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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTE – UNICENTRO Campus CEDETEG Setor de Ciências da Saúde Departamento de Nutrição Disciplina: Bioquímica de Alimentos Professora: Karina Czaikoski Trabalho sobre: Propriedades da caseína e proteínas do soro do leite Trabalho a ser entregue a Professora Karina, na disciplina de Bioquímica de Alimentos para obtenção de nota parcial do 2º semestre. Mari Angela das Neves Guarapuava-Pr 2021 UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTE – UNICENTRO Campus CEDETEG Setor de Ciências da Saúde Departamento de Nutrição Disciplina: Bioquímica de Alimentos Professora: Karina Czaikoski As caseínas são as principais proteínas do leite, podendo chegar a 80% do conteúdo proteico, pertence ao grupo das fosfoproteinas, e é composta por aminoácidos essenciais como triptofano, arginina, leucina, lisina, valina, entre outros, consistem de quatro proteínas principais: αs1-, αs2-, β- e κcaseína, e 8% de fosfato de cálcio coloidal aproximadamente (Dalgleish, 2011), possui regiões hidrofílicas e hidrofóbicas, sendo classificada assim como anfipática. a cor branca, a estabilidade ao calor, ao etanol e a coagulação pelo coalho, são devidos às propriedades das micelas de caseína, diferentemente das outras proteínas não sofre desnaturação com o aumento da temperatura, por isso os tratamentos térmicos do leite como leite pasteurizado e UHT podem ser utilizados, assim como a fabricação de queijo e iogurte, sua principal função é fornecer aminoácidos essenciais ( aqueles que não podem ser produzidos pelo corpo) e micronutrientes como cálcio e fósforo ao organismo para manutenção da homeostase corporal e desenvolvimento saudável, possui sequências fosforiladas que interagem com fosfato de cálcio, sendo possível sequestrar fosfato de cálcio através delas, além disso ajuda o cálcio a passar pelas glândulas mamárias sem que ocorra a calcificação, elas geralmente estão em forma de micelas, que são as responsáveis pela ótima estabilidade térmica do leite, na parte interna nas micelas de caseína encontra-se as proteínas : αs1-, αs2-, β- caseína, já a K-caseína é encontrada na superfície das micelas das caseínas, em níveis baixos de cálcio ocorre a precipitação da caseína αs1, enquanto a caseína αs2 é mais sensível à precipitação pelo Ca2+, diferentemente das outras caseínas, a K-caseína é uma glicoproteína e possui apenas um grupo fosfoserina, sendo, portanto, estável na presença de íons de cálcio e assumindo importante papel na estabilidade da micela de caseína. Por ser mais fosforilada que a κ-caseína, a β-caseína é mais sensível a altas concentrações de sais de cálcio, mesmo sendo menos sensível a precipitação com cálcio do que as caseínas α. 1. Fatores que alteram a estabilidade das micelas de caseína UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTE – UNICENTRO Campus CEDETEG Setor de Ciências da Saúde Departamento de Nutrição Disciplina: Bioquímica de Alimentos Professora: Karina Czaikoski • Hidrolise enzimática: A K-caseína é hidrolisada por proteases selecionadas, como os coalhos, que fazem parte da indústria de queijos, a hidrólise enzimática ocorre através das endopeptidases, que hidrolisam a ligação peptídica entre a fenilalanina e a metionina da cadeia peptídica da κ-caseína, eliminando a capacidade estabilizante e gerando como produtos uma porção hidrofóbica e uma hidrofílica chamada glicomacropeptídeo, provocando a desestabilização da micela e a precipitação da caseína do leite, essa hidrolise resulta na diminuição do peso molecular, aumento dos grupos ionizáveis. Essa hidrólise da K- caseína desestabiliza as micelas, que coagulam, o que pode ser associado à gelatinização do leite Ultra Alta Temperatura, que é considerado um problema pois afeta a qualidade do leite. • Temperatura e PH: O leite possui estabilidade térmica pois é resistente aos processamentos com temperaturas elevadas, sem coagulação visível ou gelatinização. A coagulação do leite por aquecimento prolongado a altas temperaturas é uma consequência da perda de estabilidade das micelas de caseína, onde ocorre várias mudanças físicas e químicas dos componentes, em altas temperaturas a quantidade de fosfato de cálcio associado às micelas aumenta e ocorre dissociação da κ-caseína, diminuindo a estabilidade. O pH é um fator importante para se determinar a estabilidade do leite, em pH abaixo de 6,2 a estabilidade térmica do leite é muito baixa, mínima,o cálcio iônico no leite se eleva, aumentando a chance de ocorrer a precipitação, essa acidificação reduz a carga e a hidratação das proteínas e as ligações que mantêm as micelas de caseína juntas são mais fracas e escassas a pH 5,2 ou 5,3. • Concentrações de Ca2+ e etanol: O aumento de Ca2+ no leite diminui a capacidade da caseína em manter sua estrutura física, UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTE – UNICENTRO Campus CEDETEG Setor de Ciências da Saúde Departamento de Nutrição Disciplina: Bioquímica de Alimentos Professora: Karina Czaikoski ocorre a desestruturação micelar e consequente aumento da área hidrofóbica das mesmas, o que determina maior agregação das micelas. A adição de etanol ao leite provoca várias alterações nas micelas de caseína, como o colapso da camada de κ-caseína, a redução na carga micelar e a precipitação do fosfato de cálcio, que colaboram para a redução da estabilidade micelar da K-caseína, leite instável ao álcool é rejeitado pelo laticínio, pois o aumento da temperatura durante o processamento térmico pode promover a coagulação do leite. 