KAZEINÁT VÁPENATÝ: ŠTRUKTÚRA, VLASTNOSTI, ZÍSKAVANIE A POUŽITIE - CHÉMIA - 2025

Kazeinát vápenatý je komplexný organické zlúčeniny obsahujúce atómy uhlíka (C), vodíka (H), kyslíka (O), fosfor (P), dusík (N), síru (S) a vápnik (Ca). Je to derivát kazeínov, skupina proteínov nachádzajúcich sa v mlieku cicavcov.

Kazeinát vápenatý je veľmi dobre rozpustný vo vode. Jeho vodné roztoky sú biele a mliečne podobné. Má schopnosť vytvárať veľmi tenké pevné filmy. Z tohto dôvodu sa používa na ochranu alebo udržiavanie čerstvých potravín, ako sú jablká, zeleninové tyčinky, cereálne tyčinky, arašidy, mandle atď.

Kazeinát vápenatý sa získava z mlieka. Autor: Couleur. Zdroj: Pixabay.

Môže tiež vytvárať emulzie alebo krémy a používa sa okrem iného na kontrolu kyslosti potravín, ako sú jogurty, krémové syry, šľahačky. Umožňuje pripraviť výrobky napodobňujúce niektoré druhy syrov.

Kvôli svojej vysokej výživovej hodnote sa kazeinát vápenatý používa na kŕmenie detí v stave podvýživy a ich navracanie na zdravie. Môže sa tiež používať s inými zlúčeninami na zapuzdrenie niektorých liekov a na zabránenie tomu, aby ich osoba, ktorá ich požije, pocítila horkú chuť.

Ľudia alergickí na kazeín v mlieku by nemali konzumovať kazeinát vápenatý.

Zloženie a štruktúra

Kazeinát vápenatý je derivát kazeínu, bielkoviny nachádzajúcej sa v mlieku cicavcov. Je to vlastne skupina špecifických mliečnych bielkovín.

zloženie

Ako proteín je kazeín zložený z aminokyselín. Tie sú organické zlúčeniny, ktoré majú amínové skupiny -NH ₂ a karboxylovej skupiny -COOH, medzi ostatnými.

Aminokyselinové zloženie kazeínu je špecifické pre živočíšne druhy, z ktorých mlieko pochádza. Z tohto dôvodu sa kazeín pochádzajúci z ľudského mlieka líši od kazeínu pochádzajúceho z kravského mlieka.

Kazeín sa získava z mlieka pri kyslom pH a kazeinát vápenatý sa získava pridaním zásady k kazeínu. Rauenstein / verejné vlastníctvo. Zdroj: Wikimedia Commons.

Kazeinát vápenatý obsahuje organické fosfáty (R-PO ₄ H ₂ ) prítomný v aS ₁ -, aS ₂ - a p-kazeínu, ktoré sa líšia od seba ich aminokyseliny, fosforit a sacharidov obsah.

Stručne povedané, kazeinát vápenatý sa skladá z prvkov uhlík (C), vodík (H), kyslík (O), dusík (N), fosfor (P), síra (S) a vápnik (Ca).

štruktúra

Kazeíny tvoria komplexné častice alebo micely, ktoré sú zvyčajne komplexy kazeinátu vápenatého a fosforečnanu vápenatého Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ .

Kazeinát vápenatý vo vode vytvára veľmi malé častice 100 - 300 nm (nm = nanometre = 10 - ⁹ metrov) v dôsledku väzbového vplyvu vápenatého iónu Ca2 ⁺ .

Štruktúra miciel závisí od elektrostatického pôsobenia vápnikového iónu, ktorý má dvojitý kladný náboj (Ca ²⁺ ).

Kazeínové micely. Wikikaos / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/). Zdroj: Wikimedia Commons.

názvoslovie

• Kazeinát vápenatý

vlastnosti

Fyzický stav

Plná biela.

rozpustnosť

Kazeinát vápenatý je veľmi dobre rozpustný vo vode.

Ďalšie vlastnosti

Kazeinát vápenatý je hydrofilný, to znamená, že je vo vzťahu k vode a ľahko sa v ňom rozpúšťa.

