Proteini mleka su jedna od najvažnijih komponenti mleka, kako sa nutritivnog, tako i sa tehnološkog aspekta. Proteini mleka različitog porekla imaju različite fizičko-hemijske, funkcionalne i tehnološke karakteristike, koje se široko primenjuju u prehrambenoj industriji, a i sadržaj proteina u mleku različitog porekla može da varira.
Koncentrovani proteini mleka mogu se dobiti iz punomasnog, delimično obranog i obranog mleka, najčešće kravljeg, primenom fizičkih tehnika separacije kako bi se uklonile neproteinske komponente.
Pod koncentratima proteina mleka (Milk Protein Concentrate – MPC) podrazumevaju se proizvodi kod kojih je sadržaj proteina mleka između 40 i 90% (suve materije), dok izolate proteina mleka (Milk Protein Isolate – MPI) karakteriše sadržaj proteina veći od 90%. Koncentrati i izolati proteina mleka predstavljaju kompletne, biološki visoko vredne proteine mleka koji sadrže i kazeine i proteine surutke u istom odnosu kao i mleko iz kojeg su dobijeni. Ovi proteini su u svom prirodnom stanju, tako da se kazeini nalaze u formi koja je slična inicijalnoj kazeinskoj micelamoj strukturi u mleku, a proteini surutke su uglavnom nedenaturisani, ukoliko je temperatumi tretman u toku procesa proizvodnje držan na minimumu. MPC i MPI u odnosu na obrano mleko u prahu i punomasno mleko u prahu karakteriše značajno veća količina proteina i niži sadržaj laktoze, pa predstavljaju koncentrisane izvore proteina za poboljšanje nutritivnih vrednosti krajnjih proizvoda. Kako proizvodnja proteina mleka podrazumeva primenu procesa fizičke separacije i ,,prosto" koncentrisanje proteina mleka bez značajnog uticaja na promenu hemijskih osobina komponenti mleka, smatra se da su koncentrovani proteini mleka jednako nutritivno vredni kao i mleko iz kojeg su dobijeni i da je svarljivost proteina jednaka kao i svarljivost proteina početne sirovine.
Nutritivni kvalitet proteina se može izražavati velikim brojem različitih kriterijuma, ali suštinski je važna relativna količina i ravnoteža različitih aminokiselina u proteinima koji i određuju njegovu nutritivnu vrednost. Food & Agriculture Organization i World Health Organization (FAO/WHO) su 1989. godine predložili da se kvalitet proteina može meriti izražavanjem sadržaja prve limitirajuće esencijalne aminokiseline testiranog proteina u odnosu na sadržaj iste aminokiseline u referentnom obrascu (FAO/WHO, 1990.). Korišćene referentne vrednosti bile su bazirane na potrebama za esencijalnim aminokiselinama za decu predškolskog uzrasta.
Proteini kravljeg mleka predstavljaju proteine potpune biološke vrednosti. Pod proteinom potpune biološke vrednosti podrazumeva se da protein sadrži sve esencijalne aminokiseline koje mogu biti korišćene za sintezu proteina. Ta vrednost je za proteine mleka veća u odnosu na proteine goveđeg mesa, proteina soje, proteina pšenice.
Proteine kravljeg mleka, kao što je već rečeno, čine dve velike grupe proteina – kazeini i proteini surutke. Kazeini čine oko 80% ukupnih proteina kravljeg mleka, dok proteini surutke predstavljaju ostatak, oko 20%. U kravljem mleku ima kazeina od 2,8 do 3,4%. On se stvara iz aminokiselina u mlečnoj žlezdi, što je jedini izvor kazeina u prirodi. Sastoji se od 18 aminokiselina, od kojih je skoro polovina esencijalnih. Najzastupljenija aminokiselina u njemu je neesencijalna, glutaminska kiselina. Pored aminokiselina, kazein sadrži i fosfornu kiselinu, kalcijum-galaktozu i galaktozamin.
Kazein je složena belančevina iz grupe fosfopeptida. To nije jedinstven protein, već se sastoji od više vrsta fosfoproteida koji se međusobno razlikuju po hemijskom sastavu, molekulskoj masi i fizičkim osobinama. Ove frakcije kazeina obeležene su slovima grčkog alfabeta – najviše ima alfa-kazeina, zatim beta-kazeina, a najmanje su zastupljene gama-frakcije. Iz alfa-kazeina su izdvojene i druge frakcije. Molekuli kazeina su medusobno povezani kalcijumom i stvaraju agregate ili micele različitih veličina, jedinjenja koja utiču na kiselost mleka. Nose veliki broj naelektrisanih i polarnih grupa, pa privlače velike količine vode. Zahvaljujući tome, u mleku se nalazi u stabilnoj suspenziji. U kravljem mleku ima više kazeina nego u humanom, zbog čega se ono teže vari.
Surutka predstavlja sporedni produkt proizvodnje sireva i, pored proteina u sirovoj formi, sadrži mast, laktozu i ostale materije. Sirova surutka se prerađuje da bi se dobili proteinski bogati koncentrati (Whey Protein Concentrate – WPC) i proteinski izolati (Whey Protein Isolate –WPI). Sastavne delove proteina surutke čine veće količine globularnih proteina beta- i alfa-laktoglobulina koji čine oko 70 - 80% ukupnih proteina surutke. Ostali proteini, koji se nalaze u manjoj količini, čine imunoglobulini IgG, IgA i IgM, glikomakropeptidi, serum albumini, laktoferin, laktoperoksidaze i lizozimi. Proteini surutke sadrže i manje peptidne jedinice izvedene od različitih proteina koje su poznate pod nazivom biopeptidi.
