8.2. Виділення казеїну з молока і визначення його властивостей

Мета роботи полягає у виділенні казеїну з молока в ізоелект-ричній точці та визначенні його властивостей.

Загальні положення

Казеїн — важливий білок їжі, він належить до числа фосфопротеїдів.

До фосфопротеїдів належать білки, які містять фосфорну кислоту (0,5-0,9 %), зв'язану з молекулами оксиамінокислот по типу складних ефірів. Фосфопротеїди нерозчинні у воді, але розчиняються у розбавлених лугах і випадають в осад при підкислюванні або при напівнасиченні сірчанокислим амонієм.

У молоці казеїн перебуває в розчиненому стані у вигляді казєї-ногеку. Останній випадає в осад, перетворюючись у казеїн під дією химозину або пепсину, а також при кислій реакції середовища. Метод отримання казеїну базується на здатності казеїну молока осаджуватись при додаванні 0,5 н розчину соляної кислоти до рН-4,8. Надлишок кислоти заважає осадженню, оскільки при рН нижче ізоелектричної точки (рН=4,7) молекули білка перезаряджаються і казеїн знову переходить у розчин.

Хід роботи

1. Виділення казеїну з молока. Казеїн виділяють підкисленням молока, як було запропоновано Мульдером ще на початку минулого сторіччя.

30 мл знятого молока розчиняють чотирма об'ємами води в склянці на 200 мл і при перемішуванні додають по краплях 0,1 % -й розчин оцтової кислоти до припинення випадання осаду казеїну. По­трібно уникати надлишку кислоти, щоб казеїн знову не перейшов у розчин. Казеїн відфільтровують, промивають водою і для очищення від жирів та інших домішок розчиняють в 0,1 % -му розчині карбона­ту натрію. Суміш фільтрують через вологий фільтр, при цьому жири, що містяться в завислому стані, залишаються на фільтрі.

Фільтрат, що містить натрієву сіль казеїну, знову осаджують 0,1 % -м розчином оцтової кислоти. Осад казеїну відфільтровують, віджи­мають між аркушами фільтрувального паперу (по можливості досуха) і розтирають для зневоднювання в стулці зі спиртом (15-20 мл). Потім казеїн струшують у великій пробірці для видалення жиру спочатку ефі­ром, а потім з 20 мл суміші етилового спирту та хлороформу (1:1). Після висушування на повітрі отримують білий порошок казеїну.

8.3. Визначення ізоелектричної точки казеїну. В ізоелектричній точці білок найменш стійкий і легко випадає в осад. Досліджуючи поведінку білка в розчинах з різною концентрацією водневих іонів, знаходять значення рН, що відповідає ізоелектричній точці білка.

У п'ять пробірок приливають з бюретки 0,1 н розчину оцтової кислоти у таких кількостях, мл: 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0. З іншої бюрет­ки в тій самій послідовності додають воду, мл: 8,75; 8,5; 8,0; 7,0; 5,0.

Готують 0,1 %-й розчин казеїну так: 0,2 г казеїну розчиняють при невеликому нагріванні на водяній бані в 5 мл 0,1 н розчину ацета­ту натрію і доводять отриманий розчин до об'єму 200 мл розчином ацетату натрію тієї самої концентрації. В кожну пробірку додають по 1 мл розчину казеїну в ацетаті натрію, після чого значення рН у про­бірках будуть відповідно 5,3; 5,0; 4,7; 4,4; 4,1.

Спостерігають за ступенем помутніння розчину в пробірках. Там, де помутніння розчину максимальне, рН відповідає ізоелектричній точці білка. Для казеїну воно повинно бути 4,7.

Сировина і реактиви

1. Зняте молоко.

2. 0,1 %-а оцтова кислота.

3. 0,1 %-й розчин карбонату натрію.

4. Розчинники: етанол, диетиловий ефір, суміш метилового спирту та хлороформу (1:1).

5. Сірчана концентрована кислота.

6. Азотна концентрована кислота.

7. 5 н гідроксил натрію.

8. 0,1 н розчин ацетату натрію.