カルシウムカゼイン塩は、脱脂乳や1%乳に含まれるカゼインから得られる乳タンパク質の一種です。カルシウムカゼイン塩は、紙のような甘みがあり、全体的に淡白な風味で、主に調理や脂肪分解に使用されます。[1]カゼイン塩は、カゼインの別の誘導体である酸性カゼインにアルカリを加えることで生成されます。カゼイン塩の種類は、酸性カゼインと共に添加される陽イオンによって決まります。[2]カゼイン塩の形成には、カルシウムのほかに、アンモニウム、カリウム、ナトリウムなどの陽イオンが用いられます。
カルシウムカゼインは約17%のグルタミン酸を含みます。カルシウムカゼインは、主に水分3.5%、脂質1.0%、タンパク質90.9%、乳糖0.1% 、灰分4.5%で構成されていますが、メーカーによって若干異なる場合があります。[3]カルシウムカゼインは、酸性カゼインやレンネットカゼインが水に溶けないのに対し、半水溶性です。ナトリウムカゼインは、その極性により、カルシウムカゼインよりも水に溶けやすいです。
物理的特性
カゼインは牛乳中に含まれ、コロイド状のリン酸カルシウムによって結合しています。カルシウムカゼイン塩は、通常、 pH 5.7 以上で安定しており、乳状の液体として外観します。これは、実質的に透明なアンモニウム、カリウム、およびナトリウムカゼイン塩とは異なります。中性または酸性の pH では、カゼインは水に比較的溶けにくく、他の牛乳タンパク質、糖、およびミネラルと簡単に分離されます。カゼインは、NaOH またはCa(OH) 2で pH レベルを切り替えることによって再懸濁することができ、結果としてナトリウムカゼイン塩またはカルシウムカゼイン塩の水溶液が得られます。[4]ほとんどのカゼイン塩は 140°C (284°F) までの温度に耐えることができますが、カルシウムカゼイン塩は 50°C (122°F) の低温でも熱の影響を受けます。[2]カルシウムは二価の陽イオンであるため、いくつかのカゼイン陰イオンと結合することができます。カルシウムイオンの結合は静電反発力を減少させ、カゼイン間の正味引力を引き起こします。[4]これにより、カゼイン陰イオン間に複数の共有結合が形成され、最終的に架橋カゼインが疎水性領域のポケットを形成します。[5]カルシウムカゼインは粘弾性懸濁液を形成し、濃度（50～300 g L-1）の上昇と温度（10～50℃）の低下によって著しく増加します。[4]
食品への応用
様々な食品、焼き菓子、クリーマー、トッピングには、様々なカゼイン塩が含まれています。カゼインカルシウムの栄養学的利点としては、食品の構造構成の改善、脂肪の乳化と安定化、泡立ちと泡の安定性の向上などが挙げられます。カゼインナトリウムは加工食品の安定化に優れた食品添加物として機能しますが、企業は製品中のカルシウム含有量を増やし、ナトリウム含有量を減らすためにカゼインカルシウムを使用することもできます。[5]
カルシウムカゼイン酸塩には、スプレードライ（Scaca）とローラードライ（Rcaca）の2つの形態があり、様々な用途に使用されています。[6] Scacaは、粉乳、インスタントスープ、医薬品、インスタントコーヒーに含まれています。果物や野菜のジュースをインスタントパウダー、インスタントコーヒー、インスタント紅茶に変換する工程、卵やアイスクリームミックスなどの乳製品の乾燥工程において重要な役割を果たしています。Rcacaは主に肉製品やプロセスチーズに使用されています。[6]
高温では、Scacaは減少する可能性がありますが、Rcacaには影響がありません。繊維状カルシウムカゼインゲルなどのいくつかの機械的特性は、その構造が植物由来の肉類似体の候補よりも異方性が高いことを示しています。[7]その形成は、溶媒同位体効果によって大きく影響されます。30％のScacaをH 2 Oと混合すると、より異方性の繊維が得られます。一方、Rcacaは均質なゲルを生成するため、影響はありません。[7]これらの方法は食品バイオポリマーの工業生産に一般的に使用されているため、ScacaとRcacaの両方が食品科学分野に大きな影響を与えることを示しています。
体内でのカゼインカルシウムの役割
筋肉量
タンパク質であるカゼインは、筋肥大、つまり筋肉量の増大に重要な役割を果たします。特にカゼインは、大豆やホエイ由来のタンパク質など、他の種類のタンパク質と比較して、このプロセスにおいてより効果的であることが実証されています。カゼインの摂取は、他の2つのタンパク質と比較して、筋肉量の増加と脂肪量の増加の抑制につながります。[8]
血圧とインスリン調節
