KALCIJA KAZEINĀTS: STRUKTŪRA, ĪPAŠĪBAS, IEGŪŠANA UN PIELIETOJUMS - ĶĪMIJA - 2025

Kalcija kazeināts ir komplekss organisks savienojums, kas sastāv no oglekļa atomiem (C), ūdeņraža atoms (H), skābeklis (O), fosfors (P), slāpeklis (N), sērs (S) un kalcijs (Ca). Tas ir kazeīnu atvasinājums, olbaltumvielu grupa, kas atrodama zīdītāju pienā.

Kalcija kazeināts labi šķīst ūdenī. Tā ūdens šķīdumi ir balti un pienam līdzīgi. Tam ir iespēja veidot ļoti plānas cietas plēves. Šī iemesla dēļ to izmanto, lai aizsargātu vai uzturētu svaigu dažus pārtikas produktus, piemēram, ābolus, dārzeņu nūjas, graudaugu batoniņus, zemesriekstus, mandeles utt.

Kalcija kazeinātu iegūst no piena. Autors: Couleur. Avots: Pixabay.

Tas var arī veidot emulsijas vai krēmus, un to izmanto, lai kontrolētu pārtikas produktu, piemēram, jogurtu, krēmīgu sieru, putukrējumu, skābumu. Tas ļauj sagatavot produktus, kas imitē dažu veidu sieru.

Sakarā ar augsto uzturvērtību kalcija kazeināts ir izmantots bērnu barošanai, kas atrodas nepietiekama uztura stāvoklī, atjaunojot viņu veselību. To var izmantot arī kopā ar citiem savienojumiem, lai iekapsulētu dažas zāles un neļautu sajust rūgto garšu personai, kas tos norij.

Cilvēkiem, kuriem ir alerģija pret kazeīnu pienā, nevajadzētu patērēt kalcija kazeinātu.

Sastāvs un struktūra

Kalcija kazeināts ir kazeīna atvasinājums - proteīns, kas atrodams zīdītāju pienā. Tas faktiski ir īpašu piena olbaltumvielu grupa.

Sastāvs

Būdams proteīns, kazeīns sastāv no aminoskābēm. Pēdējais ir organiski savienojumi, kas ir aminogrupas -NH ₂ un karboksilgrupas -COOH, among others.

Kazeīna aminoskābju sastāvs ir raksturīgs tām dzīvnieku sugām, no kurām piens nāk. Šī iemesla dēļ kazeīns, kas nāk no cilvēka piena, atšķiras no kazeīna, kas nāk no govs piena.

Kazeīnu iegūst no piena skābā pH un kalcija kazeinātu iegūst, pievienojot kazeīnam sārmu. Rauenstein / Publiskais īpašums. Avots: Wikimedia Commons.

Kalcija kazeināts satur organiskos fosfātus (R-PO ₄ H ₂ ), kas atrodas αs ₁ -, αs ₂ - un β-kazeīnos, kas atšķiras viens no otra ar aminoskābju, fosfora un ogļhidrātu saturu.

Īsāk sakot, kalcija kazeināts sastāv no oglekļa (C), ūdeņraža (H), skābekļa (O), slāpekļa (N), fosfora (P), sēra (S) un kalcija (Ca) elementiem.

Uzbūve

Kazeīni veido sarežģītas daļiņas vai micellas, kas parasti ir kalcija kazeināta un kalcija fosfāta Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ kompleksi .

Kalcija kazeināts ūdenī veido ļoti mazas daļiņas 100-300 nm (nm = nanometri = ^10-9 metri), pateicoties kalcija jonu Ca ²⁺ saistīšanās ietekmei .

Mičiļu struktūra ir atkarīga no kalcija jona, kam ir divkāršs pozitīvs lādiņš (Ca ²⁺ ), elektrostatiskās darbības .

Kazeīna micellas. Wikikaos / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/). Avots: Wikimedia Commons.

Nomenklatūra

• Kalcija kazeināts

Īpašības

Fiziskais stāvoklis

Pilnīgi balta.

Šķīdība

Kalcija kazeināts labi šķīst ūdenī.

Citas īpašības

Kalcija kazeināts ir hidrofils, tas ir, tas ir saistīts ar ūdeni un viegli tajā izšķīst.

Tam ir īpašība viegli veidot filmas. Tomēr tā plēves nav ļoti izturīgas pret mitru tvaiku, bet tās ir mehāniski spēcīgas.

