Казеин — что это для человека?
Казеин, главный белок молока и основной ингредиент сыра. В чистом виде он представляет собой аморфное белое твердое вещество без вкуса и запаха, в то время как его промышленный тип имеет желтоватый цвет с приятным запахом. Коровье молоко содержит около 3 процентов казеина.
Казеин представляет собой лиофильный коллоид, подобный альбумину и желатину. Он изоэлектричен при pH 4,6, где его растворимость в воде составляет всего 0,01 процента. Он амфотерен: ниже pH 4,6 казеин образует умеренно растворимые соли, такие как хлорид казеина; выше pH 4,6 казеин образует соли с основаниями. Казеинат натрия и другие щелочные соли растворимы без ограничений, в то время как казеинат кальция, другие щелочноземельные соли и соли тяжелых металлов практически нерастворимы. Казеинаты легко образуют гели при медленной коагуляции из концентрированных растворов. Формальдегид образует с казеином нерастворимое соединение. Казеин нерастворим в большинстве органических растворителей. Параказеин менее лиофилен, но в остальном идентичен казеину.
Казеин обычно получают из обезжиренного молока (редко из пахты) одним из трех методов: (1) казеин сворачивается естественным образом, когда в результате ферментации молочного сахара постоянно присутствующей бактерией Streptococcus lactisi образуется достаточное количество молочной кислоты; (2) кислый казеин осаждается путем добавления разбавленной соляной или серной кислоты; (3) для получения сычужного казеина теплое обезжиренное молоко обрабатывается сычужным экстрактом до тех пор, пока параказеинат кальция не свернется, после чего сгусток разрезается на мелкие кусочки, чтобы дать сыворотке стечь. При всех трех способах сыворотку отсасывают, творог промывают водой, сливают или отжимают, сушат на теплом воздухе, измельчают и упаковывают для продажи. Ренет-казеин сохраняет большую часть фосфата кальция из молока.
Казеин используется в готовых продуктах питания, в лекарствах и диетических добавках, а также в косметике. Незначительные промышленные применения включают в себя выделку и выделку кожи, чистку и полировку обуви, печать и сушку текстиля, распыление инсектицидов, производство мыла, а также многие виды применения, в которых казеин служит в качестве защитного коллоида, эмульгатора или связующего вещества. Основные области применения казеина — бумажные покрытия, клеи, краски, пластмассы и искусственные волокна.
Книжная и художественная бумага покрывается пигментированным казеином, чтобы обеспечить подходящую поверхность для полутоновых иллюстраций. Умеренно щелочной раствор казеина естественного осаждения или кислоты смешивается с водной суспензией пигментов. Для большей устойчивости к воде можно добавить формальдегид или известь. Смесь наносится на бумагу в красочном аппарате и высушивается.
Деревянные соединения, сделанные с помощью казеинового клея, выдерживают сырость в течение некоторого времени. Готовый казеиновый клей представляет собой порошок, состоящий из натурального соленого или кислого казеина, извести, соответствующих натриевых солей и фунгицида. Порошок растворяют в воде незадолго до использования клея, после чего натриевые соли осаждают часть извести, выделяют гидроксид натрия и растворяют казеин в виде казеината натрия; позже оставшаяся часть извести медленно превращает казеинат натрия в нерастворимый казеинат кальция.
Казеиновые краски или дистемперы обеспечивают умеренно моющуюся, без блеска отделку внутренних стен или наружной кладки. Казеиновые порошковые краски, смешиваемые с водой, по составу похожи на казеиновый клей, за исключением дополнительного добавления пигментов. Казеиновые пастообразные краски, разводимые водой, изготавливаются путем пигментирования слабощелочных растворов казеина. Казеин также используется в качестве эмульгатора в эмульсионных красках, которые представляют собой масляные краски, разбавляемые водой. разбавлять водой.
Формованные пластмассы из казеина напоминают по внешнему виду рог, слоновую кость, черное дерево и мрамор. В основном они используются для изготовления пуговиц для одежды. Ренет казеин гранулируется, смачивается водой и тщательно разминается. Могут быть добавлены красители или пигменты. Гранулы впитывают воду и размягчаются. Затем материал пропускают через нагретый цилиндрический пресс с вращающимся шнеком, из которого под давлением выдавливается мягкий пластик в виде стержней или трубок. Затем мягкий пластик может быть сформован в желаемую форму. Сформованный пластик затвердевает путем длительного выдерживания в растворе формальдегида, после чего его медленно высушивают.
Текстильные волокна, похожие на шерсть, изготавливаются из казеина путем экструзии щелочного раствора казеина через фильеры, подобные тем, что используются при производстве вискозы, и последующей закалки волокон в кислотной ванне, содержащей формальдегид. Впервые появившись на рынке в 1930-х годах под названием Lanital в Италии и Aralac в США, казеиновые волокна, изготовленные человеком, стали использоваться во время Второй мировой войны из-за нехватки шерсти. В 21 веке интерес к казеиновому волокну возродился, поскольку производители стремились найти устойчивые альтернативы синтетическим волокнам на основе нефти, таким как нейлон.