カゼイン塩は、体内の筋肉量に及ぼす影響に加え、高血圧患者の血清TAG（動脈硬化指数）を低下させる効果があることが示されています。カルシウムカゼイン塩の補給は、血圧、動脈反応性、脂質レベル、血管機能など、いくつかの心血管代謝リスク因子の改善を示しています。[9]さらに、カルシウムカゼイン塩は内皮機能を改善することで中心収縮期血圧を低下させる効果があります。これは、血管の弛緩と収縮の制御、血液凝固調節、免疫機能、血小板粘着の改善につながります。[9]
カルシウムカゼイン塩はホエイプロテインやマルトデキストリンに比べてインスリン濃度が著しく低く、血漿中の非エステル化脂肪酸の減少に反映され、食後TAG濃度も低下させることができた。[9]
参考文献
- ^ Pitkowski, Anne (2008年7月22日). 「カルシウム存在下におけるカゼイン塩溶液の安定性」. Food Hydrocolloids . 23 (4): 1164– 1168. doi :10.1016/j.foodhyd.2008.07.016 – Elsevier Science Direct経由.
- ^ ab El-Bakry, Mamdouh (2011). 「カゼインの機能的・物理化学的特性と食品および非食品産業用途におけるその利用」. Chemical Physics Research Journal . 4 : 125– 138. ProQuest 1707988596.
- ^ Hrsg., Caballero, Benjamin (2003).食品科学と栄養の百科事典. Acad. Press. ISBN 0-12-227074-6. OCLC 1071910943.
{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ abc トマール、ペギー; ニコライ、タコ; ベニヤヒア、ラザール; デュラン、ドミニク (2013-08-01). 「カゼイン酸ナトリウム溶液とカゼイン酸カルシウム溶液のレオロジーと構造の比較研究」 .国際デイリージャーナル. 31 (2): 100– 106. doi :10.1016/j.idairyj.2013.02.005. ISSN 0958-6946.
- ^ ab 「乳製品会社：「コリークリームおよびその他の乳製品用ミセルカゼイン」特許申請承認プロセス」Food Weekly News、2017年1月。ProQuest 1857923972 。
- ^ ab 王、昭君;デッカーズ、ビルギット L.ファン・デル・グート、アッツェ・ヤン (2020-06-01)。 「カゼイン酸カルシウムのプロセス履歴は繊維形成に影響を与える」。食品工学ジャーナル。275 109866.土井: 10.1016/j.jfoodeng.2019.109866。ISSN 0260-8774。S2CID 212959134。
- ^ ab ティアン、ベイ;ガルシア・サカイ、ビクトリア州。パパス、キャサリン。ファン・デル・グート、アッツェ・ヤン。ボウマン、ウィム G. (2019-11-02)。 「溶媒同位体効果と乾燥方法の影響を受けるカゼイン酸カルシウムにおける繊維形成 – 中性子分光法による研究」。化学工学科学。207 : 1270–1277。書誌コード:2019ChEnS.207.1270T。土井：10.1016/j.ces.2019.07.023。ISSN 0009-2509。S2CID 199071620。
- ^ 青山 真也; 広岡 里奈; 下田 健; 柴田 重信 (2019-12-01). 「機能的過負荷マウスにおける筋肥大に対する異なるタンパク質源の影響」.生化学および生物理学報告. 20 100686. doi :10.1016/j.bbrep.2019.100686. ISSN 2405-5808. PMC 6742840. PMID 31528720 .
- ^ abc Giromini, C.; Chatzidiakou, Y.; Givens, DI; Lovegrove, JA; Lovegrove, Julie A. (2018). 「軽度高血圧成人において、ホエイプロテインは収縮期血圧を低下させ、Ca-カゼインは高脂肪食後の血清TAGを低下させる」. Scientific Reports . 8 (1): 5026. Bibcode :2018NatSR...8.5026F. doi :10.1038/s41598-018-23333-2. PMC 5864936. PMID 29568003 .
