KALCIUM-KAZEINÁT: SZERKEZET, TULAJDONSÁGOK, ELŐÁLLÍTÁS ÉS FELHASZNÁLÁS - KÉMIA - 2024

A kalcium-kazeinát összetett szerves vegyület, amely szénatomok (C), hidrogén (H), oxigén (O), foszfor (P), nitrogén (N), kén (S) és kalcium (Ca) tartalmaz. Ez a kazeinek származéka, egy fehérjecsoport, amely az emlősök tejében található.

A kalcium-kazeinát nagyon jól oldódik vízben. Vizes oldatai fehér és tejszerű megjelenésűek. Képes nagyon vékony szilárd filmeket képezni. Ezért bizonyos élelmiszerek, például alma, zöldségpálca, gabona rúd, földimogyoró, mandula stb. Védelmére vagy friss tartására használják.

A kalcium-kazeinátot a tejből nyerik. Szerző: Couleur. Forrás: Pixabay.

Emulziókat vagy krémeket is képezhet, és többek között az ételek - például joghurtok, tejszínes sajtok, tejszínhab - savasságának ellenőrzésére szolgál. Ez lehetővé teszi olyan termékek előállítását, amelyek bizonyos sajtfajtákat utánoznak.

Magas táplálkozási értéke miatt a kalcium-kazeinátot alultápláltsági állapotú gyermekek táplálására használják, és egészségi állapotukba állítják őket. Más vegyületekkel együtt felhasználható egyes gyógyszerek kapszulázására, és megakadályozza, hogy a lenyelő személy keserű ízét érezze.

A tejben lévő kazeinnel szemben allergiás emberek nem fogyaszthatnak kalcium-kazeinátot.

Összetétel és felépítés

A kalcium-kazeinát a kazein származéka, amely egy fehérje található az emlősök tejében. Valójában ez egy specifikus tejfehérje egy csoportja.

Fogalmazás

Fehérjeként a kazein aminosavakból áll. Az utóbbi szerves vegyületek, amelyek aminocsoportot -NH ₂ és karboxilcsoportok -COOH, többek között.

A kazein aminosav-összetétele az állati fajra jellemző, amelyből a tej származik. Ezért az emberi tejből származó kazein eltér a tehéntejéből.

A kazeint savas tejből nyerik savas pH-n, kalcium-kazeinátot pedig lúg hozzáadásával a kazeinhez. Rauenstein / Nyilvános. Forrás: Wikimedia Commons.

A kalcium-kazeinát szerves foszfátokat (R-PO ₄ H ₂) tartalmaz az αs ₁ -, αs ₂ - és β-kazeinekben, amelyek aminosav-, foszfor- és szénhidráttartalmukban különböznek egymástól.

Röviden: a kalcium-kazeinát a szén (C), hidrogén (H), oxigén (O), nitrogén (N), foszfor (P), kén (S) és kalcium (Ca) elemeiből áll.

Szerkezet

A kazeinek komplex részecskéket vagy micellákat alkotnak, amelyek általában kalcium-kazeinát és kalcium-foszfát Ca ₃ (PO ₄) ₂ komplexei.

A vízben található kalcium-kazeinát nagyon kicsi részecskéket képez 100-300 nm-en (nm = nanométer = ^10-9 méter) a kalciumion Ca2 ⁺ kötő hatása miatt.

A micellák szerkezete a kettős pozitív töltéssel (Ca ²⁺) rendelkező kalciumion elektrosztatikus hatásától függ.

Kazein micellák. Wikikaos / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/). Forrás: Wikimedia Commons.

Elnevezéstan

• Kalcium-kazeinát

Tulajdonságok

Fizikai állapot

Szilárd fehér.

Oldhatóság

A kalcium-kazeinát nagyon jól oldódik vízben.

Egyéb tulajdonságok

A kalcium-kazeinát hidrofil, vagyis rokon a vízzel és könnyen oldódik benne.

Ez a tulajdonsága a könnyű filmkészítés. Filmek azonban nem nagyon ellenállnak a nedves gőz áthaladásának, de mechanikailag erősek.

