KALCIJEV KAZEINAT: STRUKTURA, SVOJSTVA, DOBIVANJE I UPOTREBA - KEMIJA - 2025

Kalcij kazeina je složena organski spoj koji se sastoji od atoma ugljika (C), vodik (H), kisik (O), fosfor (P), dušik (N), sumpor (S) i kalcij (Ca). To je derivat kazeina, skupina proteina koja se nalazi u mlijeku sisavaca.

Kalcijev kazeinat je vrlo topiv u vodi. Vodene su joj otopine bijele i mliječne boje. Ima sposobnost formiranja vrlo tankih čvrstih filmova. Iz tog razloga se koristi za zaštitu ili čuvanje neke svježe hrane poput jabuka, povrtnih štapića, žitarica, kikirikija, badema itd.

Kalcij kazeinat dobiva se iz mlijeka. Autor: Couleur. Izvor: Pixabay.

Također može tvoriti emulzije ili kreme, a koristi se za kontrolu kiselosti hrane kao što su jogurti, kremasti sirevi, šlag, između ostalog. Omogućuje pripremu proizvoda koji oponašaju neke vrste sira.

Zbog svoje velike hranjive vrijednosti, kalcijev kazeinat korišten je za prehranu djece u stanju pothranjenosti, vraćanja u zdravlje. Također se može koristiti s drugim spojevima za kapsuliranje nekih lijekova i sprečavanje osobe koja ih unese da osjeti njihov gorak okus.

Osobe alergične na kazein u mlijeku ne smiju konzumirati kalcijev kazeinat.

Sastav i struktura

Kalcijev kazeinat je derivat kazeina, proteina koji se nalazi u mlijeku sisavaca. To je zapravo skupina specifičnih mliječnih proteina.

Sastav

Kao protein, kazein se sastoji od aminokiselina. Potonji su organski spojevi koji imaju amino-skupine -NH ₂ i karboksilne skupine, -COOH, među ostalima.

Aminokiselinski sastav kazeina specifičan je za životinjske vrste iz kojih dolazi mlijeko. Zbog toga se kazein koji dolazi iz ljudskog mlijeka razlikuje od onog koji dolazi iz kravljeg mlijeka.

Kazein se dobiva iz mlijeka kiselog pH, a kalcijev kazeinat dobiva se dodavanjem alkalija kazeinu. Rauenstein / Javna domena. Izvor: Wikimedia Commons.

Kalcij kazeina sadrži organskih fosfata (R-PO ₄ H ₂) prisutne u aS ₁ -, aS ₂ - i P kazeini, koji se razlikuju jedan od drugog po svojoj aminokiselinom, fosfor i sadržaj ugljikohidrata.

Ukratko, kalcijev kazeinat sastoji se od elemenata ugljika (C), vodika (H), kisika (O), dušika (N), fosfora (P), sumpora (S) i kalcija (Ca).

Struktura

Kazeini tvore složene čestice ili micele, koji su obično kompleksi kalcijevog kazeinata i kalcijevog fosfata Ca ₃ (PO ₄) ₂.

Kalcij kazeinat u vodi tvori vrlo male čestice od 100-300 nm (nm = nanometar = 10 ^-9 metara) zbog vezivnog utjecaja kalcijevog iona Ca ²⁺.

Struktura micela ovisi o elektrostatičkom djelovanju kalcijevog iona koji ima dvostruko pozitivni naboj (Ca ²⁺).

Kazeinske micele. Wikikaos / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/). Izvor: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

• Kalcijev kazeinat

Svojstva

Psihičko stanje

Čvrsta bijela.

Topljivost

Kalcijev kazeinat je vrlo topiv u vodi.

Ostala svojstva

Kalcijev kazeinat je hidrofilni, to jest, povezan je s vodom i u njoj se lako otapa.

Ima svojstvo stvaranja filmova s ​​lakoćom. Međutim, njegovi filmovi nisu vrlo otporni na prolazak vlažne pare, ali su mehanički jaki.