2.Proteinas do soro Cerca de 20% do nitrogênio proteico do leite de vaca aparece em forma de proteínas do soro. Essas substâncias são solúveis a pH 4,6. Possuem alto valor biológico sendo nutritivas e funcionais, geralmente a indústria alimentícia extrai essas proteínas do leite e principalmente do soro, que é o resultado do processamento de queijos ou manteigas. as principais e mais abundantes proteínas do soro no leite de vaca são: β-lactoglobulina, a α-lactoalbumina, as imunoglobulinas e a soroalbumina bovina. • β-lactoglobulina representa 50% das proteínas do soro do leite de vaca, enquanto no leite materno é escasso, contém 5 resíduos de cisteína, formando duas pontes dissulfeto que proporcionam sua forma globular. Portanto, fica livre um resto cisteínico com um grupo –SH livre capaz de reagir com outros. Não possui função biológica reconhecida, alguns autores afirmam que ela age como transportador de vitamina A, resiste à ação de ácidos e enzimas proteolíticas presentes no estômago, sendo, portanto, absorvida no intestino delgado. • α-lactoalbumina: Representa 20% das proteínas do soro do leite bovino, e é a mais abundante no leite humano, sua função biológica é fazer parte do sistema enzimático responsável pela síntese da lactose (UDP- galactose + D-glucose→ lactose + UDP) essa reação é catalisada pela UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTE – UNICENTRO Campus CEDETEG Setor de Ciências da Saúde Departamento de Nutrição Disciplina: Bioquímica de Alimentos Professora: Karina Czaikoski lactose sintetase, composta de duas proteínas. A parte A, uma galactosil transferase inespecífica, e a parte B (a α-lactoalbumina), que torna específica a parte A, fazendo com que se transfiram exclusivamente galactoses a moléculas de glicose. É sensível a relação existente entre a concentração dessa proteína e a da lactose no leite; ou seja, em leites muito ricos em α-lactoalbumina encontra-se sempre elevada proporção de lactose, possui fácil e rápida digestão. • Soroalbumina bovina: Esta proteína é originada do sangue, sua concentração costuma oscilar entre 0,1 e 0,4 g/L de leite. Não possui função conhecida.• Imunoglobulinas Até 10% do colostro pode ser formado por estas proteínas. No leite, podem atingir concentrações de 0,6 a 1,0 g/L. As imunoglobulinas presentes no leite são a IgA, a IgG e a IgM. 3. Desnaturação térmica das soro proteínas do leite As proteínas do soro não são muitos estáveis termicamente como as caseínas, algumas tem mais estabilidades que outras, A α-lactoalbumina, se desnatura quase totalmente após tratamento de 30 minutos a 90°C. A β-lactoglobulina ao ser tratada termicamente as moléculas começam a soltar-se ao se atingir 65°C, ocasião em que se rompem suas ligações dissulfeto. A presença de grupos SH livres permite a formação de novas ligações, isto é, formam-se polímeros de tamanho pequeno. À medida que a temperatura continua aumentando, os pequenos polímeros formados podem reagir uns com os outros de forma inespecífica. Se o leite sofre o tratamento térmico, a desnaturação ocorre da mesma forma, mas, nesse caso, a β-lactoglobulina deposita-se sobre a micela, ancorando-se firmemente mediante ligações dissulfeto com os restos –SH livres da κ-caseína. Com isso modificam-se as propriedades da micela, dificultando-se a coagulação por quimosina e formando uma coalhada mais mole. Ao mesmo tempo, dificulta-se a geleificação do leite durante sua concentração. UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTE – UNICENTRO Campus CEDETEG Setor de Ciências da Saúde Departamento de Nutrição Disciplina: Bioquímica de Alimentos Professora: Karina Czaikoski Referências bibliográficas BRASIL, Rafaella Belchior. ESTRUTURA E ESTABILIDADE DAS MICELAS DE CASEÍNA DO LEITE BOVINO. Universidade Federal de Goiás; Ciência Animal 25 (2): 71-80, 2015. Disponível em: http://www.uece.br/cienciaanimal/dmdocuments/artigo06_2015_2.pdf CARACTERÍSTICAS GERAIS DO LEITE E COMPONENTES FUNDAMENTAIS -https://staticssubmarino.b2w.io/sherlock/books/firstChapter/273715.pdf http://www.uece.br/cienciaanimal/dmdocuments/artigo06_2015_2.pdf
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