КАЗЕИНАТ КАЛЬЦИЯ: СТРОЕНИЕ, СВОЙСТВА, ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ - ХИМИЯ - 2025

Казеинат кальция представляет собой сложное органическое соединение , состоящее из атомов углерода (С), водород (Н), кислород (O), фосфор (Р), азот (N), серы (S) и кальция (Са). Это производное казеинов, группы белков, содержащихся в молоке млекопитающих.

Казеинат кальция хорошо растворяется в воде. Его водные растворы имеют белый цвет и напоминают молоко. Обладает способностью образовывать очень тонкие твердые пленки. По этой причине он используется для защиты или сохранения свежими некоторых продуктов, таких как яблоки, овощные палочки, зерновые батончики, арахис, миндаль и т. Д.

Казеинат кальция получают из молока. Автор: Couleur. Источник: Pixabay.

Он также может образовывать эмульсии или кремы и служит для контроля кислотности таких продуктов, как йогурты, сливочные сыры, взбитые сливки и другие. Это позволяет готовить продукты, имитирующие некоторые сорта сыра.

Из-за своей высокой пищевой ценности казеинат кальция использовался для кормления детей в состоянии недоедания, возвращая им здоровье. Его также можно использовать с другими соединениями для инкапсуляции некоторых лекарств и предотвращения ощущения горького вкуса у человека, принимающего их.

Людям с аллергией на казеин в молоке нельзя употреблять казеинат кальция.

Состав и структура

Казеинат кальция - производное казеина, белка, содержащегося в молоке млекопитающих. На самом деле это группа специфических молочных белков.

Сочинение

Казеин является белком и состоит из аминокислот. Последние представляют собой органические соединения, которые , среди прочего , имеют аминогруппы -NH ₂ и карбоксильные группы -COOH.

Аминокислотный состав казеина зависит от вида животных, от которых происходит молоко. По этой причине казеин, получаемый из грудного молока, отличается от казеина из коровьего молока.

Казеин получают из молока при кислом pH, а казеинат кальция получают путем добавления щелочи к казеину. Рауэнштейн / Общественное достояние. Источник: Wikimedia Commons.

Казеинат кальция содержит органические фосфаты (R-PO ₄ H ₂ ), присутствующие в αs ₁ -, αs ₂ - и β-казеинах, которые отличаются друг от друга содержанием аминокислот, фосфора и углеводов.

Короче говоря, казеинат кальция состоит из элементов углерода (C), водорода (H), кислорода (O), азота (N), фосфора (P), серы (S) и кальция (Ca).

Структура

Казеины образуют сложные частицы или мицеллы, которые обычно представляют собой комплексы казеината кальция и фосфата кальция Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ .

Казеинат кальция в воде образует очень мелкие частицы размером 100-300 нм (нм = нанометры = ^10-9 метров) из-за связывающего влияния иона кальция Ca ²⁺ .

Структура мицелл зависит от электростатического действия иона кальция, который имеет двойной положительный заряд (Ca ²⁺ ).

Мицеллы казеина. Wikikaos / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/). Источник: Wikimedia Commons.

Номенклатура

• Казеинат кальция

свойства

Физическое состояние

Сплошной белый.

Растворимость

Казеинат кальция хорошо растворяется в воде.

Другие свойства

Казеинат кальция гидрофильный, то есть родственен воде и легко в ней растворяется.

Он имеет свойство легко образовывать пленки. Однако его пленки не очень устойчивы к прохождению влажного пара, но они механически прочны.

Сообщалось, что казеинат кальция является единственной системой молочного белка, которая проявляет свойства обратимого термического гелеобразования. Это означает, что при повышении температуры он может загустевать (образовывать материал, похожий на желатин), но это обратимо.

Казеинат кальция в ионной среде (то есть в присутствии ионов) перестраивается и образует группы или агрегаты.

Это очень эффективный эмульгатор, способный образовывать стабильную пену.

получение

Казеинат кальция получают путем нейтрализации кислого казеина щелочью кальция. Полученный раствор представляет собой белую непрозрачную коллоидную дисперсию, внешне очень похожую на молоко.

Таким образом готовят 20% раствор казеината кальция и подвергают распылительной сушке с получением порошка казеината кальция.

Также получают промежуточные формы казеината, в которых казеин и щелочь прореагировали лишь частично, в результате чего получается смесь казеината кальция и казеина.

Когда молоко свертывается или свертывается в результате нагрева, изменения pH или действия ферментов, казеин превращается в комплекс казеината и фосфата кальция.

Использование в пищевой промышленности

Казеинат кальция используется в различных продуктах питания, где он выполняет различные функции.

В съедобных фильмах

Казеинат кальция используется в съедобных пленках, поскольку он обеспечивает механическую прочность и гибкость.

Хотя пленки казеината кальция сами по себе не могут противостоять прохождению влаги, они обеспечивают хорошую механическую прочность или ударную вязкость и действуют как барьер против кислорода, поэтому они могут предотвратить разложение пищевых продуктов.

Если казеинат кальция используется в сочетании с маслянистым или жирным материалом, который отталкивает или препятствует прохождению паров влаги, полученная пленка обеспечивает механическую прочность, сопротивление прохождению кислорода и служит барьером против влаги.

Зерновые батончики и нуга могут быть покрыты пленкой из казеината кальция для защиты. Автор: Анастасия Макаревич. Источник: Pixabay.