A beszámolók szerint a kalcium-kazeinát az egyetlen tejfehérje-rendszer, amely visszafordítható hőgélesedési tulajdonságokkal rendelkezik. Ez azt jelenti, hogy hőmérsékleten gélesedhet (zselatinhoz hasonló anyagot képezhet), de ez megfordítható.

Az ionos környezetben (azaz ionok jelenlétében) lévő kalcium-kazeinát átrendeződik, és csoportokat vagy aggregátumokat képez.

Nagyon hatékony emulgeálószer és stabil habot képezhet.

beszerzése

A kalcium-kazeinátot úgy állítják elő, hogy a savas kazeint egy kalcium-lúggal semlegesítik. A kapott oldat fehér és átlátszatlan kolloid diszperzió, nagyon hasonló a tejhez.

Ily módon 20% kalcium-kazeinát-oldatot készítünk, és porlasztva szárítjuk, így kapjuk a kalcium-kazeinát-port.

Készülnek olyan kazeinátok közbenső formái is, amelyekben a kazein és az alkáli csak részlegesen reagáltak, így kalcium-kazeinát és kazein keverékét kapják.

Amikor a tej koagulál vagy göndörödik hő, pH változás vagy az enzimek hatására, a kazein kazeinát és kalcium-foszfát komplexé alakul.

Felhasználások az élelmiszeriparban

A kalcium-kazeinátot különféle élelmiszerekben használják, ahol különféle funkciókat tölt be.

Ehető filmekben

A kalcium-kazeinátot ehető filmekben használják, mivel mechanikai szilárdságot és rugalmasságot biztosítanak.

Noha a kalcium-kazeinát fóliák önmagukban nem képesek ellenállni a nedvesség átjuttatásának, jó mechanikai szilárdságot vagy szilárdságot nyújtanak, és gátolják az oxigénellenes hatást, ezért megakadályozzák az élelmiszerek lebomlását.

Ha kalcium-kazeinátot olyan olajos vagy zsíros anyaggal együtt alkalmaznak, amely visszatartja vagy ellenáll a nedvességgőz áteresztőképességének, a kapott film mechanikai szilárdságot, ellenállást biztosít az oxigén áthaladásának és gátként szolgál a nedvesség ellen.

A gabonaféléket és a nugákat be lehet vonni egy kalcium-kazeinát fóliával, amely védelmet szolgál. Szerző: Anastasia Makarevich. Forrás: Pixabay.

Gyümölcsök és zöldségek bevonására használják, hogy frissen tartsák őket, például almák, zeller botok és cukkini bevonására. Az említett film ehető.

Ehető filmként szolgál kókuszdió, gabonafélék, földimogyoró, mandula számára, akadályozva a folyadékokat és aromákat.

Élelmiszer-csomagolásban

A kalcium-kazeinátot filmként használják biológiailag lebontható és rugalmas csomagolásban is, mivel gátként szolgál a víz, a gázok és a mikroorganizmusok ellen.

Emulziók előállításakor

Fehérekben, desszertekben és tejszínes öntettel emulziók képződésében játszik szerepet. Kolbászbőrök előállításánál is felhasználják.

A tejszínhab emulgeálószerként kalcium-kazeinátot tartalmazhat. Szerző: Devanath. Forrás: Pixabay.

Erjesztett ételekben

A kalcium-kazeinátot gyakran adják a tejhez a gélesedés (gélképződés) szabályozására a baktériumtenyészetek által kiváltott erjedés során.

Erjesztett ételek, amelyekbe korábban hozzáadtak, például a joghurtok és a krémes sajtok.

A joghurt tartalmazhat kalcium-kazeinátot a gélesedés szabályozására. Szerző: Profet77. Forrás: Pixabay.

A sajthoz hasonló ételekben

A sajthoz hasonló ehető ételeket kalcium-kazeinát és vajolaj keverésével állították elő. A termék hamburgerekben, pizzákban és szószokban használható.

Kalcium-kazeináttal készült sajtszerű ételeket adnak néhány hamburgerhez. Szerző: OpenClipart-Vectors. Forrás: Pixabay.

Készítünk egy Mozzarella sajt utánzatot kalcium-kazeináttal is.