Za kalcij kazeinat prijavljeno je da je jedini sustav mliječnih proteina koji pokazuje reverzibilna svojstva termičkog gela. To znači da se s temperaturom može gelirati (oblikovati materijal sličan želatini), ali da je to reverzibilno.

Kalcijev kazeinat u ionskom okruženju (to jest u prisutnosti iona) preuređuje sam i formira grupe ili agregate.

To je vrlo učinkovit emulgator i može formirati stabilne pjene.

dobivanje

Kalcijev kazeinat nastaje neutraliziranjem kiselog kazeina kalcijevom alkalijom. Dobivena otopina je bijela i neprozirna koloidna disperzija, s izgledom vrlo sličnim mlijeku.

Na taj se način 20% -tna otopina kalcijevog kazeinata pripravi i podvrgne sušenju raspršivanjem, čime se dobije prah kalcijevog kazeinata.

Pripremljeni su i intermedijarni oblici kazeinata u kojima su kazein i lužine samo djelomično reagirali, pri čemu se dobiva mješavina kalcijevog kazeinata i kazeina.

Kada se mlijeko koagulira ili skuti kao rezultat vrućine, promjene pH vrijednosti ili djelovanja enzima, kazein se transformira u kompleks kazeinata i kalcijevog fosfata.

Primjene u prehrambenoj industriji

Kalcijev kazeinat koristi se u raznim namirnicama gdje ispunjava različite funkcije.

U jestivim filmovima

Kalcij kazeinat koristi se u jestivim filmovima, jer pruža mehaničku žilavost i fleksibilnost.

Iako kalcijevi kazeinatni filmovi sami po sebi ne mogu podnijeti prolazak vlage, oni pružaju dobru mehaničku čvrstoću ili čvrstinu i djeluju kao barijera protiv kisika, pa mogu spriječiti razgradnju hrane.

Ako se kalcijev kazeinat koristi zajedno s masnim ili masnim materijalom koji odbija ili odolijeva prolazu vlažne pare, dobiveni film pruža mehaničku žilavost, otpornost na prolazak kisika i služi kao prepreka vlazi.

Žitne šipke i njoke mogu biti obložene filmom kalcijevog kazeinata koji služi kao zaštita. Autor: Anastasia Makarevich Izvor: Pixabay.

Koristi se za oblaganje voća i povrća kako bi ih održao svježim, na primjer premazavajući jabukama, palicama celera i tikvicama. Rečeni film se može jesti.

Služi kao jestivi film za kokos, žitarice, kikiriki, bademe, djeluje kao barijera za tekućine i okuse.

U ambalaži za hranu

Kalcijev kazeinat koristi se i kao film u biorazgradivoj i fleksibilnoj ambalaži, jer djeluje kao barijera protiv vode, plinova i mikroorganizama.

U dobivanju emulzija

Djeluje u stvaranju emulzija u izbjeljivačima od kave, desertima i šlagom. Također se koristi u proizvodnji kobasica za kobasice.

Šlag može sadržavati kalcijev kazeinat kao emulgator. Autor: Devanath. Izvor: Pixabay.

U fermentiranim namirnicama

Kalcij kazeinat se često dodaje mlijeku za kontrolu geliranja (stvaranja gela) tijekom fermentacije izazvane kulturama bakterija.

Fermentirana hrana kojoj je prethodno dodana su, na primjer, jogurti i kremasti sirevi.

Jogurt može sadržavati kalcijev kazeinat za kontrolu geliranja. Autor: Profet77. Izvor: Pixabay.

U hrani sličnoj siru

Sir jestivi jestivi proizvodi dobiveni su miješanjem kalcijevog kazeinata s maslačkim uljem. Proizvod se može koristiti u hamburgerima, pizzama i umacima.

Hrana nalik siru napravljena od kalcijevog kazeinata dodaje se nekim hamburgerima. Autor: OpenClipart-Vectors. Izvor: Pixabay.

Priprema se i imitacija sira Mozzarella s kalcijevim kazeinatom.

U posebnim namirnicama

Kalcij kazeinat koristi se u formulama s hranom za enteralnu prehranu.