Он используется для покрытия фруктов и овощей, чтобы они оставались свежими, например для покрытия яблок, палочек сельдерея и цуккини. Указанную пленку можно есть.

Он служит съедобной пленкой для кокоса, злаков, арахиса, миндаля, выступая в качестве барьера для жидкостей и ароматизаторов.

В пищевой упаковке

Казеинат кальция также используется в качестве пленки в биоразлагаемой и гибкой упаковке, поскольку он действует как барьер против воды, газов и микроорганизмов.

При получении эмульсий

Он участвует в образовании эмульсий в отбеливателях для кофе, десертах и ​​взбитых начинках. Он также используется при производстве кожуры для колбас.

Взбитые сливки могут содержать казеинат кальция в качестве эмульгатора. Автор: Деванатх. Источник: Pixabay.

В ферментированных продуктах

Казеинат кальция часто добавляют в молоко для контроля гелеобразования (гелеобразования) во время ферментации, вызванной культурами бактерий.

Ферментированные продукты, в которые он добавляется ранее, включают, например, йогурты и сливочные сыры.

Йогурт может содержать казеинат кальция для контроля гелеобразования. Автор: Profet77. Источник: Pixabay.

В еде похож на сыр

Сыроподобные продукты были получены путем смешивания казеината кальция с сливочным маслом. Продукт можно использовать в гамбургерах, пицце и соусах.

В некоторые гамбургеры добавляют сырные продукты, приготовленные из казеината кальция. Автор: OpenClipart-Vectors. Источник: Pixabay.

Также готовится имитация сыра Моцарелла с казеинатом кальция.

В специальных продуктах

Казеинат кальция используется в пищевых смесях для энтерального питания.

Энтеральное питание используется в больницах, когда пациент не может есть. Это терапевтическая мера, при которой питательные вещества вводятся непосредственно в желудочно-кишечный тракт, то есть в желудок или кишечник, без прохождения через рот.

Он также использовался для лечения недоедания у детей, что приводило к прекращению диареи и отеков у младенцев и значительному улучшению их здоровья.

Использование в фармацевтике

Казеинат кальция успешно используется в сочетании с лецитином для инкапсуляции ацетаминофена, средства, применяемого при лихорадке и умеренных болях и болях.

Ацетаминофен, инкапсулированный с казеинатом кальция, медленно высвобождается при приеме внутрь, что позволяет замаскировать горький вкус препарата.

Казеинат кальция позволяет покрывать таблетки ацетаминофена, чтобы предотвратить восприятие горького вкуса лекарства. Автор: Stux. Источник: Pixabay.

Использование в промышленных приложениях

Казеинат кальция использовался для покрытия бумаги, красок и отделки кожи.

аллергия

У некоторых людей может быть аллергия на казеин, то есть их организм идентифицирует его как чужеродное соединение и такие реакции, как зуд кожи или горла, покраснение век и диарея, среди других симптомов.

Как упоминалось выше, казеин - это белок молока, который также содержится в сырах и других производных молочных продуктов. Людям с аллергией на казеин также следует избегать продуктов, содержащих казеинат кальция.

Ссылки

1. Югвард, CR (2003). Казеин и казеинаты. Используется в пищевой промышленности. Съедобные фильмы. В Энциклопедии пищевых наук и питания (второе издание). Восстановлено с sciencedirect.com.
2. Смит, Л. и Гарсия, Дж. (2011). Энтеральное питание. Застойная формула. В педиатрических заболеваниях желудочно-кишечного тракта и печени (четвертое издание). Восстановлено с sciencedirect.com.
3. Югвард, CR (2003). Казеин и казеинаты. Способы изготовления. Казеинаты. В Энциклопедии пищевых наук и питания (второе издание). Восстановлено с sciencedirect.com.
4. Габи, АР (2018). Пищевая аллергия и непереносимость. Продукты, которых следует избегать. В интегративной медицине (четвертое издание). Восстановлено с sciencedirect.com.
5. Лоуренс, Р.А. и Лоуренс, Р.М. (2011). Биохимия человеческого молока. Казеин. В грудном вскармливании (седьмое издание). Восстановлено с sciencedirect.com.
6. Onwulata, CI et al. (2011). Текстурированные экструзией молочные белки. Аналоги сыра. В достижениях в исследованиях пищевых продуктов и питания. Восстановлено с sciencedirect.com.
7. Эверетт, Д.У. и Оти, MAE (2017). Микроструктура сыра. В сыре (четвертое издание). Восстановлено с sciencedirect.com.
8. О'Кеннеди, БТ (2011). Казеины. Кислотные гели. В Справочнике пищевых белков. Восстановлено с sciencedirect.com.
9. Ритцулис, К. и Караяннакидис, П.Д. (2015). Белки как модификаторы текстуры. Казеинат. В изменении текстуры еды. Восстановлено с sciencedirect.com.
10. Doraiswamy, TR et al. (1962). Использование казеината кальция при лечении белковой недостаточности у детей. Indian J. Pediat., 29: 226, 1962. Получено с ncbi.nlm.nih.gov.
11. Hoang Thi, TH et al. (2013). Использование казеината кальция в сочетании с лецитином для маскировки горечи ацетаминофена - сравнительное исследование с казеинатом натрия. Int J Pharm 2013, 18 ноября; 456 (2): 382-9. Восстановлено с ncbi.nlm.nih.gov.