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Caseinato de calcio

Molécula de caseína

El caseinato de calcio es una de las diversas proteínas de la leche derivadas de la caseína presente en la leche descremada y al 1%. El caseinato de calcio tiene un sabor suave, dulce y con textura de papel, y se utiliza principalmente en la preparación de comidas y en la descomposición de grasas. [1] Los caseinatos se producen añadiendo un álcali a otro derivado de la caseína, la caseína ácida. El tipo de caseinato está determinado por el catión añadido junto con la caseína ácida. [2] Otros cationes utilizados para formar caseinatos además del calcio son el amonio , el potasio y el sodio .

El caseinato de calcio contiene aproximadamente un 17% de ácido glutámico . El caseinato de calcio se compone principalmente de un 3,5% de humedad, un 1,0% de grasa, un 90,9% de proteínas, un 0,1% de lactosa y un 4,5% de cenizas, aunque esto puede variar ligeramente según el fabricante. [3] El caseinato de calcio es semisoluble en agua, al contrario que la caseína ácida y la caseína de cuajo, que no son solubles en agua. El caseinato de sodio es más soluble en agua que el caseinato de calcio, debido a su polaridad.

Propiedades físicas

Las caseínas se encuentran en la leche, que se mantiene unida por fosfato de calcio coloidal. El caseinato de calcio es generalmente estable a un pH superior a 5,7 y aparece como un líquido lechoso. Esto es diferente de los caseinatos de amonio, potasio y sodio , que son prácticamente transparentes. A un pH neutro o ácido, la caseína es relativamente insoluble en agua y se separa fácilmente de otras proteínas de la leche, azúcares y minerales. La caseína se puede resuspender alternando los niveles de pH con NaOH o Ca(OH) 2 , lo que da como resultado soluciones acuosas de caseinato de sodio o caseinato de calcio. [4] La mayoría de los caseinatos son capaces de soportar temperaturas de hasta 140 °C (284 °F), sin embargo, el caseinato de calcio se ve influenciado por el calor con temperaturas tan bajas como 50 °C (122 °F). [2] El calcio es un catión divalente , lo que le permite formar enlaces con varios aniones de caseinato. La unión de un ion de calcio puede reducir la repulsión electrostática e induce una atracción neta entre las caseínas. [4] Esto conduce a la formación de varios enlaces covalentes entre los aniones de caseinato, lo que en última instancia puede hacer que el caseinato reticulado forme bolsas de regiones hidrófobas . [5] El caseinato de calcio forma suspensiones viscoelásticas que aumentan notablemente al aumentar la concentración (50–300 g L−1) y disminuir la temperatura (10–50 °C). [4]

Aplicación en alimentación

Leche en polvo

Varios alimentos, productos horneados, cremas y aderezos contienen una variedad de caseinatos. Los beneficios nutricionales del caseinato de calcio incluyen mejorar la configuración estructural de los alimentos; emulsionar y estabilizar la grasa; y mejorar la formación de espuma y la estabilidad de la espuma. El caseinato de sodio actúa como un aditivo alimentario más importante para estabilizar los alimentos procesados, sin embargo, las empresas podrían optar por usar caseinato de calcio para aumentar el contenido de calcio y disminuir los niveles de sodio en sus productos. [5]

Existen dos formas de caseinato de calcio, secado por aspersión (Scaca) o secado con rodillos (Rcaca), que se utilizan para múltiples aplicaciones. [6] Scaca se puede encontrar en leche en polvo, sopas instantáneas, medicamentos y café instantáneo. Desempeña un papel importante en la conversión de jugos de frutas y verduras en polvos instantáneos, cafés y tés instantáneos, secado de huevos y productos lácteos como mezclas para helado. Rcaca se utiliza principalmente en productos cárnicos y queso procesado. [6]

A altas temperaturas, Scaca puede disminuir mientras que no hay impacto en Rcaca. Algunas propiedades mecánicas como el gel de caseinato de calcio fibroso muestran que su estructura es más anisotrópica que los candidatos a análogos de carne de origen vegetal. [7] Su formación está fuertemente influenciada por su efecto isotópico del disolvente. El 30% de Scaca mezclado con H 2 O da fibras más anisotrópicas. Por otro lado, Rcaca da como resultado un gel homogéneo, lo que significa que no hay efecto. [7] Esto demuestra que tanto Scaca como Rcaca tienen un impacto significativo en el campo de la ciencia de los alimentos, dado que estos métodos se utilizan comúnmente para la producción industrial de biopolímeros alimentarios.

