осторожно по стенке добавляют по каплям 0,5 мл серной кислоты  так, чтобы жидкости не смешивались. При стоянии пробирки на границе  жидкостей появляется красно-фиолетовое кольцо.

   д). Реакция Фоля Аминокислоты, содержащие сульфгидрильные группы - SH, подвергаются щелочному гидролизу с образованием сульфида натрия Na2S. Последний, взаимодействуя с плюмбитом натрия (образуется в ходе реакции между ацетатом свинца и NaOH), образует осадок сульфида свинца PbS черного или бурого цвета.К 5 каплям раствора белка прибавляют 5 капель реактива Фоля и кипятят 2-3 мин. После отстаивания 1-2 мин. появляется черный или бурый осадок.

5.2Реакции осаждения

            Для белков характерны реакции  осаждения солями и гидратами  окисей тяжелых металлов. Приведем  важнейшие из этих реакций.

Осаждение белков солями тяжелых  металлов производится обычно в нейтральном  млм слабокислом растворе. Полноте осаждения часто способствует присутствие солей щелочных металлов—К SO4, MgSO4 и др.

  Хлорное железо  и  уксусное железо осаждают белки из их растворов; осадок легко растворяется в избытке хлорного железа.

  Хлорная ртуть  (сулема) осаждает белки и продукты частичного гидролиза их- пептоны.

  Уксуснокислый свинец  - нейтральный и основной (свинцовый уксус) является хорошим осадителем белков.

   Гидрат окиси меди  о гидрат окиси цинка осаждают белки.

5.3Количественное определение белка

            Среди азотистых веществ, входящих  в состав пищевых продуктов,  растительного и животного происхождения  главное место принадлежит белкам. В связи с этим содержание  белков в пищевых продуктах  часто определяют на основании  найденного в продукте количества  общего азота; при этом при  пересчете азота на белок исследуемого  продукта учитывают процентное  содержание азота в белке данного  продукта; так, например, если азот  составляет 16% белка продукта, то, очевидно, для пересчета найденного количества  азота на белок нужно весовое  количество азота умножить на 6,25. Таким образом, для данного  случая пересчетным коэффициентом  является число 6,25.

           

 

Этот способ расчета белка  дает представление о содержании в продуктах  не чистого белка, а так называемого «сырого  протеина», так как вместе с азотом белка по обычно применяемому методу Кьельдаля определения азота, а пищевых продуктах одновременно определяется азот и других соединений, могущих присутствовать в пищевых продуктах; сюда относятся альбумозы и пептоны, аминокислоты, нуклеиновые кислоты, амиды, азотосодержащие экстрактивные вещества (креатин, мочевина, мочевая кислота), алкалоиды(кофеин, теин, теобромин), некоторые глюкозиды( соланин, вицин, синигрин), некоторые азотосодержащие неорганические соединения( аммонийные и азотнокислые соли, свободный аммиак) и др.           

   Метод Кьельдаля состоит в том, что органические азотосодержащие вещества подвергаются разрушению с помощью крепкой серной кислоты с применением катализатора и при нагревании. При этом углерод и водород органических соединений  полностью окисляются до СО2 и Н2О за счет кислорода, освобождающегося при восстановлении серной кислоты. Азот органических веществ отщепляется в виде аммиака, который с серной кислотой образует сульфат аммония. При помощи крепкой щелочи разлагают затем сульфат аммония и освободившийся при этом аммиак отгоняют и улавливают в титрованный раствор серной кислоты, который берется с избытком. Обратным титрованием определяют этот избыток, а отсюда делают вывод о количестве кислоты, связавшейся с аммиаком и о количестве азота сожженного вещества. 

Для определения количества белка в образце используют ряд  методик.

   Метод  Брэдфорда один из наиболее популярных методов, используемый для определения концентрации белка в растворе. Метод определения концентрации белка по Брэдфорд успешно используется в случае измерения растворов с низкой концентрацией белка и растворов, содержащих компоненты, также обладающие значительным поглощением при 280 нм. Метод определения концентрации белка по Брэдфорд, так же, как и метод Лоури и BSA, требует построения стандартной калибровочной кривой перед измерением концентрации неизвестного белка.Универсальность метода и его гибкость позволяют создавать модификации процедуры измерений для различных целей и типов измерений.

 Метод Брэдфорд основан на сдвиге спектра поглощения кумасси (Coomassie Blue) в сторону значений 595 нм прямо пропорционально концентрации содержащегося в растворе белка. Кумасси образует комплекс с белком; этот комплекс измеряют при длине волны 595 нм. абсорбционная фотометрия комплекса кумасси / белок имеет очень высокую чувствительность и эффективна даже в случае следовых концентраций белков.

 

    Метод  Лоури. Метод количественного определения белка, основанный на измерении концентрации окрашенных продуктов, образующихся в результате сочетания двух химических реакций: биуретовой реакции на пептидную связь и взаимодействия реактива Фолина-Чокалтеу с ароматическими аминокислотами.

  Спектрофотометрический  метод Спектрофотометрия (абсорбционная) — физико-химический метод исследования растворов и твёрдых веществ, основанный на изучении спектров поглощения в ультрафиолетовой (200—400 нм), видимой (400—760 нм) и инфракрасной (>760 нм) областях спектра. Основная зависимость, изучаемая в спектрофотометрии зависимость интенсивности поглощения падающего света от длины волны. Спектрофотометрия широко применяется при изучении строения и состава различных соединений (комплексов, красителей, аналитических реагентов и др.), для качественного и количественного определения веществ (определения следов элементов в металлах, сплавах, технических объектах).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

  Белки играют важнейшую роль в жизнедеятельности всех организмов. При пищеварении белковые молекулы перевариваются до аминокислот, которые, будучи хорошо растворимы в водной среде, проникают в кровь и поступают во все ткани и клетки организма. Здесь наибольшая часть аминокислот расходуется на синтез белков различных органов и тканей, часть—на синтез гормонов, ферментов и других биологически важных веществ, а остальные служат как энергетический материал. Т.е. белки выполняют каталитические (ферменты), регуляторные (гормоны), транспортные (гемоглобин, церулоплазмин и др.), защитные (антитела, тромбин и др.) функции

  Белки — важнейшие компоненты пищи человека и корма животных. Совокупность непрерывно протекающих химищеский превращений белков занимает ведущее место в обмене веществ организмов. Скорость обновления белков у живых организмов зависит от содержания белков в пище, а также его биологической ценности, которая определяется наличием и соотношением незаменимых аминокислот

 Белки растений беднее белков животного происхождения по содержанию незаменимых аминокислот, особенно лизина, метионина, триптофана. Белки сои и картофеля по аминокислотному составу наиболее близки белкам животных. Отсутствие в корме незаменимых аминокислот приходит к тяжёлым нарушениям азотистого обмена. Поэтому селекция зерновых культур направлена, в частности, и на повышение качества белкового состава зерна.