카제인은 질소 함량이 4가지 구성요소로 구분되는 우유의 가장 풍부한 단백질 분획을 나타냅니다.
- 카제인: 우유의 주요 단백질 분획을 구성하는 인단백질 계열(소에 존재하는 질소 물질의 약 2/3). 이들은 우유의 불용성 단백질 분획을 구성하며 pH 4.6 및/또는 레닛의 첨가로 인해 침전(응고)하므로 치즈 제조 공정(치즈를 얻는 과정)에 필수적입니다. 필수아미노산의 우수한 구성으로 생물학적 가치가 있습니다.
- 유청단백(또는 유청단백 또는 유청단백): 이들은 치즈 제조 시 잔류하는 유청에 풍부하고 생물학적 가치가 매우 높기 때문에 구별됩니다. 이들은 pH 4.6에서 우유의 가용성 단백질 분획을 구성하고 전체 우유의 17%를 차지합니다. 내용 우유의 총 질소 함량 우유를 가열하는 동안 유청 단백질은 변성되지만 카제인 미셀은 약간의 변화만 겪습니다.
- 효소 활성이 있는 단백질(리소자임과 같은 항균, 면역 글로불린 및 락토페록시다아제와 같은 면역, 철분 흡수를 촉진하는 락토페린과 같은 영양, 프로테아제 및 리파아제와 같은 소화 ...) 이러한 단백질은 순수한 영양 목적이 아니지만 그들의 행동은 건강 상태를 개선하는 데 기여합니다.
- 비단백질 질소: 요소는 우유의 주요 비단백질 질소 화합물이며 그 값은 동물의 건강 상태에 따라 다릅니다.
좋은 카제인 소스 그들은 숙성 치즈로 대표되는 반면 유청 단백질은 리코타와 같이 유청으로 생산되는 유제품에 풍부합니다. 두 단백질 분획은 또한 많은 단백질 보충제에 존재합니다.
카제인의 영양학적 특성
심화
우유에서 카제인은 대부분 미셀 형태로 발견되며, 친수성 부분은 바깥쪽을 향하고 소수성 부분은 내부 "핵심"에 집중된 우유 덩어리에 분산된 큰 구형 단백질 응집체입니다. 이러한 측면을 아는 것이 중요합니다. 카제인 보충제의 특성.
카제인 마이셀은 다른 작은 구형 입자인 서브마이셀의 결합 결과입니다. 각 서브마이셀은 많은 카제인 분자로 구성되지만 모두 동일하지는 않습니다. 실제로 4개의 다른 단백질이 알려져 있습니다: αs1-카제인, αs2 - 카세인, β-카제인 및 k-카제인 처음 세 개는 강한 소수성이며 칼슘이 있을 때 침전되는 경향이 있습니다. k-카제인의 일부는 다른 카제인과 완벽하게 통합되는 반면 친수성 부분은 주변 액체 환경과 접촉하여 미셀의 외부를 향하여 회전하여 다른 카제인을 칼슘 이온(이 떨어뜨릴 수 있습니다.) 이 보호막은 또한 음전하를 띠며 이로 인해 다양한 미셀이 서로 밀어냅니다.
미셀 내부에는 구조를 안정화시키는 기능을 하는 소량의 유당과 칼슘, 인과 같은 무기염이 포함되어 있으며, 외부에는 유청, 유청 단백질 및 작은 크기의 유기 이온이 함유되어 있습니다.
미셀의 크기는 우유의 종류에 따라 다릅니다. 예를 들어 여성의 경우 우유보다 직경이 작아서 사람의 카제인이 더 소화되기 쉽습니다. 사실, 위 프로테아제는 내부에 농축된 단백질을 공격하고 소화하기 전에 이러한 미셀을 분해해야 합니다. 이러한 의미에서 비표면적(작은 미셀)의 증가는 소화 작용을 촉진합니다. 유사하게, 낙농 산업에서 더 작은 미셀은 더 빠르고 두꺼운 응유를 의미합니다.
레닛(단백분해효소)을 첨가하면 k-카제인이 둘로 분해되고 보호작용이 없어지며 다양한 카제인이 서로 반발하는 대신 응집되어 응유를 형성하지만 산성화와 함께 전하를 잃습니다. - 결과적으로 응집 경향이 있는 미셀의 음성.
생물학적 가치
아미노산 조성의 관점에서 카제인은 프롤린과 인산화 아미노산이 풍부한 반면 황 아미노산(특히 시스틴)은 상대적으로 부족합니다. 이러한 이유로 개별적으로 고려하면 좋은 생물학적 가치가 있지만 최적의 생물학적 가치는 없습니다. 대신, 유청보다 더 많은 양의 글루타민, 아르기닌 및 페닐알라닌을 함유하고 있습니다. 이와 관련하여 전체 식품에서 카제인에 부족한 아미노산이 유청 단백질의 풍부한 황 아미노산으로 보상된다는 점을 감안할 때 자연의 "지혜"를 다시 한 번 주목하는 것은 흥미로운 일입니다.
카제인 단백질 보충제를 섭취하는 운동 선수는 단일 운반 식품에 초점을 맞추기 보다는 식단 전체의 단백질 섭취를 고려해야 하기 때문에 황산 AA의 상대적 결핍에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 그리고 육류, 특히 결합 조직에서 일반적으로 스포츠맨의 식단에 풍부합니다.
소화성 "
미셀을 형성하는 성질과 경향으로 인해(이는 열과 탈수에 매우 강하여 단백질 보충제에서 찾을 수 있음), 카제인은 "느린 흡수" 단백질 공급원을 나타내는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 유청 단백질과 비교하여 카제인은 더 천천히 소화되고 흡수되어 아미노산이 혈류로 더 늦게 진입합니다. 같은 이유로 같은 용량으로 인슐린 지수가 낮고 포만감이 더 큽니다.
