КАЛЦИЕВ КАЗЕИНАТ: СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, ПОЛУЧАВАНЕ И УПОТРЕБА - ХИМИЯ - 2024

В казеинат калций е сложен органично съединение, съставен от въглеродни атоми (С), водород (Н), кислород (О), фосфор (Р), азот (N), сяра (S) и калций (Са). Това е производно на казеините, група протеини, намиращи се в млякото на бозайниците.

Калциевият казеинат е много разтворим във вода. Водните му разтвори са бели и млечни на вид. Той има способността да образува много тънки плътни филми. Поради тази причина се използва за защита или запазване на пресни някои храни като ябълки, зеленчукови пръчици, зърнени зърна, фъстъци, бадеми и др.

Калциевият казеинат се получава от мляко. Автор: Couleur. Източник: Pixabay

Той също така може да образува емулсии или кремове и се използва за контрол на киселинността на храни като кисели млека, кремообразни сирена, разбити кремове, наред с други. Той позволява да се приготвят продукти, имитиращи някои видове сирене.

Поради високата си хранителна стойност, калциевият казеинат се използва за хранене на деца в състояние на недохранване, възстановявайки ги на здравето. Може да се използва и с други съединения за капсулиране на някои лекарства и предотвратяване на лицето, което ги поглъща, да усети горчивия им вкус.

Хората алергични към казеин в млякото не трябва да консумират калциев казеинат.

Състав и структура

Калциевият казеинат е производно на казеин, протеин, който се намира в млякото от бозайници. Всъщност това е група от специфични млечни протеини.

композиция

Като протеин, казеинът се състои от аминокиселини. Последните са органични съединения, които имат амино групи -NH ₂ и карбоксилни групи, -СООН, и др.

Аминокиселинният състав на казеина е специфичен за животинските видове, от които произлиза млякото. Поради тази причина казеинът, който произлиза от човешкото мляко, е различен от този, който се получава от кравето мляко.

Казеинът се получава от мляко при кисело рН, а калциевият казеинат се получава чрез добавяне на алкал към казеин. Рауенщайн / Публична сфера. Източник: Wikimedia Commons.

Калциев казеинат съдържа органични фосфати (R-PO ₄ Н ₂) присъства в αs ₁ -, αs ₂ - и бета-казеини, които се различават един от друг по своята амино киселина, фосфориста и въглехидратни съдържание.

Накратко, калциевият казеинат се състои от елементите въглерод (С), водород (Н), кислород (О), азот (N), фосфор (P), сяра (S) и калций (Са).

структура

Казеините образуват сложни частици или мицели, които обикновено са комплекси от калциев казеинат и калциев фосфат Са ₃ (PO ₄) ₂.

Калциевият казеинат във вода образува много малки частици от 100-300 nm (nm = нанометри = 10 ^-9 метра) поради свързващото влияние на калциевия йон Ca ²⁺.

Структурата на мицелите зависи от електростатичното действие на калциевия йон, който има двоен положителен заряд (Са ²⁺).

Казеинови мицели. Wikikaos / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/). Източник: Wikimedia Commons.

номенклатура

• Калциев казеинат

Имоти

Физическо състояние

Плътно бяло.

разтворимост

Калциевият казеинат е много разтворим във вода.

Други свойства

Калциевият казеинат е хидрофилен, тоест той е свързан с водата и се разтваря лесно в нея.

Той има свойството да формира филми с лекота. Филмите му обаче не са много устойчиви на преминаване на мокра пара, но са механично силни.

Съобщава се, че калциевият казеинат е единствената млечна протеинова система, която проявява обратими свойства на термично желиране. Това означава, че с температура може да гелира (образува материал, подобен на желатин), но това е обратимо.

Калциевият казеинат в йонна среда (тоест в присъствието на йони) се пренарежда и образува групи или агрегати.

Той е много ефективен емулгатор и може да образува стабилни пяни.

Получаване

Калциевият казеинат се получава чрез неутрализиране на кисел казеин с калциева основа. Полученият разтвор представлява бяла и непрозрачна колоидна дисперсия, с външен вид много подобен на млякото.

По този начин се приготвя 20% разтвор на калциев казеинат и се подлага на сушене чрез разпръскване, като се получава прах от калциев казеинат.

Получават се и междинни форми на казеинат, при които казеинът и алкалът са реагирали само частично, при което се получава смес от калциев казеинат и казеин.

Когато млякото се коагулира или изварява в резултат на топлина, промени в pH или ефекта на ензимите, казеинът се трансформира в комплекс от казеинат и калциев фосфат.

Използва в хранително-вкусовата промишленост

Калциевият казеинат се използва в различни храни, където изпълнява различни функции.

В ядливи филми

Калциевият казеинат се използва в ядливи филми, тъй като осигурява механична здравина и гъвкавост.

Въпреки че калциевите калциеви филми сами по себе си не могат да издържат на преминаването на влага, те осигуряват добра механична якост или здравина и функционират като бариера срещу кислорода, следователно могат да предотвратят разграждането на храната.

Ако калциевият казеинат се използва заедно с мазен или мазен материал, който отблъсква или устоява на преминаването на пари от влага, полученият филм осигурява механична устойчивост, устойчивост на преминаването на кислород и служи като бариера срещу влагата.

