카제인

카제인(Casein)은 우유에 존재하는 주요 단백질 그룹의 총칭이다. 우유 단백질의 약 80%를 차지하며, 나머지 20%는 유청 단백질로 구성된다. 카제인은 포유류의 젖에 존재하며, 특히 치즈 제조 과정에서 중요한 역할을 한다.

특징

• 인산 단백질: 카제인은 인산기를 포함하는 인산 단백질로, 칼슘과 결합하여 미셀(micelle) 형태를 형성한다.
• 미셀 구조: 카제인은 αs1-, αs2-, β-, κ-카제인 등의 다양한 종류의 단백질이 복합적으로 결합하여 안정적인 미셀 구조를 이룬다. 이 미셀 구조는 카제인이 우유 내에서 안정적으로 분산될 수 있도록 돕는다.
• 응고: 산 또는 레닛(rennet, 키모신)과 같은 효소에 의해 응고되는 성질을 가지고 있어, 치즈, 요구르트 등 유제품 제조에 활용된다. 레닛은 κ-카제인을 절단하여 카제인 미셀을 불안정하게 만들고, 칼슘 이온의 존재 하에 응고를 유도한다.
• 영양학적 가치: 카제인은 필수 아미노산을 포함한 양질의 단백질 공급원이며, 칼슘, 인 등 미네랄 흡수를 돕는 역할을 한다.
• 다양한 용도: 식품 산업 외에도 접착제, 페인트, 플라스틱 등 다양한 산업 분야에서 사용되기도 한다.

종류

• αs1-카제인: 카제인 미셀의 주요 구성 성분 중 하나이다.
• αs2-카제인: αs1-카제인과 유사한 구조를 가지며, 미셀 형성에 기여한다.
• β-카제인: 유전적 변이가 다양하며, A1 및 A2 β-카제인이 대표적이다. A1 β-카제인은 소화 과정에서 β-카소모르핀-7(BCM-7)이라는 펩타이드를 생성할 수 있으며, 이에 대한 건강 영향 연구가 진행 중이다.
• κ-카제인: 미셀의 표면에 위치하며, 미셀의 안정성을 유지하고 응고를 조절하는 역할을 한다.

활용

• 치즈 제조: 카제인의 응고 성질은 치즈 제조의 핵심 원리이다.
• 요구르트 제조: 유산균 발효 과정에서 생성되는 산에 의해 카제인이 응고되어 요구르트가 만들어진다.
• 단백질 보충제: 카제인 단백질은 소화 흡수 속도가 느려, 취침 전 섭취 시 근육 단백질 합성을 촉진하는 효과가 있어 단백질 보충제로 활용된다.
• 기타 식품: 아이스크림, 제빵 제품 등 다양한 식품의 질감과 안정성을 향상시키기 위해 첨가된다.