이러한 모든 전제에서 단백질 합성을 자극하고 장기간의 야간 단식으로 유발되는 이화 현상을 제한하기 위해 야간 휴식을 위해 잠자리에 들기 전에 카제인 보충제를 훈련에서 멀리하라는 조언을 얻습니다.
유청 단백질에 비해 카제인은 더 점성이 있고 끈적한 용액을 제공하는 경향이 있습니다(낮은 용해도).
그래프는 유청 단백질에 비해 카제인 아미노산의 더 느린 흡수 속도를 보여줍니다. 방사성 표지된 류신(13C Leucine)의 카제인 또는 방사성 표지된 유청 단백질의 식사 후 순환 모습을 측정하여 수행하였으며, 수평 막대는 두 단백질 간의 차이가 유의한 시간 간격을 나타냅니다.
출처: Boirie Y, Dangin M et al. 느린 단백질과 빠른 단백질은 식후 단백질 축적을 다르게 조절합니다. Proc Natl Acad Sci USA, 1997, 94: 14930-5.
미네랄 함량
칼슘 농도는 유청 단백질보다 카제인에서 더 높습니다. 그러나 많은 것은 채택된 추출 기술에 달려 있습니다.
칼슘 카제인(또는 칼슘 카제인)
카제인은 알칼리를 첨가하여 물에 용해되는 카제인입니다. 이 용액은 분무 건조 공정을 사용하거나 실린더에서 건조됩니다.
중성 또는 산성 pH에서 카제인은 물에 비교적 불용성이므로 다른 우유 단백질, 유당 및 미네랄과 쉽게 분리됩니다.
칼슘 카제인 보충제를 생산하기 위해 탈지유 카제인은 등전점(pH 4.6)까지 산과 함께 침전됩니다. 물세척과 새로운 산침전을 반복하여 과량의 유당과 염분을 제거하고 이때 수산화칼슘용액을 넣고 증기를 주입하면 침전된 카제인의 pH가 상승하여 점성으로 변한다. 카제인 칼슘 용액으로 만든 다음 실린더에서 또는 분무 건조라고 하는 과정을 통해 건조합니다.
이온 교환으로 얻은 유청 단백질과 유사하게 카제인 칼슘은 높은 순도를 자랑합니다. 사실, 그것은 더 높은 단백질 비율, 더 큰 물에 대한 용해도, 더 적은 지방, 더 적은 유당 및 더 적은 나트륨을 함유하고 있습니다. 따라서 이러한 특성을 위해 더 빠른 소화율을 가져야 하는 반면 부정적인 측면은 화학적 처리에 의해 유도된 부분 단백질 변성에서 파생됩니다.
미셀라 카제인
그들은 물리적, 반투과성 또는 이온 선택성 필터를 사용하여 얻습니다. 이러한 필터의 유형은 카제인 보충제의 "순도" 정도에 영향을 미칩니다. 유청 단백질과 유사하게 정밀여과와 한외여과라는 두 가지 주요 기술이 알려져 있습니다. 이러한 여과 공정의 선택성(압력, 전위 또는 농도와 같은 힘에 의해 유리함)은 순도(지방, 유당 및 무기염의 잔류 비율로 이해됨)의 정도를 결정합니다. 일반적으로 미셀 단백질은 더 높은 비율의 지방, 유당 및 나트륨을 특징으로 하는 카제인 칼슘보다 덜 순수한 단백질 공급원을 나타냅니다. 그러나 생산 기술의 향상은 단시간 내에 칼슘 카제인과의 격차를 줄여 단백질 비변성의 이점과 중첩될 수 있는 순도 수준에 도달할 가능성이 있다는 점에 유의해야 합니다. 미셀 카제인의 주요 가치는 실제로 생물학적 기능을 보존하는 원래 미셀 구조의 보존에서 파생됩니다(대신 칼슘 카제인을 얻는 데 사용되는 화학적 공정에 의해 변경됨). 대두 레시틴을 첨가하면 용해도가 향상되어 일반적으로 인스턴트 미셀 카제인이라고 하는 제품이 생성됩니다.
가수분해 카제인
이러한 보충제는 카제인을 효소 소화에 적용하여 단백질의 펩타이드 결합을 분해하여 더 빠르게 소화되고 흡수 가능한 단편으로 환원시켜 얻습니다. 이러한 방식으로 카제인의 많은 독특한 특성이 유청 단백질에 비해 손실됩니다. 즉, 소화 시간이 (이론적으로) 단축되고 인슐린 자극이 증가하므로 실질적인 차이는 아미노산 프로필만 남습니다. 이론적 관점에서 보면 단백질 대사의 생리학에 기초하여 명백해 보이는 것이 과학적 연구에 의해 항상 확인되는 것은 아닙니다. 온전한 단백질과 비교한 소화/흡수 시간의 관점.
가수분해된 카제인은 더 나은 용해도 특성과 훨씬 더 높은 비용을 가지고 있습니다.
결론적으로, 표에서 우리는 칼슘 카제인, 미셀 카제인 및 유청 단백질의 영양가와 아미노산 프로필을 비교합니다.
관련 카제인 및 유청 단백질 보충제 생산에 사용되는 일부 원료의 데이터 시트에서 추정한 값: 1Calcium Caseinate 385 - NZMP Fronterra; 2 칼슘 카제인 41638 DMV; 3 미셀 우유 단백질 분리 분말 MPI85 Benseng Foodsupplement BV; 4카베리 아이솔락 인스턴트.