Зърнените барове и нуги могат да бъдат покрити с калциев казеинатен филм, който служи като защита. Автор: Анастасия Макаревич. Източник: Pixabay

Използва се за покриване на плодове и зеленчуци, за да ги запази свежи, например за покриване на ябълки, целина пръчици и тиквички. Споменатият филм може да се яде.

Той служи като ядлив филм за кокос, зърнени храни, фъстъци, бадеми, действа като бариера за течности и аромати.

В опаковки за храни

Калциевият казеинат се използва и като филм в биоразградима и гъвкава опаковка, тъй като действа като бариера срещу вода, газове и микроорганизми.

При получаване на емулсии

Действа при образуването на емулсии в белите кафета, десертите и разбитите гарнитури. Използва се и при производството на колбаси от козунаци.

Сметаната може да съдържа калциев казеинат като емулгатор. Автор: Деванат. Източник: Pixabay

В ферментирали храни

Калциевият казеинат често се добавя към млякото за контрол на желирането (образуването на гел) по време на ферментация, предизвикана от бактериални култури.

Ферментиралите храни, към които се добавя по-рано, са например кисели млечни продукти и кремообразни сирена.

Киселото мляко може да съдържа калциев казеинат за контрол на желирането. Автор: Profet77. Източник: Pixabay

В храна, подобна на сирене

Сирене, подобни на сирена, са получени чрез смесване на калциев казеинат с масло. Продуктът може да се използва в хамбургери, пици и сосове.

Към хамбургери се добавят подобни на сирена храни, приготвени с калциев казеинат. Автор: OpenClipart-Vectors. Източник: Pixabay

Приготвя се и имитация на сирене Моцарела с калциев казеинат.

В специални храни

Калциевият казеинат се използва в хранителни формули за ентерално хранене.

Ентералното хранене се използва в болници, когато пациентът не може да яде. Това е терапевтична мярка, при която хранителните вещества се прилагат директно в стомашно-чревния тракт, тоест в стомаха или червата, без да преминават през устата.

Използва се и за лечение на недохранване при деца, което води до спиране на диарията и оток при кърмачета и значително подобряване на здравето им.

Използване във фармацевтични приложения

Калциевият казеинат се използва успешно заедно с лецитин за капсулиране на ацетаминофен, средство за лечение на треска и леки болки и болки.

Капсулираният с калциев казеинат ацетаминофен се освобождава бавно при поглъщане, което му позволява да маскира горчивия вкус на лекарството.

Калциевият казеинат позволява да се покрият таблетките с ацетаминофен, за да се предотврати усещането на горчивия вкус на лекарството. Автор: Stux. Източник: Pixabay

Използване в промишлени приложения

Калциевият казеинат е използван при хартиено покритие и при боядисване на боя и кожа.

алергия

Някои хора може да са алергични към казеин, тоест тялото им го идентифицира като чуждо съединение и наред с други симптоми реакции като сърбеж на кожата или гърлото, зачервени клепачи и диария.

Казеинът, както беше споменато по-горе, е протеинът от мляко и се намира също в сирена и други млечни производни. Хората с алергия към казеин също трябва да избягват храни, които съдържат калциев казеинат.

Препратки

1. Southward, CR (2003). Казеин и казеинати. Употреби в хранително-вкусовата промишленост. Ядливи филми. В Енциклопедия на науките за храните и храненето (второ издание). Възстановени от sciencedirect.com.
2. Smith, L. and Garcia, J. (2011). Ентерално хранене. Застояла формула. При детски стомашно-чревни и чернодробни заболявания (четвърто издание). Възстановени от sciencedirect.com.
3. Southward, CR (2003). Казеин и казеинати. Методи за производство. Казеинатите. В Енциклопедия на науките за храните и храненето (второ издание). Възстановени от sciencedirect.com.
4. Габи, AR (2018). Хранителна алергия и нетолерантност. Храни, които трябва да избягвате. В интегративната медицина (четвърто издание). Възстановени от sciencedirect.com.
5. Lawrence, RA и Lawrence, RM (2011). Биохимия на човешкото мляко. Казеин. В кърменето (седмо издание). Възстановени от sciencedirect.com.
6. Onwulata, CI et al. (2011 г.). Екструзионни текстурирани млечни протеини. Аналози на сирене Напредък в изследванията на храните и храненето. Възстановени от sciencedirect.com.
7. Everett, DW и Auty, MAE (2017). Микроструктура на сиренето. В сирене (четвърто издание). Възстановени от sciencedirect.com.
8. O'Kennedy, BT (2011). Казеини. Кисели гелове. В Наръчник за хранителни протеини. Възстановени от sciencedirect.com.
9. Ritzoulis, C. и Karayannakidis, PD (2015). Протеини като модификатори на текстурата. Казеинат. В Промяна на текстурата на храните. Възстановени от sciencedirect.com.
10. Doraiswamy, TR и др. (1962). Използване на калциев казеинат при лечението на протеиново недохранване при деца. Indian J. Pediat., 29: 226, 1962. Получено от ncbi.nlm.nih.gov.
11. Hoang Thi, TH и др. (2013). Използване на калциев казеинат във връзка с лецитин за маскиране на горчивината на ацетаминофен-сравнително изследване с натриев казеинат. Int J Pharm 2013 18 ноември; 456 (2): 382-9. Възстановени от ncbi.nlm.nih.gov.