Enteralna prehrana koristi se u bolnicama kada pacijent ne može jesti. To je terapijska mjera u kojoj se hranjive tvari daju izravno u gastrointestinalni trakt, odnosno u želudac ili crijeva, bez prolaska kroz usta.

Također se koristi za liječenje pothranjenosti u djece, što rezultira zaustavljanjem proljeva i edema kod dojenčadi i značajno poboljšavanjem njihovog zdravlja.

Upotreba u farmaceutskim aplikacijama

Kalcijev kazeinat uspješno se koristi u kombinaciji s lecitinom za kapsuliranje acetaminofena, lijeka koji se koristi kod vrućice i blagih bolova i bolova.

Acetaminofen inkapsuliran kalcijem kazeinatom polako se oslobađa nakon gutanja, što mu omogućuje da prikrije gorak okus lijeka.

Kalcijev kazeinat omogućuje oblaganje tableta acetaminofenom kako bi se spriječilo da se opazi gorak okus lijeka. Autor: Stux. Izvor: Pixabay.

Upotreba u industrijskoj primjeni

Kalcijev kazeinat upotrijebljen je za oblaganje papira, te za obradu boja i kože.

Alergija

Neki ljudi mogu biti alergični na kazein, to jest, njihovo tijelo prepoznaje to kao strani spoj, a među ostalim simptome su reakcije poput svrbeža kože ili grla, crvenih kapka i proljeva.

Kazein, kao što je spomenuto gore, je bjelančevina mlijeka, a nalazi se u sirevima i drugim mliječnim derivatima. Osobe s alergijom na kazein također bi trebale izbjegavati hranu koja sadrži kalcijev kazeinat.

Reference

1. Southward, CR (2003). Kazein i kazeinati. Primjene u prehrambenoj industriji. Jestivi filmovi. U Enciklopediji prehrambenih znanosti i prehrane (drugo izdanje). Oporavljeno od sciencedirect.com.
2. Smith, L. i Garcia, J. (2011). Enteralna prehrana. Stajaća formula. U dječjoj probavnoj i jetrenoj bolesti (četvrto izdanje). Oporavljeno od sciencedirect.com.
3. Southward, CR (2003). Kazein i kazeinati. Načini proizvodnje. Kazeinate. U Enciklopediji prehrambenih znanosti i prehrane (drugo izdanje). Oporavljeno od sciencedirect.com.
4. Gaby, AR (2018). Alergija na hranu i netolerancija. Hrana koju morate izbjegavati. U integrativnoj medicini (četvrto izdanje). Oporavljeno od sciencedirect.com.
5. Lawrence, RA i Lawrence, RM (2011). Biokemija ljudskog mlijeka. Kazein. U dojenju (sedmo izdanje). Oporavljeno od sciencedirect.com.
6. Onwulata, CI i sur. (2011). Ekstrudirani teksturirani mliječni proteini. Analozi sira. U napretku u istraživanju hrane i prehrane. Oporavljeno od sciencedirect.com.
7. Everett, DW i Auty, MAE (2017). Mikrostruktura sira. U siru (četvrto izdanje). Oporavljeno od sciencedirect.com.
8. O'Kennedy, BT (2011). Kazeini. Kiseli gelovi. U Priručniku prehrambeni proteini. Oporavljeno od sciencedirect.com.
9. Ritzoulis, C. i Karayannakidis, PD (2015). Proteini kao modifikatori teksture. Caseinate. U izmjeni teksture hrane. Oporavljeno od sciencedirect.com.
10. Doraiswamy, TR i sur. (1962). Upotreba kalcijevog kazeinata u liječenju neuhranjenosti proteina kod djece. Indian J. Pediat., 29: 226, 1962. Preuzeto s ncbi.nlm.nih.gov.
11. Hoang Thi, TH i sur. (2013). Upotreba kalcijevog kazeinata u kombinaciji s lecitinom za prikrivanje gorčine acetaminofen-komparativne studije s natrijevim kazeinatom. Int J Pharm 2013. 18. studenog; 456 (2): 382-9. Oporavak od ncbi.nlm.nih.gov.