Különleges ételekben

A kalcium-kazeinátot táplálék-összetételben használják az enterális táplálkozáshoz.

Az enterális táplálkozást a kórházakban használják, amikor a beteg nem tud enni. Ez egy terápiás intézkedés, amelyben a tápanyagokat közvetlenül a gyomor-bélrendszerbe, azaz a gyomorba vagy a bélbe juttatják be anélkül, hogy a szájon át jutnának.

Gyermekek alultápláltságának kezelésére is felhasználták, így megállíthatják a csecsemők hasmenését és ödémáját, és jelentősen javíthatják egészségüket.

Alkalmazás gyógyszerészeti alkalmazásokban

A kalcium-kazeinátot a lecitinnel együtt sikeresen alkalmazták az acetaminofén, a láz, enyhe fájdalom és fájdalomcsillapító gyógyszer kapszulázására.

A kalcium-kazeináttal kapszulázott acetaminofén felszívódása közben lassan felszabadul, lehetővé téve ezzel a gyógyszer keserű ízének elfedését.

A kalcium-kazeinát lehetővé teszi az acetaminofén tabletták bevonását, hogy megakadályozzák a gyógyszer keserű ízét. Szerző: Stux. Forrás: Pixabay.

Alkalmazás ipari alkalmazásokban

A kalcium-kazeinátot használták a papír bevonatában, valamint a festék és a bőr kikészítésében.

Allergia

Egyesek allergiásak lehetnek a kazeinnel szemben, vagyis testük idegen vegyületként azonosítja azt, és egyéb tünetek között szerepel olyan reakciók, mint például a bőr vagy a torok viszketése, a szemhéj vörössége és hasmenése.

A fentiekben említett kazein a tej proteinje, és sajtokban és más tejszármazékokban is megtalálható. A kazein-allergiás embereknek el kell kerülniük olyan kalcium-kazeinátot tartalmazó ételeket is.

Irodalom

1. Southward, CR (2003). Kazein és kazeinátok. Felhasználások az élelmiszeriparban. Ehető filmek. Az Élelmiszertudomány és Táplálkozástudomány Encyclopedia-ban (második kiadás). Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
2. Smith, L. és Garcia, J. (2011). Enteralis táplálkozás. Stagnáló formula. Gyermek gyomor-bélrendszeri és májbetegségekben (negyedik kiadás). Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
3. Southward, CR (2003). Kazein és kazeinátok. Előállítási módszerek. Kazeinátok. Az Élelmiszertudomány és Táplálkozástudomány Encyclopedia-ban (második kiadás). Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
4. Gaby, AR (2018). Élelmiszer-allergia és intolerancia. Ételek, amelyeket kerülni kell. Integráló orvostudományban (negyedik kiadás). Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
5. Lawrence, RA és Lawrence, RM (2011). Az emberi tej biokémiája. Kazein. Szoptatásban (hetedik kiadás). Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
6. Onwulata, Cl és munkatársai. (2011). Extrudálás texturált tejfehérjék. Sajt-analógok. Előrelépés az élelmiszer- és táplálkozási kutatásban. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
7. Everett, DW és Auty, MAE (2017). Sajt mikroszerkezete. Sajtban (negyedik kiadás). Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
8. O'Kennedy, BT (2011). Kazein. Savas gélek. Az Élelmiszer-fehérjék Kézikönyvében. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
9. Ritzoulis, C. és Karayannakidis, PD (2015). Fehérjék mint textúra módosítók. Kazeinát. Az élelmiszer-textúra módosítása során. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
10. Doraiswamy, TR et al. (1962). A kalcium-kazeinát felhasználása a gyermekek fehérjeellenes táplálkozásánál. Indian J. Pediat., 29: 226, 1962. Beolvasva: ncbi.nlm.nih.gov.
11. Hoang Thi, TH et al. (2013). Kalcium-kazeinát felhasználása lecitinnel együtt az acetaminofén keserűségének elfedésére - összehasonlító vizsgálat nátrium-kazeináttal. Int J Pharm, 2013. november 18.; 456 (2): 382-9. Helyreállítva az ncbi.nlm.nih.gov webhelyről.