KASEINÁT VÁPENATÝ: STRUKTURA, VLASTNOSTI, ZÍSKÁVÁNÍ A POUŽITÍ - CHEMIE - 2025

Kaseinát vápenatý je komplexní organické sloučeniny obsahující atomy uhlíku (C), vodíku (H), kyslíku (O), fosfor (P), dusík (N), síru (S) a vápník (Ca). Je to derivát kaseinů, skupina bílkovin nalezených v mléce savců.

Kaseinát vápenatý je ve vodě velmi dobře rozpustný. Její vodné roztoky mají bílý a mléčný vzhled. Má schopnost vytvářet velmi tenké pevné filmy. Z tohoto důvodu se používá k ochraně nebo uchovávání čerstvých potravin, jako jsou jablka, zeleninové tyčinky, cereálie, arašídy, mandle atd.

Kaseinát vápenatý se získává z mléka. Autor: Couleur. Zdroj: Pixabay.

Může také tvořit emulze nebo krémy a používá se mimo jiné k řízení kyselosti potravin, jako jsou jogurty, krémové sýry, šlehačky. Umožňuje přípravu produktů napodobujících některé druhy sýrů.

Vzhledem k vysoké nutriční hodnotě se kaseinát vápenatý používá k výživě dětí ve stavu podvýživy a obnovuje jejich zdraví. Může být také použit s jinými sloučeninami k zapouzdření některých léčivých přípravků a zabránit tomu, aby jim osoba, která je požívá, pocítila jejich hořkou chuť.

Lidé alergičtí na kasein v mléce by neměli konzumovat kaseinát vápenatý.

Složení a struktura

Kaseinát vápenatý je derivát kaseinu, bílkoviny nalezené v mléce savců. Je to vlastně skupina specifických mléčných bílkovin.

Složení

Jako kasein je kasein tvořen aminokyselinami. Ty jsou organické sloučeniny, které mají aminové skupiny -NH ₂ a karboxylové skupiny -COOH, mezi ostatními.

Aminokyselinové složení kaseinu je specifické pro živočišný druh, ze kterého pochází mléko. Z tohoto důvodu je kasein, který pochází z lidského mléka, odlišný od toho, který pochází z kravského mléka.

Kasein se získává z mléka při kyselém pH a kaseinát vápenatý se získává přidáním zásady kaseinu. Rauenstein / Public Domain. Zdroj: Wikimedia Commons.

Kaseinát vápenatý obsahuje organické fosfáty (R-PO ₄ H ₂) přítomný v aS ₁ -, aS ₂ - a p-kaseinu, které se liší od sebe jejich aminokyseliny, fosforitou a sacharidů obsah.

Stručně řečeno, kaseinát vápenatý se skládá z prvků uhlík (C), vodík (H), kyslík (O), dusík (N), fosfor (P), síra (S) a vápník (Ca).

Struktura

Kaseiny tvoří komplexní částice nebo micely, které jsou obvykle komplexy kaseinátu vápenatého a fosforečnanu vápenatého Ca ₃ (PO ₄) ₂.

Kaseinát vápenatý ve vodě tvoří velmi malé částice o velikosti 100 - 300 nm (nm = nanometry = 10 - ⁹ metrů) díky vazebnému vlivu vápenatého iontu Ca2 ⁺.

Struktura micel závisí na elektrostatickém působení vápníkového iontu, který má dvojitý kladný náboj (Ca ²⁺).

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

Nomenklatura

• Kaseinát vápenatý

Vlastnosti

Fyzický stav

Plná bílá.

Rozpustnost

Kaseinát vápenatý je ve vodě velmi dobře rozpustný.

Další vlastnosti

Kaseinát vápenatý je hydrofilní, to znamená, že souvisí s vodou a snadno se v něm rozpouští.

Má vlastnost snadného vytváření filmů. Její fólie však nejsou příliš odolné vůči průchodu vlhké páry, ale jsou mechanicky silné.