Má vlastnosť ľahkého formovania filmov. Jej filmy však nie sú príliš odolné voči priechodu vlhkej pary, ale sú mechanicky silné.

Uvádza sa, že kazeinát vápenatý je jediný systém mliečnych bielkovín, ktorý vykazuje reverzibilné tepelné želatinizujúce vlastnosti. To znamená, že s teplotou môže gélovať (tvorí materiál podobný želatíne), ale je to reverzibilné.

Kazeinát vápenatý v iónových prostrediach (tj v prítomnosti iónov) sa sám preusporiadava a tvorí skupiny alebo agregáty.

Je to veľmi účinný emulgátor a môže tvoriť stabilné peny.

získanie

Kazeinát vápenatý sa vyrába neutralizáciou kyslého kazeínu zásadou vápnika. Získaný roztok je biela a nepriehľadná koloidná disperzia, ktorej vzhľad je veľmi podobný mlieku.

Týmto spôsobom sa pripraví 20% roztok kazeinátu vápenatého a podrobí sa sušeniu rozprašovaním, čím sa získa prášok kazeinátu vápenatého.

Tiež sa pripravujú medziprodukty kazeinátu, v ktorých kazeín a zásada reagujú iba čiastočne, čím sa získa zmes kazeinátu vápenatého a kazeínu.

Keď mlieko koaguluje alebo zráža v dôsledku tepla, zmien pH alebo účinku enzýmov, kazeín sa transformuje na komplex kazeinátu a fosforečnanu vápenatého.

Použitie v potravinárskom priemysle

Kazeinát vápenatý sa používa v rôznych potravinách, kde plní rôzne funkcie.

V jedlých filmoch

Kazeinát vápenatý sa používa v jedlých filmoch, pretože poskytuje mechanickú húževnatosť a flexibilitu.

Aj keď filmy kazeinátu vápenatého samy o sebe nemôžu vydržať priechod vlhkosti, poskytujú dobrú mechanickú pevnosť alebo húževnatosť a fungujú ako bariéra proti kyslíku, takže môžu zabrániť degradácii potravín.

Ak sa kazeinát vápenatý použije v spojení s olejovitým alebo mastným materiálom, ktorý odpudzuje alebo odoláva priechodu vlhkosti, výsledný film poskytuje mechanickú húževnatosť, odolnosť voči priechodu kyslíka a slúži ako bariéra proti vlhkosti.

Cereálne tyčinky a nugáty môžu byť na ochranu potiahnuté filmom z kazeinátu vápenatého. Autor: Anastasia Makarevich. Zdroj: Pixabay.

Používa sa na obaľovanie ovocia a zeleniny, aby boli čerstvé, napríklad poťahovanie jabĺk, zelerových tyčiniek a cukiet. Uvedený film sa môže jesť.

Slúži ako jedlý film pre kokos, obilniny, arašidy, mandle, ktoré pôsobia ako bariéra pre tekutiny a príchute.

V obaloch potravín

Kazeinát vápenatý sa tiež používa ako film v biologicky rozložiteľnom a flexibilnom obale, pretože pôsobí ako bariéra proti vode, plynom a mikroorganizmom.

Pri získavaní emulzií

Pôsobí pri tvorbe emulzií v bieleniach kávy, zákuskoch a šľahačkách. Používa sa tiež pri výrobe klobásovej kože.

Šľahačka môže obsahovať kazeinát vápenatý ako emulgátor. Autor: Devanath. Zdroj: Pixabay.

Vo fermentovaných potravinách

Kazeinát vápenatý sa často pridáva do mlieka na reguláciu tvorby gélu (tvorba gélu) počas fermentácie vyvolanej bakteriálnymi kultúrami.

Fermentované potraviny, do ktorých sa predtým pridávajú, sú okrem iného napríklad jogurty a krémové syry.

Jogurt môže obsahovať kazeinát vápenatý na kontrolu želírovania. Autor: Profet77. Zdroj: Pixabay.

V potravinách podobných syrom

Syry podobné jedlu sa získali zmiešaním kazeinátu vápenatého s maslom. Výrobok je možné použiť v hamburgeroch, pizzách a omáčkach.

