Struktura, właściwości, wytwarzanie i zastosowania kazeinianu wapnia

Plik kazeinian wapnia Jest złożonym związkiem organicznym utworzonym przez atomy węgla (C), wodoru (H), tlenu (O), fosforu (P), azotu (N), siarki (S) i wapnia (Ca). Pochodzi z kazein, grupy białek występujących w mleku ssaków..

Kazeinian wapnia jest bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie. Jego wodne roztwory mają biały i mleczny wygląd. Ma zdolność tworzenia bardzo cienkich stałych warstw. Z tego powodu służy do ochrony lub utrzymania świeżości niektórych produktów spożywczych, takich jak jabłka, paluszki warzywne, batony zbożowe, orzeszki ziemne, migdały itp..

Może również tworzyć emulsje lub kremy i jest używany do kontrolowania kwasowości żywności, takiej jak między innymi jogurty, kremowe sery, bita śmietana. Pozwala na przygotowanie produktów imitujących niektóre rodzaje serów.

Ze względu na wysoką wartość odżywczą kazeinian wapnia był stosowany do karmienia niedożywionych dzieci, przywracając im zdrowie. Może być również stosowany z innymi związkami do kapsułkowania niektórych leków i zapobiegania odczuwaniu gorzkiego smaku przez osobę, która je spożywa.

Osoby uczulone na kazeinę w mleku nie powinny spożywać kazeinianu wapnia.

Indeks artykułów

• 1 Skład i struktura
  • 1.1 Skład
  • 1.2 Struktura
• 2 Nazewnictwo
• 3 Właściwości
  • 3.1 Stan fizyczny
  • 3.2 Rozpuszczalność
  • 3.3 Inne właściwości
• 4 Otrzymywanie
• 5 Zastosowania w przemyśle spożywczym
  • 5.1 W filmach jadalnych
  • 5.2 W opakowaniach do żywności
  • 5.3 Przy otrzymywaniu emulsji
  • 5.4 W sfermentowanej żywności
  • 5.5 W żywności podobnej do sera
  • 5.6 W specjalnych produktach spożywczych
• 6 Zastosowanie w zastosowaniach farmaceutycznych
• 7 Zastosowanie w zastosowaniach przemysłowych
• 8 Alergia
• 9 Odniesienia

Skład i struktura

Kazeinian wapnia jest pochodną kazeiny, białka mleka ssaków. W rzeczywistości jest to grupa specyficznych białek mleka..

Kompozycja

Będąc białkiem, kazeina składa się z aminokwasów. Te ostatnie to związki organiczne, które posiadają grupy amino-NH_dwa i między innymi grupy karboksylowe -COOH.

Skład aminokwasów kazeiny jest specyficzny dla gatunku zwierząt, od których pochodzi mleko. Z tego powodu kazeina pochodząca z mleka ludzkiego różni się od tej pochodzącej z mleka krowiego..

Kazeinian wapnia zawiera organiczne fosforany (R-PO₄H._dwa) obecny w αs₁-, αs_dwa- oraz β-kazeiny, które różnią się między sobą zawartością aminokwasów, fosforu i węglowodanów.

Podsumowując, kazeinian wapnia składa się z pierwiastków węgla (C), wodoru (H), tlenu (O), azotu (N), fosforu (P), siarki (S) i wapnia (Ca).

Struktura

Kazeiny tworzą złożone cząsteczki lub micele, które są zwykle kompleksami kazeinianu wapnia i fosforanu wapnia Ca₃(PO₄)_dwa.

Kazeinian wapnia w wodzie tworzy bardzo małe cząsteczki o wielkości 100-300 nm (nm = nanometry = 10^-9 metrów) ze względu na wpływ wiązania jonu wapnia Ca^dwa+.

Struktura miceli zależy od elektrostatycznego działania jonu wapnia, który ma podwójny ładunek dodatni (Ca^dwa+).

Nomenklatura

• Kazeinian wapnia

Nieruchomości

Stan fizyczny

Jednolity biały.

Rozpuszczalność

Kazeinian wapnia jest bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie.

