КАЗЕЇНАТ КАЛЬЦІЮ: СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ, ОДЕРЖАННЯ ТА ВИКОРИСТАННЯ - ХІМІЯ - 2025

Казеїнат кальцію являє собою складне органічне з'єднання , що складається з атомів вуглецю (С), водень (Н), кисень (O), фосфор (Р), азот (N), сірки (S) і кальцію (Са). Це похідне казеїну, група білків, які містяться в молоці ссавців.

Казеїнат кальцію дуже розчинний у воді. Його водні розчини білого і молочного вигляду. Він має здатність утворювати дуже тонкі суцільні плівки. З цієї причини його використовують для захисту або зберігання в свіжому вигляді деяких продуктів, таких як яблука, овочеві палички, зернові батончики, арахіс, мигдаль тощо.

Кальцій казеїнат отримують з молока. Автор: Couleur. Джерело: Pixabay.

Він також може утворювати емульсії або креми і використовується для контролю кислотності таких продуктів, як йогурти, вершкові сири, збиті вершки, серед інших. Це дозволяє готувати продукти, що імітують деякі види сиру.

Завдяки високій харчовій цінності казеїнат кальцію застосовувався для годування дітей у стані неправильного харчування, відновлення їх здоров’я. Він також може бути використаний з іншими сполуками для інкапсуляції деяких лікарських засобів і запобігання людині, яка вживає їх, відчувати їх гіркий смак.

Люди, алергічні на казеїн у молоці, не повинні вживати казеїнат кальцію.

Склад і структура

Казеїнат кальцію - похідне казеїну, білка, який міститься в молоці ссавців. Це фактично група специфічних молочних білків.

Склад

Будучи білком, казеїн складається з амінокислот. Останні - це органічні сполуки, які мають аміногрупи -NH ₂ та карбоксильні групи -COOH.

Амінокислотний склад казеїну специфічний для видів тварин, з яких надходить молоко. З цієї причини казеїн, що надходить з людського молока, відрізняється від того, що виходить з коров’ячого молока.

Казеїн отримують з молока при кислому рН, а казеїнат кальцію отримують додаванням лугу до казеїну. Рауенштейн / Громадське надбання. Джерело: Wikimedia Commons.

Кальцієвий казеїнат містить органічні фосфати (R-PO ₄ H ₂ ), присутні в αs ₁ -, αs ₂ - і β-казеїнах, які відрізняються один від одного вмістом амінокислот, фосфору та вуглеводів.

Коротше кажучи, казеїнат кальцію складається з елементів вуглецю (С), водню (Н), кисню (О), азоту (N), фосфору (P), сірки (S) і кальцію (Са).

Будова

Казеїни утворюють складні частинки або міцели, які зазвичай є комплексами казеїнату кальцію та фосфату кальцію Са ₃ (PO ₄ ) ₂ .

Казеїнат кальцію у воді утворює дуже дрібні частинки розміром 100-300 нм (нм = нанометри = 10 ^-9 метрів) за рахунок зв’язуючого впливу іона кальцію Са ²⁺ .

Структура міцел залежить від електростатичної дії іона кальцію, який має подвійний позитивний заряд (Са ²⁺ ).

Казеїнові міцели. Wikikaos / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/). Джерело: Wikimedia Commons.

Номенклатура

• Казеїнат кальцію

Властивості

Фізичний стан

Суцільний білий.

Розчинність

Казеїнат кальцію дуже розчинний у воді.

Інші властивості

Казеїнат кальцію гідрофільний, тобто пов'язаний з водою і легко розчиняється в ньому.

Він має властивість легко формувати плівки. Однак його плівки не дуже стійкі до проходження мокрої пари, але вони механічно міцні.

Повідомлялося, що казеїнат кальцію є єдиною системою молочних білків, яка має зворотні властивості термічного гелеутворення. Це означає, що з температурою він може гелюватися (утворювати матеріал, схожий на желатин), але це оборотно.

Казеїнат кальцію в іонних середовищах (тобто за наявності іонів) переставляє сам і утворює групи або агрегати.

Це дуже ефективний емульгатор і може утворювати стійкі піни.

Отримання

Казеїнат кальцію отримують шляхом нейтралізації кислого казеїну лугом кальцію. Отриманий розчин являє собою білу і непрозору колоїдну дисперсію, за зовнішнім виглядом дуже схожу на молочну.

Таким чином готують 20% розчин казеїнату кальцію і піддають розпилювальній сушці, отримуючи порошок казеїну кальцію.

Також готують проміжні форми казеїнату, в яких казеїн і луг реагували лише частково, завдяки чому отримують суміш казеїнату кальцію та казеїну.

Коли молоко згортається або згущується внаслідок нагрівання, зміни pH або дії ферментів, казеїн перетворюється на комплекс казеїнату і фосфату кальцію.

Використання в харчовій промисловості

Казеїнат кальцію використовується в різних продуктах харчування, де він виконує різні функції.

У їстівних фільмах

Казеїнат кальцію використовується в їстівних плівках, оскільки він забезпечує механічну в'язкість і гнучкість.

Хоча кальцієві плівки кальцію самі по собі не витримують проходження вологи, вони забезпечують хорошу механічну міцність або в'язкість і функціонують як бар'єр проти кисню, тому вони можуть запобігти руйнуванню їжі.

Якщо казеїнат кальцію використовується спільно з жирним або жирним матеріалом, який відштовхує чи протистоїть проходженню вологи пари, отримана плівка забезпечує механічну в'язкість, стійкість до проходу кисню і служить бар’єром проти вологи.

