Kalciumkaseinatstruktur, egenskaper, produktion och användningar

De kalciumkaseinat Det är en komplex organisk förening bildad av atomer av kol (C), väte (H), syre (O), fosfor (P), kväve (N), svavel (S) och kalcium (Ca). Det härrör från kaseiner, en grupp proteiner som finns i däggdjursmjölk..

Kalciumkaseinat är mycket lösligt i vatten. Dess vattenlösningar är vita och mjölkliknande i utseende. Den har förmågan att bilda mycket tunna solida filmer. Av den anledningen används den för att skydda eller hålla färska vissa livsmedel som äpplen, vegetabiliska pinnar, flingor, jordnötter, mandlar etc..

Det kan också bilda emulsioner eller krämer och används för att kontrollera surheten i livsmedel såsom yoghurt, krämig ost, vispad grädde, bland andra. Det gör det möjligt att förbereda produkter som imiterar vissa typer av ost.

På grund av dess höga näringsvärde har kalciumkaseinat använts för att mata underernärda barn och återställa dem till hälsa. Det kan också användas med andra föreningar för att inkapsla vissa läkemedel och förhindra att den som tar dem kan känna sin bittra smak.

Personer som är allergiska mot kasein i mjölk bör inte konsumera kalciumkaseinat.

Artikelindex

• 1 Sammansättning och struktur
  • 1.1 Sammansättning
  • 1.2 Struktur
• 2 Nomenklatur
• 3 fastigheter
  • 3.1 Fysiskt tillstånd
  • 3.2 Löslighet
  • 3.3 Övriga egenskaper
• 4 Skaffa
• 5 Användningar inom livsmedelsindustrin
  • 5.1 I ätbara filmer
  • 5.2 I livsmedelsförpackningar
  • 5.3 Vid erhållande av emulsioner
  • 5.4 I jästa livsmedel
  • 5.5 I mat som liknar ost
  • 5.6 I specialmat
• 6 Användning i läkemedelsapplikationer
• 7 Användning i industriella applikationer
• 8 Allergi
• 9 Referenser

Sammansättning och struktur

Kalciumkaseinat är ett derivat av kasein, ett däggdjursmjölkprotein. Det är faktiskt en grupp specifika mjölkproteiner..

Sammansättning

Att vara ett protein består kasein av aminosyror. De senare är organiska föreningar som har amino-NH-grupper_två och karboxylgrupper -COOH, bland andra.

Aminosyrasammansättningen av kasein är specifik för den djurart som mjölken kommer från. Av denna anledning skiljer sig kasein som kommer från bröstmjölk från det som kommer från komjölk..

Kalciumkaseinat innehåller organiska fosfater (R-PO₄H_två) närvarande i as₁-, αs_två- och β-kaseiner, som skiljer sig från varandra genom innehållet av aminosyror, fosfor och kolhydrater.

Sammanfattningsvis består kalciumkaseinat av elementen kol (C), väte (H), syre (O), kväve (N), fosfor (P), svavel (S) och kalcium (Ca).

Strukturera

Kaseiner bildar komplexa partiklar eller miceller, som vanligtvis är komplex av kalciumkaseinat och kalciumfosfat Ca₃(PO₄)_två.

Kalciumkaseinat i vatten bildar mycket små partiklar på 100-300 nm (nm = nanometer = 10^-9 meter) på grund av den bindande påverkan av kalciumjonen Ca^två+.

Strukturen hos micellerna beror på den elektrostatiska verkan av kalciumjonen, som har en dubbel positiv laddning (Ca^två+).

Nomenklatur

• Kalciumkaseinat

Egenskaper

Fysiskt tillstånd

Fast vit.

Löslighet

Kalciumkaseinat är mycket lösligt i vatten.

Andra egenskaper

Kalciumkaseinat är hydrofilt, det vill säga det är relaterat till vatten och löser sig lätt i det..

Den har egenskapen att med lätthet bilda filmer. Emellertid är dess filmer inte särskilt motståndskraftiga mot passage av våt ånga, men de är mekaniskt starka.

Kalciumkaseinat har rapporterats vara det enda mjölkproteinsystemet som uppvisar reversibla termiska gelningsegenskaper. Detta innebär att det med temperatur kan gela (bilda ett material som liknar gelatin), men att detta är reversibelt..

Kalciumkaseinat i joniska miljöer (det vill säga i närvaro av joner) ordnar om och bildar grupper eller aggregat.

Det är ett mycket effektivt emulgeringsmedel och kan bilda stabila skum.

Erhållande

Kalciumkaseinat framställs genom neutralisering av surt kasein med kalciumalkali. Den erhållna lösningen är en vit och ogenomskinlig kolloidal dispersion, med ett utseende som mycket liknar mjölk..

På detta sätt framställs en 20% kalciumkaseinatlösning och utsattes för spraytorkning, varvid kalciumkaseinatpulvret erhålls..

Mellanformer av kaseinat framställs också i vilka kasein och alkali har reagerat endast delvis, vilket resulterar i en blandning av kalciumkaseinat och kasein..

När mjölk koagulerar eller curdles som ett resultat av värme, pH-förändringar eller effekten av enzymer, omvandlas kasein till ett komplex av kaseinat och kalciumfosfat.

Användningar inom livsmedelsindustrin

Kalciumkaseinat används i olika livsmedel där det fyller olika funktioner.