Inne właściwości

Kazeinian wapnia jest hydrofilowy, to znaczy jest spokrewniony z wodą i łatwo się w niej rozpuszcza..

Ma właściwość łatwego formowania folii. Jednak jego folie nie są bardzo odporne na przenikanie mokrej pary, ale są wytrzymałe mechanicznie.

Doniesiono, że kazeinian wapnia jest jedynym systemem białek mleka, który wykazuje właściwości odwracalnego żelowania termicznego. Oznacza to, że wraz z temperaturą może żelować (tworzyć materiał podobny do żelatyny), ale jest to odwracalne..

Kazeinian wapnia w środowiskach jonowych (to znaczy w obecności jonów) przegrupowuje się i tworzy grupy lub agregaty.

Jest bardzo wydajnym emulgatorem i może tworzyć stabilne piany.

Otrzymywanie

Kazeinian wapnia jest wytwarzany poprzez zobojętnianie kwaśnej kazeiny zasadą wapnia. Otrzymany roztwór jest białą i nieprzezroczystą dyspersją koloidalną o wyglądzie bardzo podobnym do mleka..

W ten sposób przygotowuje się 20% roztwór kazeinianu wapnia i poddaje go suszeniu rozpyłowemu, uzyskując proszek kazeinianu wapnia..

Przygotowuje się również pośrednie postacie kazeinianu, w których kazeina i alkalia przereagowały tylko częściowo, w wyniku czego powstała mieszanina kazeinianu wapnia i kazeiny..

Kiedy mleko koaguluje lub ścina się pod wpływem ciepła, zmian pH lub działania enzymów, kazeina przekształca się w kompleks kazeinianu i fosforanu wapnia.

Zastosowania w przemyśle spożywczym

Kazeinian wapnia jest stosowany w różnych produktach spożywczych, gdzie spełnia różne funkcje.

W filmach jadalnych

Kazeinian wapnia jest stosowany w foliach jadalnych, ponieważ zapewnia wytrzymałość mechaniczną i elastyczność.

Chociaż same filmy kazeinianu wapnia nie wytrzymują przenikania wilgoci, zapewniają dobrą wytrzymałość lub wytrzymałość mechaniczną i działają jako bariera dla tlenu, dzięki czemu mogą zapobiegać degradacji żywności..

Jeśli kazeinian wapnia jest używany w połączeniu z oleistym lub tłustym materiałem, który odpycha lub jest odporny na przenikanie pary wodnej, uzyskana folia zapewnia wytrzymałość mechaniczną, odporność na przenikanie tlenu i służy jako bariera przed wilgocią..

Służy do obtaczania owoców i warzyw w celu zachowania ich świeżości, na przykład do panierowania jabłek, paluszków selera i cukinii. Ten film można zjeść.

Służy jako jadalny film na orzechy kokosowe, zboża, orzeszki ziemne, migdały, działając jako bariera dla płynów i aromatów.

W opakowaniach do żywności

Kazeinian wapnia jest również stosowany jako folia w biodegradowalnych i elastycznych opakowaniach, ponieważ stanowi barierę dla wody, gazów i mikroorganizmów..

W otrzymywaniu emulsji

Działa przy tworzeniu emulsji w zabielaczach do kawy, deserach i bitych polewach. Wykorzystywany jest również do produkcji skórek do kiełbas.

W sfermentowanej żywności

Kazeinian wapnia jest często dodawany do mleka, aby kontrolować żelowanie (tworzenie się żelu) podczas fermentacji wywołanej przez kultury bakterii..

Fermentowane potrawy, do których był wcześniej dodawany, to m.in.jogurty i kremowe sery..

W żywności podobnej do sera

Produkty spożywcze podobne do sera uzyskano przez zmieszanie kazeinianu wapnia z olejem maślanym. Produkt można stosować do hamburgerów, pizzy i sosów.

Przygotowywana jest również imitacja sera Mozzarella z kazeinianem wapnia.

W specjalnych potrawach

Kazeinian wapnia jest stosowany w preparatach spożywczych do żywienia dojelitowego.