Niektoré hamburgery sa pridávajú k syrom podobné potraviny vyrobené z kazeinátu vápenatého. Autor: OpenClipart-Vectors. Zdroj: Pixabay.

Pripravuje sa tiež imitácia syra Mozzarella s kazeinátom vápenatým.

V špeciálnych potravinách

Kazeinát vápenatý sa používa v potravinách na enterálnu výživu.

Enterálna výživa sa používa v nemocniciach, keď pacient nemôže jesť. Je to terapeutické opatrenie, pri ktorom sa živiny podávajú priamo do gastrointestinálneho traktu, tj do žalúdka alebo čriev, bez toho, aby prešli ústami.

Používa sa tiež na liečbu podvýživy u detí, čo má za následok zastavenie hnačky a opuchu dojčiat a výrazné zlepšenie ich zdravia.

Použitie vo farmaceutických aplikáciách

Kazeinát vápenatý sa úspešne používa v spojení s lecitínom na enkapsuláciu acetaminofénu, ktorý sa používa na liečbu horúčky, miernych bolestí a bolestí.

Acetaminofén enkapsulovaný kazeinátom vápenatým sa pri požití pomaly uvoľňuje, čo mu umožňuje maskovať horkú chuť lieku.

Kazeinát vápenatý umožňuje poťahovanie tabliet acetaminofénu, aby sa zabránilo vnímaniu horkej chuti lieku. Autor: Stux. Zdroj: Pixabay.

Použitie v priemyselných aplikáciách

Kazeinát vápenatý sa použil na poťahovanie papiera a na povrchovú úpravu farieb a kože.

alergie

Niektorí ľudia môžu byť alergickí na kazeín, to znamená, že ich telo ho identifikuje ako cudziu zložku a medzi ďalšie príznaky patrí svrbenie kože alebo krku, červené viečka a hnačka.

Kazeín, ako je uvedený vyššie, je bielkovinou mlieka a nachádza sa tiež v syroch a iných mliečnych derivátoch. Ľudia s kazeínovou alergiou by sa mali vyhýbať potravinám, ktoré obsahujú kazeinát vápenatý.

Referencie

1. Southward, CR (2003). Kazeín a kazeináty. Použitie v potravinárskom priemysle. Jedlé filmy. V encyklopédii potravinárskych vied a výživy (druhé vydanie). Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
2. Smith, L. a Garcia, J. (2011). Enterálna výživa. Stagnujúci vzorec. Pri detskej gastrointestinálnej a pečeňovej chorobe (štvrté vydanie). Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
3. Southward, CR (2003). Kazeín a kazeináty. Metódy výroby. Kazeináty. V encyklopédii potravinárskych vied a výživy (druhé vydanie). Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
4. Gaby, AR (2018). Potravinová alergia a intolerancia. Potraviny, ktorým sa musíte vyhnúť. In Integrative Medicine (štvrté vydanie). Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
5. Lawrence, RA a Lawrence, RM (2011). Biochémia ľudského mlieka. Kazeín. Pri dojčení (siedme vydanie). Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
6. Onwulata, CI a kol. (2011). Extrúzne tvarované mliečne proteíny. Analógy syra. In Pokroky vo výskume potravín a výživy. Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
7. Everett, DW a Auty, MAE (2017). Syrová mikroštruktúra. V syri (štvrté vydanie). Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
8. O'Kennedy, BT (2011). Kazeíny. Kyslé gély. V Handbook of Food Proteins. Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
9. Ritzoulis, C. a Karayannakidis, PD (2015). Bielkoviny ako modifikátory textúry. Kazeinát. V úprave potravinovej textúry. Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
10. Doraiswamy, TR a kol. (1962). Použitie kazeinátu vápenatého pri liečbe podvýživy proteínov u detí. Indian J. Pediat., 29: 226, 1962. Zdroj: ncbi.nlm.nih.gov.
11. Hoang Thi, TH a kol. (2013). Použitie kazeinátu vápenatého v spojení s lecitínom na maskovanie horkosti porovnávacej štúdie s acetaminofénom s kazeinátom sodným. Int J Pharm 2013 18. novembra; 456 (2): 382-9. Získané z ncbi.nlm.nih.gov.