Calciumcaseïnaat structuur, eigenschappen, productie en gebruik

De calcium caseïnaat Het is een complexe organische verbinding gevormd door atomen van koolstof (C), waterstof (H), zuurstof (O), fosfor (P), stikstof (N), zwavel (S) en calcium (Ca). Het is afgeleid van caseïne, een groep eiwitten die voorkomt in melk van zoogdieren..

Calciumcaseïnaat is goed oplosbaar in water. De waterige oplossingen zien er wit en melkachtig uit. Het heeft het vermogen om zeer dunne vaste films te vormen. Om deze reden wordt het gebruikt om bepaalde voedingsmiddelen te beschermen of vers te houden, zoals appels, groentesticks, mueslirepen, pinda's, amandelen, enz..

Het kan ook emulsies of crèmes vormen en wordt gebruikt om de zuurgraad van voedingsmiddelen zoals yoghurt, romige kazen, slagroom, onder anderen te beheersen. Het maakt het mogelijk om producten te bereiden die sommige soorten kaas nabootsen.

Vanwege de hoge voedingswaarde is calciumcaseïnaat gebruikt om ondervoede kinderen te voeden en weer gezond te maken. Het kan ook worden gebruikt met andere verbindingen om sommige medicijnen in te kapselen en te voorkomen dat de persoon die ze inslikt hun bittere smaak voelt.

Mensen die allergisch zijn voor caseïne in melk, mogen geen calciumcaseïnaat consumeren.

Artikel index

• 1 Samenstelling en structuur
  • 1.1 Samenstelling
  • 1.2 Structuur
• 2 Nomenclatuur
• 3 Eigenschappen
  • 3.1 Fysieke toestand
  • 3.2 Oplosbaarheid
  • 3.3 Overige eigenschappen
• 4 Verkrijgen
• 5 Toepassingen in de voedingsindustrie
  • 5.1 In eetbare films
  • 5.2 In voedselverpakkingen
  • 5.3 Bij het verkrijgen van emulsies
  • 5.4 In gefermenteerd voedsel
  • 5.5 In voedsel vergelijkbaar met kaas
  • 5.6 In speciaal voedsel
• 6 Gebruik in farmaceutische toepassingen
• 7 Gebruik in industriële toepassingen
• 8 Allergie
• 9 referenties

Samenstelling en structuur

Calciumcaseïnaat is een derivaat van caseïne, een zoogdiermelkeiwit. Het is eigenlijk een groep specifieke melkeiwitten..

Samenstelling

Omdat caseïne een eiwit is, bestaat het uit aminozuren. De laatste zijn organische verbindingen die amino-NH-groepen bezitten_twee en carboxylgroepen -COOH, onder anderen.

De aminozuursamenstelling van caseïne is specifiek voor de diersoort waarvan de melk afkomstig is. Om deze reden is caseïne die uit moedermelk komt, anders dan caseïne die uit koemelk komt..

Calciumcaseïnaat bevat organische fosfaten (R-PO₄H._twee) aanwezig in de αs₁-, αs_twee- en β-caseïnen, die van elkaar verschillen door de gehalten aan aminozuren, fosfor en koolhydraten.

Samengevat is calciumcaseïnaat samengesteld uit de elementen koolstof (C), waterstof (H), zuurstof (O), stikstof (N), fosfor (P), zwavel (S) en calcium (Ca).

Structuur

Caseïnen vormen complexe deeltjes of micellen, die meestal complexen zijn van calciumcaseïnaat en calciumfosfaat Ca₃(PO₄​_twee.

Calciumcaseïnaat vormt in water zeer kleine deeltjes van 100-300 nm (nm = nanometer = 10^-9 meter) vanwege de bindende invloed van het calciumion Ca^twee+.

De structuur van de micellen hangt af van de elektrostatische werking van het calciumion, dat een dubbele positieve lading heeft (Ca^twee+​.

Nomenclatuur

• Calciumcaseïnaat

Eigendommen

Fysieke toestand

Effen wit.

Oplosbaarheid

Calciumcaseïnaat is goed oplosbaar in water.