Żywienie dojelitowe jest stosowane w szpitalach, gdy pacjent nie może jeść. Jest to środek terapeutyczny, w którym składniki odżywcze podaje się bezpośrednio do przewodu pokarmowego, czyli do żołądka lub jelit, bez przechodzenia przez usta..

Stosowano go również w leczeniu niedożywienia u dzieci, co skutkowało zatrzymaniem biegunki i obrzęków u niemowląt oraz znaczną poprawą ich stanu zdrowia..

Zastosowanie w zastosowaniach farmaceutycznych

Kazeinian wapnia jest z powodzeniem stosowany wraz z lecytyną do kapsułkowania paracetamolu, środka stosowanego na gorączkę oraz łagodne bóle..

Acetaminofen zamknięty w kapsułce kazeinianu wapnia jest powoli uwalniany po spożyciu, umożliwiając zamaskowanie gorzkiego smaku leku..

Zastosowanie w zastosowaniach przemysłowych

Kazeinian wapnia był stosowany do powlekania papieru, malowania i wykańczania skóry.

Alergia

Niektórzy ludzie mogą być uczuleni na kazeinę, to znaczy ich organizm identyfikuje ją jako obcy związek i występują reakcje, takie jak swędzenie skóry lub gardła, zaczerwienienie powiek i biegunka, między innymi..

Kazeina, jak wspomniano powyżej, jest białkiem mleka i występuje również w serach i innych produktach mlecznych. Osoby z alergią na kazeinę powinny również unikać pokarmów zawierających kazeinian wapnia..

Bibliografia

1. Southward, C.R. (2003). Kazeina i kazeiniany. Zastosowania w przemyśle spożywczym. Filmy jadalne. W Encyklopedii Nauk o Żywności i Żywieniu (drugie wydanie). Odzyskany z sciencedirect.com.
2. Smith, L. i Garcia, J. (2011). Żywienie dojelitowe. Stagnant Formula. W dziecięcych chorobach przewodu pokarmowego i wątroby (wydanie czwarte). Odzyskany z sciencedirect.com.
3. Southward, C.R. (2003). Kazeina i kazeiniany. Metody produkcji. Kazeiniany. W Encyklopedii Nauk o Żywności i Żywieniu (drugie wydanie). Odzyskany z sciencedirect.com.
4. Gaby, A.R. (2018). Alergia i nietolerancja pokarmowa. Pokarmy, których musisz unikać. In Integrative Medicine (czwarte wydanie). Odzyskany z sciencedirect.com.
5. Lawrence, R.A. i Lawrence, R.M. (2011). Biochemia mleka ludzkiego. Kazeina. W karmieniu piersią (wydanie siódme). Odzyskany z sciencedirect.com.
6. Onwulata, C.I. et al. (2011). Białka mleczne teksturowane metodą wytłaczania. Analogi serów. Postępy w badaniach żywności i żywienia. Odzyskany z sciencedirect.com.
7. Everett, D.W. i Auty, M.A.E. (2017). Mikrostruktura sera. W serze (czwarte wydanie). Odzyskany z sciencedirect.com.
8. O'Kennedy, B.T. (2011). Kazeiny. Żele kwasowe. W Handbook of Food Proteins. Odzyskany z sciencedirect.com.
9. Ritzoulis, C. i Karayannakidis, P.D. (2015). Białka jako modyfikatory tekstury. Kazeinian. W modyfikowaniu tekstury żywności. Odzyskany z sciencedirect.com.
10. Doraiswamy, T.R. et al. (1962). Stosowanie kazeinianu wapnia w leczeniu niedożywienia białek u dzieci. Indian J. Pediat., 29: 226, 1962. Pobrane z ncbi.nlm.nih.gov.
11. Hoang Thi, T.H. et al. (2013). Stosowanie kazeinianu wapnia w połączeniu z lecytyną do maskowania goryczy acetaminofenu - badanie porównawcze z kazeinianem sodu. Int J Pharm 18 listopada 2013; 456 (2): 382–9. Odzyskany z ncbi.nlm.nih.gov.