Tika ziņots, ka kalcija kazeināts ir vienīgā piena olbaltumvielu sistēma, kurai piemīt atgriezeniskas termiskās želejas īpašības. Tas nozīmē, ka ar temperatūru tas var želejoties (veido materiālu, kas līdzīgs želatīnam), bet tas ir atgriezenisks.

Kalcija kazeināts jonu vidē (tas ir, jonu klātbūtnē) pārkārtojas un veido grupas vai agregātus.

Tas ir ļoti efektīvs emulgators un var veidot stabilas putas.

Iegūšana

Kalcija kazeinātu iegūst, neitralizējot skābo kazeīnu ar kalcija sārmu. Iegūtais šķīdums ir balta un necaurspīdīga koloidālā dispersija, kuras izskats ir ļoti līdzīgs pienam.

Šādā veidā sagatavo 20% kalcija kazeināta šķīdumu un žāvē ar smidzināšanu, iegūstot kalcija kazeināta pulveri.

Sagatavo arī kazeināta starpposma formas, kurās kazeīns un sārms ir reaģējuši tikai daļēji, tādējādi iegūstot kalcija kazeināta un kazeīna maisījumu.

Kad piens koagulējas vai krokņojas karstuma, pH izmaiņu vai fermentu iedarbības rezultātā, kazeīns tiek pārveidots par kazeināta un kalcija fosfāta kompleksu.

Pielietojumi pārtikas rūpniecībā

Kalcija kazeināts tiek izmantots dažādos pārtikas produktos, kur tas pilda dažādas funkcijas.

Ēdamās filmās

Ēdamās plēvēs tiek izmantots kalcija kazeināts, jo tas nodrošina mehānisku izturību un elastību.

Kaut arī kalcija kazeināta plēves pašas par sevi nevar izturēt mitruma pāreju, tās nodrošina labu mehānisko izturību vai izturību un darbojas kā barjera pret skābekli, tāpēc tās var novērst pārtikas sadalīšanos.

Ja kalcija kazeinātu izmanto kopā ar taukainu vai taukainu materiālu, kas atgrūž vai pretojas mitruma tvaiku caurlaidībai, iegūtā plēve nodrošina mehānisku izturību, izturību pret skābekļa pāreju un kalpo kā barjera pret mitrumu.

Labības stieņus un riekstiņus var pārklāt ar kalcija kazeināta plēvi, kas kalpo kā aizsardzība. Autore: Anastasija Makareviča. Avots: Pixabay.

To izmanto augļu un dārzeņu pārklāšanai, lai saglabātu tos svaigus, piemēram, ābolu, seleriju nūjiņu un cukini pārklāšanai. Minēto filmu var ēst.

Tas kalpo kā ēdama plēve kokosriekstiem, graudaugiem, zemesriekstiem, mandelēm, darbojoties kā šķidrums un garša.

Pārtikas iepakojumā

Kalcija kazeināts tiek izmantots arī kā plēve bioloģiski noārdāmā un elastīgā iepakojumā, jo tas darbojas kā barjera pret ūdeni, gāzēm un mikroorganismiem.

Emulsiju iegūšanai

Tas darbojas, veidojot emulsijas kafijas balinātājos, desertos un saputotos virskārtās. To izmanto arī desu apvalku ražošanā.

Saputotajā krējumā kā emulgators var būt kalcija kazeināts. Autors: Devanath. Avots: Pixabay.

Raudzētā pārtikā

Kalcija kazeinātu bieži pievieno pienam, lai kontrolētu želeju veidošanos (gēla veidošanos) fermentācijas laikā, ko izraisa baktēriju kultūras.

Raudzēti pārtikas produkti, kuriem tas iepriekš pievienots, piemēram, jogurti un krēmīgi sieri.

Lai kontrolētu želeju, jogurts var saturēt kalcija kazeinātu. Autors: Profet77. Avots: Pixabay.

Pārtikā, kas līdzīga sieram

Sieriem līdzīgas pārtikas preces ir iegūtas, sajaucot kalcija kazeinātu ar sviesta eļļu. Produktu var izmantot hamburgeros, picās un mērcēs.

Dažiem hamburgeriem pievieno sieriem līdzīgus ēdienus, kas gatavoti ar kalcija kazeinātu. Autors: OpenClipart-Vectors. Avots: Pixabay.