Uvádí se, že kaseinát vápenatý je jediný systém mléčných bílkovin, který vykazuje reverzibilní tepelné gelovatění. To znamená, že s teplotou může gelovat (tvořit materiál podobný želatině), ale to je reverzibilní.

Kaseinát vápenatý v iontovém prostředí (tj. V přítomnosti iontů) se přeskupuje a vytváří skupiny nebo agregáty.

Je to velmi účinný emulgátor a může vytvářet stabilní pěny.

Získání

Kaseinát vápenatý se vyrábí neutralizací kyselého kaseinu alkálií vápníku. Získaný roztok je bílá a neprůhledná koloidní disperze se vzhledem velmi podobným mléku.

Tímto způsobem se připraví 20% roztok kaseinátu vápenatého a podrobí se sušení rozprašováním, čímž se získá prášek kaseinátu vápenatého.

Rovněž se připravují meziprodukty kaseinátu, ve kterých kasein a alkálie reagovaly pouze částečně, čímž se získá směs kaseinátu vápenatého a kaseinu.

Když mléko koaguluje nebo se sráží v důsledku tepla, změny pH nebo účinku enzymů, kasein se přeměňuje na komplex kaseinátu a fosforečnanu vápenatého.

Použití v potravinářském průmyslu

Kaseinát vápenatý se používá v různých potravinách, kde plní různé funkce.

V jedlých filmech

Kaseinát vápenatý se používá v jedlých filmech, protože poskytuje mechanickou houževnatost a flexibilitu.

I když filmy kaseinátu vápenatého samy o sobě nemohou odolat průniku vlhkosti, poskytují dobrou mechanickou pevnost nebo houževnatost a fungují jako bariéra proti kyslíku, takže mohou zabránit degradaci potravin.

Pokud se kaseinát vápenatý použije ve spojení s mastným nebo mastným materiálem, který odpuzuje nebo odolává průchodu páry vlhkosti, poskytuje výsledný film mechanickou houževnatost, odolnost vůči průchodu kyslíku a slouží jako bariéra proti vlhkosti.

Obilné tyčinky a nugáty mohou být pro ochranu pokryty kaseinátem vápenatým. Autor: Anastasia Makarevich. Zdroj: Pixabay.

Používá se k povlékání ovoce a zeleniny, aby byly čerstvé, například povlékání jablek, celerových tyčinek a cukety. Uvedený film může být jeden.

Slouží jako jedlý film pro kokos, cereálie, arašídy, mandle a působí jako bariéra pro tekutiny a příchutě.

V balení potravin

Kaseinát vápenatý se také používá jako film v biologicky rozložitelném a flexibilním balení, protože působí jako bariéra proti vodě, plynům a mikroorganismům.

Při získávání emulzí

Působí při tvorbě emulzí v bělicích prostředcích, zákuscích a šlehacích polevách. Používá se také při výrobě uzenin.

Šlehačka může obsahovat kaseinát vápenatý jako emulgátor. Autor: Devanath. Zdroj: Pixabay.

Ve fermentovaných potravinách

Kaseinát vápenatý se často přidává do mléka za účelem kontroly gelovatění (tvorby gelu) během fermentace vyvolané bakteriálními kulturami.

Kvašená jídla, do kterých byla dříve přidána, jsou mimo jiné například jogurty a krémové sýry.

Jogurt může obsahovat kaseinát vápenatý pro regulaci gelovatění. Autor: Profet77. Zdroj: Pixabay.

V potravinách podobných sýru

Sýrové poživatiny byly získány smícháním kaseinátu vápenatého s máslovým olejem. Výrobek lze použít v hamburgerech, pizzích a omáčkách.

K některým hamburgerům se přidávají sýrová jídla vyrobená z kaseinátu vápenatého. Autor: OpenClipart-Vectors. Zdroj: Pixabay.

Připravuje se také imitace mozzarelly sýrem kaseinátu vápenatého.

Ve speciálních potravinách

Kaseinát vápenatý se používá ve vzorcích potravin pro enterální výživu.