Función del caseinato de calcio en el organismo

Masa muscular

El caseinato, al ser una proteína, desempeña un papel importante en la hipertrofia muscular, que es el aumento de la masa muscular. El caseinato en particular ha demostrado ser más eficaz en este proceso en comparación con otros tipos de proteínas, como las proteínas derivadas de la soja y del suero. El consumo de caseinato conduce a un mayor peso muscular y a una menor ganancia de peso de grasa en comparación con las otras dos proteínas. [8]

Regulación de la presión arterial y la insulina

Además del impacto que tiene el caseinato sobre la masa muscular del cuerpo, también se ha demostrado que ayuda a reducir los niveles séricos de TAG en personas hipertensas. La suplementación con caseinato de calcio ha demostrado una mejora en varios factores de riesgo cardiometabólico, como la presión arterial, la reactividad arterial, los niveles de lípidos y la función de los vasos sanguíneos. [9] Además, el caseinato de calcio puede ayudar a reducir la presión arterial sistólica central al mejorar la función endotelial. Esto conduce a un mejor control de la relajación y la contracción vascular, así como a la regulación de la coagulación sanguínea, la función inmunológica y la adhesión plaquetaria. [9]

El caseinato de calcio también tiene niveles significativamente más bajos de insulina en comparación con la proteína de suero y la maltodextrina, lo que se reflejó en una reducción de los ácidos grasos no esterificados en el plasma y también pudo inducir concentraciones más bajas de TAG posprandiales. [9]

Referencias

  1. ^ Pitkowski, Anne (22 de julio de 2008). "Estabilidad de soluciones de caseinato en presencia de calcio". Food Hydrocolloids . 23 (4): 1164–1168. doi :10.1016/j.foodhyd.2008.07.016 – vía Elsevier Science Direct.
  2. ^ ab El-Bakry, Mamdouh (2011). "Propiedades funcionales y fisicoquímicas de la caseína y su uso en aplicaciones industriales alimentarias y no alimentarias". Revista de investigación en física química . 4 : 125–138. ProQuest  1707988596.
  3. ^ Hrsg., Caballero, Benjamin (2003). Enciclopedia de ciencias de la alimentación y nutrición. Acad. Press. ISBN 0-12-227074-6.OCLC 1071910943  .{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  4. ^ abc Thomar, Peggy; Nicolai, Taco; Benyahia, Lazhar; Durand, Dominique (1 de agosto de 2013). "Estudio comparativo de la reología y la estructura de soluciones de caseinato de sodio y calcio". International Dairy Journal . 31 (2): 100–106. doi :10.1016/j.idairyj.2013.02.005. ISSN  0958-6946.
  5. ^ ab "Empresas de productos lácteos; "Caseína micelar para cremas de crema y otros productos lácteos" en proceso de aprobación de solicitud de patente". Food Weekly News . Enero de 2017. ProQuest  1857923972.
  6. ^ ab Wang, Zhaojun; Dekkers, Birgit L.; van der Goot, Atze Jan (1 de junio de 2020). "La historia del proceso del caseinato de calcio afecta la formación de fibra". Journal of Food Engineering . 275 : 109866. doi : 10.1016/j.jfoodeng.2019.109866 . ISSN  0260-8774. S2CID  212959134.
  7. ^ ab Tian, ​​Bei; Garcia Sakai, Victoria; Pappas, Catherine; van der Goot, Atze Jan; Bouwman, Wim G. (2019-11-02). "Formación de fibra en caseinato de calcio influenciada por el efecto isotópico del solvente y el método de secado: un estudio de espectroscopia de neutrones". Chemical Engineering Science . 207 : 1270–1277. Bibcode :2019ChEnS.207.1270T. doi :10.1016/j.ces.2019.07.023. ISSN  0009-2509. S2CID  199071620.
  8. ^ Aoyama, Shinya; Hirooka, Rina; Shimoda, Takeru; Shibata, Shigenobu (1 de diciembre de 2019). "Efecto de diferentes fuentes de proteína dietética sobre la hipertrofia muscular en ratones funcionalmente sobrecargados". Informes de bioquímica y biofísica . 20 : 100686. doi : 10.1016/j.bbrep.2019.100686. ISSN  2405-5808. PMC 6742840. PMID 31528720  . 
  9. ^ abc Giromini, C.; Chatzidiakou, Y.; Givens, DI; Lovegrove, JA; Lovegrove, Julie A. (2018). "La proteína de suero reduce la presión arterial sistólica y el Ca-caseinato reduce el TAG sérico después de una comida rica en grasas en adultos levemente hipertensos". Scientific Reports . 8 (1): 5026. Bibcode :2018NatSR...8.5026F. doi :10.1038/s41598-018-23333-2. PMC 5864936 . PMID  29568003.