I ätbara filmer

Kalciumkaseinat används i ätbara filmer, eftersom det ger mekanisk seghet och flexibilitet.

Även om kalciumkaseinatfilmer i sig inte tål fuktens passage, ger de god styrka eller mekanisk seghet och fungerar som en barriär mot syre, därför kan de förhindra nedbrytning av livsmedel..

Om kalciumkaseinat används i kombination med ett oljigt eller oljigt material som stöter bort eller motstår passage av fuktånga, ger den resulterande filmen mekanisk seghet, motstånd mot passage av syre och fungerar som en barriär mot fukt..

Den används för att belägga frukt och grönsaker för att hålla dem fräscha, till exempel belägga äpplen, selleripinnar och zucchini. Nämnda film kan ätas.

Fungerar som en ätbar film för kokos, spannmål, jordnötter, mandlar och fungerar som en barriär för vätskor och smaker.

I livsmedelsförpackningar

Kalciumkaseinat används också som film i biologiskt nedbrytbar och flexibel förpackning, eftersom det fungerar som en barriär mot vatten, gaser och mikroorganismer..

Vid erhållande av emulsioner

Det verkar i bildandet av emulsioner i vitare, efterrätter och vispade pålägg. Det används också vid produktion av korvskinn.

I jäst mat

Kalciumkaseinat tillsättes ofta till mjölk för att kontrollera gelning (gelbildning) under fermentering inducerad av bakteriekulturer..

Fermenterade livsmedel till vilka det tidigare har tillsatts är bland annat yoghurt och krämig ost..

I mat som liknar ost

Ostliknande ätbara ingredienser har erhållits genom att blanda kalciumkaseinat med smörolja. Produkten kan användas i hamburgare, pizzor och såser.

En imitation av mozzarellaost med kalciumkaseinat framställs också.

I specialmat

Kalciumkaseinat används i livsmedelsformler för enteral näring.

Enteral näring används på sjukhus när en patient inte kan äta. Det är ett terapeutiskt mått där näringsämnen administreras direkt i mag-tarmkanalen, det vill säga i magen eller tarmarna, utan att passera genom munnen..

Det har också använts för att behandla undernäring hos barn, vilket resulterar i att stoppa diarré och ödem hos spädbarn, och avsevärt förbättra deras hälsa..

Användning i läkemedelsapplikationer

Kalciumkaseinat har använts framgångsrikt tillsammans med lecitin för att inkapsla paracetamol, ett läkemedel som används mot feber och milda värk och smärta..

Paracetamol inkapslad med kalciumkaseinat frigörs långsamt när det intas, vilket gör att den bittra smaken av läkemedlet kan maskeras..

Användning i industriella applikationer

Kalciumkaseinat användes i pappersbeläggning och lack och läderbehandling.

Allergi

Vissa människor kan vara allergiska mot kasein, det vill säga att deras kropp identifierar det som en främmande förening och reaktioner som klåda i huden eller halsen, rodnad i ögonlocken och diarré, bland andra symtom..

Kasein som nämnts ovan är mjölkproteinet och finns också i ostar och andra mejeririvat. Personer med kaseinallergi bör också undvika livsmedel som innehåller kalciumkaseinat..

Referenser

1. Southward, C.R. (2003). Kasein och kaseinater. Användningar inom livsmedelsindustrin. Ätbara filmer. I Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition (andra upplagan). Återställd från sciencedirect.com.
2. Smith, L. och Garcia, J. (2011). Enteral Nutrition. Stillastående formel. Vid gastrointestinal och leversjukdom hos barn (fjärde upplagan). Återställd från sciencedirect.com.
3. Southward, C.R. (2003). Kasein och kaseinater. Metoder för tillverkning. Kaseinater. I Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition (andra upplagan). Återställd från sciencedirect.com.
4. Gaby, A.R. (2018). Livsmedelsallergi och intolerans. Mat du måste undvika. In Integrative Medicine (fjärde upplagan). Återställd från sciencedirect.com.
5. Lawrence, R.A. och Lawrence, R.M. (2011). Biokemi av human mjölk. Kasein. I amning (sjunde upplagan). Återställd från sciencedirect.com.
6. Onwulata, C.I. et al. (2011). Extrudering texturerade mejeriproteiner. Ostanaloger. I framsteg inom livsmedels- och näringsforskning. Återställd från sciencedirect.com.
7. Everett, D.W. och Auty, M.A.E. (2017). Ostmikrostruktur. In Cheese (fjärde upplagan). Återställd från sciencedirect.com.
8. O'Kennedy, B.T. (2011). Kaseiner. Syrageler. I Handbook of Food Proteins. Återställd från sciencedirect.com.
9. Ritzoulis, C. och Karayannakidis, P.D. (2015). Proteiner som texturmodifierare. Kaseinat. För att ändra matstruktur. Återställd från sciencedirect.com.
10. Doraiswamy, T.R. et al. (1962). Användning av kalciumkaseinat vid behandling av proteinundernäring hos barn. Indian J. Pediat., 29: 226, 1962. Hämtad från ncbi.nlm.nih.gov.
11. Hoang Thi, T.H. et al. (2013). Användning av kalciumkaseinat i samband med lecitin för att maskera bitterheten i acetaminofen-jämförande studie med natriumkaseinat. Int J Pharm 2013 18 nov; 456 (2): 382-9. Återställd från ncbi.nlm.nih.gov.