Enterální výživa se používá v nemocnicích, když pacient nemůže jíst. Jde o terapeutické opatření, při kterém se živiny podávají přímo do gastrointestinálního traktu, tj. Do žaludku nebo střev, aniž by procházely ústy.

Používá se také k léčbě podvýživy u dětí, což má za následek zastavení průjmu a otoků u kojenců a výrazné zlepšení jejich zdraví.

Použití ve farmaceutických aplikacích

Kaseinát vápenatý byl úspěšně používán ve spojení s lecitinem k enkapsulaci acetaminofenu, což je lék používaný na horečku a mírné bolesti a bolesti.

Acetaminophen enkapsulovaný kaseinátem vápenatým se při požití pomalu uvolňuje, což mu umožňuje maskovat hořkou chuť léku.

Kaseinát vápenatý umožňuje potahovat tablety acetaminofenu, aby se zabránilo vnímání hořké chuti léčiva. Autor: Stux. Zdroj: Pixabay.

Použití v průmyslových aplikacích

Kaseinát vápenatý byl použit při potahování papíru a při povrchové úpravě barev a kůže.

Alergie

Někteří lidé mohou být alergičtí na kasein, což znamená, že jejich tělo jej identifikuje jako cizí látku a mezi jinými příznaky patří svědění kůže nebo krku, zarudnutí víček a průjem.

Kasein, jak je uvedeno výše, je proteinem mléka a nachází se také v sýrech a jiných mléčných derivátech. Lidé s alergií na kasein by se také měli vyhýbat potravinám, které obsahují kaseinát vápenatý.

Reference

1. Southward, CR (2003). Kasein a kaseináty. Použití v potravinářském průmyslu. Jedlé filmy. V encyklopedii potravinářských věd a výživy (druhé vydání). Obnoveno z sciposedirect.com.
2. Smith, L. a Garcia, J. (2011). Enterální výživa. Stojatá formule. U dětské gastrointestinální a jaterní choroby (čtvrté vydání). Obnoveno z sciposedirect.com.
3. Southward, CR (2003). Kasein a kaseináty. Metody výroby. Kaseináty. V encyklopedii potravinářských věd a výživy (druhé vydání). Obnoveno z sciposedirect.com.
4. Gaby, AR (2018). Potravinová alergie a nesnášenlivost. Potraviny, kterým se musíte vyhnout. In Integrative Medicine (čtvrté vydání). Obnoveno z sciposedirect.com.
5. Lawrence, RA a Lawrence, RM (2011). Biochemie lidského mléka. Kasein. Kojení (Sedmé vydání). Obnoveno z sciposedirect.com.
6. Onwulata, CI a kol. (2011). Extruzní texturované mléčné proteiny. Sýrové analogy. V Pokrokech ve výzkumu potravin a výživy. Obnoveno z sciposedirect.com.
7. Everett, DW a Auty, MAE (2017). Sýrová mikrostruktura. In Cheese (čtvrté vydání). Obnoveno z sciposedirect.com.
8. O'Kennedy, BT (2011). Kaseiny. Kyselé gely. V Handbook of Food Proteins. Obnoveno z sciposedirect.com.
9. Ritzoulis, C. a Karayannakidis, PD (2015). Proteiny jako modifikátory textury. Kaseinát. V úpravě textury potravin. Obnoveno z sciposedirect.com.
10. Doraiswamy, TR a kol. (1962). Použití kaseinátu vápenatého při léčbě podvýživy bílkovin u dětí. Indian J. Pediat., 29: 226, 1962. Citováno z ncbi.nlm.nih.gov.
11. Hoang Thi, TH a kol. (2013). Použití kaseinátu vápenatého ve spojení s lecitinem k maskování hořkosti srovnávací studie s acetaminofenem s kaseinátem sodným. Int J Pharm 2013 18. listopadu; 456 (2): 382-9. Obnoveno z ncbi.nlm.nih.gov.