Andere eigenschappen

Calciumcaseïnaat is hydrofiel, dat wil zeggen, het is verwant aan water en lost er gemakkelijk in op..

Het heeft de eigenschap om gemakkelijk films te vormen. De films zijn echter niet erg goed bestand tegen het passeren van natte stoom, maar ze zijn mechanisch sterk.

Van calciumcaseïnaat is gemeld dat het het enige melkeiwitsysteem is dat omkeerbare thermische geleringseigenschappen vertoont. Dit betekent dat het bij temperatuur kan geleren (een materiaal vormt dat lijkt op gelatine), maar dat dit omkeerbaar is..

Calciumcaseïnaat in ionische omgevingen (dat wil zeggen, in aanwezigheid van ionen) herschikt en vormt groepen of aggregaten.

Het is een zeer efficiënte emulgator en kan stabiele schuimen vormen.

Het verkrijgen van

Calciumcaseïnaat wordt geproduceerd door zure caseïne te neutraliseren met een calciumalkali. De verkregen oplossing is een witte en ondoorzichtige colloïdale dispersie, met een uiterlijk dat sterk lijkt op melk..

Op deze manier wordt een 20% calciumcaseïnaatoplossing bereid en onderworpen aan sproeidrogen, waarbij het calciumcaseïnaatpoeder wordt verkregen..

Tussenliggende vormen van caseïnaat worden ook bereid waarin caseïne en alkali slechts gedeeltelijk hebben gereageerd, resulterend in een mengsel van calciumcaseïnaat en caseïne..

Wanneer melk stolt of stolt als gevolg van hitte, pH-veranderingen of het effect van enzymen, wordt caseïne omgezet in een complex van caseïnaat en calciumfosfaat.

Gebruikt in de voedingsindustrie

Calciumcaseïnaat wordt in verschillende voedingsmiddelen gebruikt waar het verschillende functies vervult.

In eetbare films

Calciumcaseïnaat wordt gebruikt in eetbare films, omdat het mechanische taaiheid en flexibiliteit biedt.

Hoewel calciumcaseïnaatfilms op zichzelf niet bestand zijn tegen de doorgang van vocht, bieden ze een goede sterkte of mechanische taaiheid en fungeren ze als een barrière tegen zuurstof, waardoor ze voedselafbraak kunnen voorkomen..

Als calciumcaseïnaat wordt gebruikt in combinatie met een olieachtig of vettig materiaal dat de doorgang van vochtdamp afstoot of weerstaat, biedt de resulterende film mechanische taaiheid, weerstand tegen de doorgang van zuurstof en dient als een barrière tegen vocht..

Het wordt gebruikt om fruit en groenten te coaten om ze vers te houden, bijvoorbeeld appels, stengels bleekselderij en courgette. Die film kan worden gegeten.

Dient als eetbare film voor kokos, granen, pinda's, amandelen en vormt een barrière voor vloeistoffen en smaken.

In voedselverpakkingen

Calciumcaseïnaat wordt ook gebruikt als folie in biologisch afbreekbare en flexibele verpakkingen, omdat het een barrière vormt tegen water, gassen en micro-organismen..

Bij het verkrijgen van emulsies

Het werkt bij de vorming van emulsies in koffiewitmakers, desserts en opgeklopte toppings. Het wordt ook gebruikt bij de productie van worstvellen.

In gefermenteerd voedsel

Calciumcaseïnaat wordt vaak aan melk toegevoegd om gelvorming (gelvorming) tijdens fermentatie veroorzaakt door bacterieculturen onder controle te houden..

Gefermenteerde voedingsmiddelen waaraan het eerder is toegevoegd, zijn bijvoorbeeld onder andere yoghurt en romige kazen..

In voedsel vergelijkbaar met kaas

Kaasachtige eetwaren zijn verkregen door calciumcaseïnaat te mengen met boterolie. Het product kan worden gebruikt in hamburgers, pizza's en sauzen.

Een imitatie van Mozzarella-kaas met calciumcaseïnaat wordt ook bereid.