Sagatavots ir arī Mozzarella siera imitācija ar kalcija kazeinātu.

Īpašos ēdienos

Kalcija kazeināts tiek izmantots pārtikas receptēs enterālajai uzturam.

Enterālo uzturu slimnīcās izmanto gadījumos, kad pacients nevar ēst. Tas ir terapeitisks pasākums, kurā barības vielas tiek ievadītas tieši kuņģa-zarnu traktā, tas ir, kuņģī vai zarnās, neizlaižot caur muti.

To lieto arī bērnu nepietiekama uztura ārstēšanai, kā rezultātā zīdaiņiem tiek apturēta caureja un tūska, kā arī ievērojami uzlabojas viņu veselība.

Izmantošana farmaceitiskos nolūkos

Kalcija kazeināts ir veiksmīgi izmantots kopā ar lecitīnu, lai iekapsulētu acetaminofēnu - līdzekli, ko lieto pret drudzi un vieglām sāpēm.

Acetaminofēns, kas iekapsulēts ar kalcija kazeinātu, pēc ieņemšanas lēnām izdalās, ļaujot tam maskēt rūgto zāļu garšu.

Kalcija kazeināts ļauj pārklāt acetaminofēna tabletes, lai novērstu zāļu rūgtās garšas uztveri. Autors: Stux. Avots: Pixabay.

Izmantošana rūpniecībā

Kalcija kazeināts tika izmantots papīra pārklāšanā, kā arī krāsu un ādas apdarei.

Alerģija

Dažiem cilvēkiem var būt alerģija pret kazeīnu, tas ir, viņu ķermenis to identificē kā svešu savienojumu un citu simptomu starpā ir tādas reakcijas kā ādas vai rīkles nieze, sarkani plakstiņi un caureja.

Kazeīns, kā minēts iepriekš, ir piena olbaltumviela, un tas ir atrodams arī sieros un citos piena atvasinājumos. Cilvēkiem ar alerģiju pret kazeīnu vajadzētu arī izvairīties no pārtikas produktiem, kas satur kalcija kazeinātu.

Atsauces

1. Dienvidu virzienā, CR (2003). Kazeīns un kazeināti. Izmantošana pārtikas rūpniecībā. Pārtikas plēves. Pārtikas zinātnes un uztura enciklopēdijā (otrais izdevums). Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
2. Smits, L. un Garsija, J. (2011). Enterālais uzturs. Stagnējoša formula. Bērnu kuņģa un zarnu trakta un aknu slimībās (ceturtais izdevums). Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
3. Dienvidu virzienā, CR (2003). Kazeīns un kazeināti. Ražošanas metodes. Kazeināti. Pārtikas zinātnes un uztura enciklopēdijā (otrais izdevums). Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
4. Gabijs, AR (2018). Pārtikas alerģija un neiecietība. Pārtika, no kuras jums jāizvairās. Integrētajā medicīnā (ceturtais izdevums). Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
5. Lawrence, RA un Lawrence, RM (2011). Cilvēka piena bioķīmija. Kazeīns. Zīdīšanas periodā (septītais izdevums). Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
6. Onwulata, Cl et al. (2011). Ekstrūzijas teksturēti piena proteīni. Siera analogi. Ar progresu pārtikas un uztura pētniecībā. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
7. Everett, DW un Auty, MAE (2017). Siera mikrostruktūra. Sierā (ceturtais izdevums). Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
8. O'Kenedijs, BT (2011). Kazeīni. Skābie želejas. Pārtikas olbaltumvielu rokasgrāmatā. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
9. Ritzoulis, C. un Karayannakidis, PD (2015). Olbaltumvielas kā tekstūras modifikatori. Kazeināts. Pārveidojot pārtikas tekstūru. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
10. Doraiswamy, TR et al. (1962). Kalcija kazeināta izmantošana bērnu olbaltumvielu nepietiekama uztura ārstēšanā. Indian J. Pediat., 29: 226, 1962. Iegūts no ncbi.nlm.nih.gov.
11. Hoang Thi, TH et al. (2013). Kalcija kazeināta izmantošana kopā ar lecitīnu, lai maskētu acetaminofēna rūgtuma salīdzinošo pētījumu ar nātrija kazeinātu. Int J Pharm 2013 18. novembris; 456 (2): 382–9. Atgūts no ncbi.nlm.nih.gov.