Зернові батончики та нуги можуть бути покриті плівкою казеїнату кальцію, яка служить захистом. Автор: Анастасія Макаревич. Джерело: Pixabay.

Він використовується для покриття фруктів і овочів, щоб зберегти їх свіжими, наприклад, покриття яблуками, паличками селери та кабачками. Згадану плівку можна їсти.

Він служить їстівною плівкою для кокосового горіха, круп, арахісу, мигдалю, виступаючи бар'єром для рідин і ароматизаторів.

У харчовій упаковці

Казеїнат кальцію також використовується як плівка в біологічно розкладаються та гнучких упаковках, оскільки він виступає бар'єром проти води, газів та мікроорганізмів.

При отриманні емульсій

Він діє при утворенні емульсій у кавових відбілювачах, десертах і збитих начинках. Його також використовують у виробництві ковбасних шкур.

Збиті вершки можуть містити казеїнат кальцію як емульгатор. Автор: Деванат. Джерело: Pixabay.

У ферментованих продуктах

Кальцій казеїнат часто додають у молоко для контролю гелеутворення (гелеутворення) під час ферментації, викликаної культурами бактерій.

Ферментовані продукти, до яких його попередньо додають, - це, наприклад, йогурти та вершкові сири.

Йогурт може містити казеїнат кальцію для контролю гелеутворення. Автор: Profet77. Джерело: Pixabay.

У їжі схожий на сир

Сироподібні харчові продукти були отримані змішуванням казеїнату кальцію з маслом. Продукт можна використовувати в гамбургерах, піцах і соусах.

Сироподібні страви, виготовлені з казеїнату кальцію, додаються до деяких гамбургерів. Автор: OpenClipart-Vectors. Джерело: Pixabay.

Також готується імітація сиру Моцарелла з казеїнатом кальцію.

У спеціальних продуктах харчування

Казеїнат кальцію використовується в харчових рецептурах для ентерального харчування.

Ентеральне харчування використовується в лікарнях, коли пацієнт не може їсти. Це терапевтичний захід, при якому поживні речовини вводяться безпосередньо в шлунково-кишковий тракт, тобто в шлунок або кишечник, не проходячи через рот.

Він також застосовувався для лікування недоїдання у дітей, що призводить до зупинки діареї та набряку у немовлят та значно покращує їх здоров'я.

Використання у фармацевтичних додатках

Казеїнат кальцію успішно застосовується спільно з лецитином для інкапсуляції ацетамінофену, засобом, що застосовується при лихоманці та легких болях і болях.

Ацетамінофен, капсульований казеїном кальцію, повільно вивільняється при прийомі всередину, що дозволяє замаскувати гіркуватий смак препарату.

Казеїнат кальцію дозволяє покрити таблетки ацетамінофену, щоб запобігти відчуттю гіркого смаку ліки. Автор: Stux. Джерело: Pixabay.

Використання в промислових додатках

Кальцієвий кальцій застосовувався в паперовому покритті, а також у фарбі та обробці шкіри.

Алергія

У деяких людей може бути алергія на казеїн, тобто їх організм визначає це як чужорідне з'єднання і серед інших симптомів такі реакції, як свербіж шкіри або горла, червоні повіки та діарея.

Казеїн, як згадувалося вище, є білком молока, а також міститься в сирах та інших молочних похідних. Люди з алергією на казеїн також повинні уникати продуктів, які містять казеїнат кальцію.

Список літератури

1. Southward, CR (2003). Казеїн і Казеїнати. Використання в харчовій промисловості. Їстівні плівки. В Енциклопедії харчових наук та харчування (друге видання). Відновлено з sciencedirect.com.
2. Smith, L. and Garcia, J. (2011). Ентеральне харчування. Застійна формула. У дитячих захворюваннях шлунково-кишкового тракту та печінки (четверте видання). Відновлено з sciencedirect.com.
3. Southward, CR (2003). Казеїн і Казеїнати. Методи виробництва. Казеїнати. В Енциклопедії харчових наук та харчування (друге видання). Відновлено з sciencedirect.com.
4. Габі, АР (2018). Алергія на їжу та непереносимість. Продукти, яких ви повинні уникати. В інтегративній медицині (четверте видання). Відновлено з sciencedirect.com.
5. Lawrence, RA та Lawrence, RM (2011). Біохімія молока людини. Казеїн. У грудному вигодовуванні (сьоме видання). Відновлено з sciencedirect.com.
6. Onwulata, CI та ін. (2011 р.). Текстуризовані молочні білки екструзії. Аналоги сиру. Досягнення в галузі харчових продуктів та харчування. Відновлено з sciencedirect.com.
7. Everett, DW та Auty, MAE (2017). Мікроструктура сиру. У сирі (четверте видання). Відновлено з sciencedirect.com.
8. О'Кеннеді, BT (2011). Казеїни. Кислотні гелі. У посібнику з харчових білків. Відновлено з sciencedirect.com.
9. Ріцуліс, К. та Караяннакідіс, PD (2015). Білки як модифікатори текстури. Казеїнат. У зміні текстури їжі. Відновлено з sciencedirect.com.
10. Doraiswamy, TR та ін. (1962). Використання казеїнату кальцію при лікуванні білкового харчування у дітей. Indian J. Pediat., 29: 226, 1962. Отримано з ncbi.nlm.nih.gov.
11. Hoang Thi, TH та ін. (2013). Використання казеїнату кальцію в поєднанні з лецитином для маскування гіркоти ацетамінофен-порівняльного дослідження з казеїнатом натрію. Int J Pharm 2013, 18 листопада; 456 (2): 382-9. Відновлено з ncbi.nlm.nih.gov.