In speciaal voedsel

Calciumcaseïnaat wordt gebruikt in voedingsformules voor enterale voeding.

Enterale voeding wordt in ziekenhuizen gebruikt als een patiënt niet kan eten. Het is een therapeutische maatregel waarbij voedingsstoffen rechtstreeks in het maagdarmkanaal worden toegediend, dat wil zeggen in de maag of darmen, zonder door de mond te gaan..

Het is ook gebruikt om ondervoeding bij kinderen te behandelen, wat resulteert in het stoppen van diarree en oedeem bij zuigelingen, en hun gezondheid aanzienlijk verbetert..

Gebruik in farmaceutische toepassingen

Calciumcaseïnaat is met succes samen met lecithine gebruikt om paracetamol in te kapselen, een remedie die wordt gebruikt voor koorts en milde pijntjes en kwalen..

Acetaminophen ingekapseld met calciumcaseïnaat wordt langzaam vrijgegeven bij inname, waardoor de bittere smaak van het medicijn kan worden gemaskeerd..

Gebruik in industriële toepassingen

Calciumcaseïnaat werd gebruikt bij het coaten van papier en bij het afwerken van verf en leer.

Allergie

Sommige mensen kunnen allergisch zijn voor caseïne, dat wil zeggen dat hun lichaam het identificeert als een vreemde stof en reacties zoals jeuk aan de huid of keel, roodheid van de oogleden en diarree, naast andere symptomen, treden op..

Caseïne, zoals hierboven vermeld, is het eiwit van melk en wordt ook aangetroffen in kazen en andere zuivelderivaten. Mensen met een caseïne-allergie moeten ook voedingsmiddelen vermijden die calciumcaseïnaat bevatten..

Referenties

1. Southward, C.R. (2003). Caseïne en caseïnaten. Gebruikt in de voedingsindustrie. Eetbare films. In Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition (Second Edition). Opgehaald van sciencedirect.com.
2. Smith, L. en Garcia, J. (2011). Enterale voeding. Stagnerende formule. Bij pediatrische gastro-intestinale en leveraandoeningen (vierde editie). Opgehaald van sciencedirect.com.
3. Southward, C.R. (2003). Caseïne en caseïnaten. Fabricagemethoden. Caseïnaten. In Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition (Second Edition). Opgehaald van sciencedirect.com.
4. Gaby, A.R. (2018). Voedselallergie en -intolerantie. Voedsel dat u moet vermijden. In Integrative Medicine (vierde editie). Opgehaald van sciencedirect.com.
5. Lawrence, R.A. en Lawrence, R.M. (2011). Biochemie van menselijke melk. Caseïne. Bij borstvoeding (zevende editie). Opgehaald van sciencedirect.com.
6. Onwulata, C.I. et al. (2011). Extrusie Getexturiseerde zuivelproteïnen. Kaas-analogen. Vooruitgang in voedsel- en voedingsonderzoek. Opgehaald van sciencedirect.com.
7. Everett, D.W. en Auty, M.A.E. (2017). Kaas microstructuur. In Cheese (vierde editie). Opgehaald van sciencedirect.com.
8. O'Kennedy, B.T. (2011). Caseïnen. Zure gels. In Handbook of Food Proteins. Opgehaald van sciencedirect.com.
9. Ritzoulis, C. en Karayannakidis, P.D. (2015). Eiwitten als textuurmodificatoren. Caseïnaat. Bij het wijzigen van voedseltextuur. Opgehaald van sciencedirect.com.
10. Doraiswamy, T.R. et al. (1962). Gebruik van calciumcaseïnaat bij de behandeling van ondervoeding bij kinderen. Indian J. Pediat., 29: 226, 1962. Opgehaald van ncbi.nlm.nih.gov.
11. Hoang Thi, T.H. et al. (2013). Gebruik van calciumcaseïnaat in combinatie met lecithine voor het maskeren van de bitterheid van paracetamol-vergelijkende studie met natriumcaseïnaat. Int J Pharm 2013 18 november; 456 (2): 382-9. Opgehaald van ncbi.nlm.nih.gov.