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カルシウムカゼインは、脱脂乳や1%乳に含まれるカゼインから得られる数種類の乳タンパク質の1つです。カルシウムカゼインは紙のような甘みがあり、全体的に淡白な風味で、主に食事の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、酸性カゼインと一緒に加えら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使用されるカルシウム以外の陽イオンには、アンモニウム、カリウム、ナトリウムなどがあります。
カルシウムカゼインには約17%のグルタミン酸が含まれています。カルシウムカゼインは主に3.5%の水分、1.0%の脂肪、90.9%のタンパク質、0.1%のラクトース、4.5%の灰分で構成されていますが、これは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、水に溶けない酸性カゼインとレンネットカゼインとは異なり、水に半溶けます。ナトリウムカゼインは極性があるため、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る。カルシウムカゼイン塩は一般に pH 5.7 以上で安定しており、乳状の液体として現れる。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る。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、およびミネラルから簡単に分離される。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る。[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るが、カルシウムカゼイン塩は 50°C (122°F) ほどの低温でも熱の影響を受ける。[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る。カルシウムイオンの結合は静電反発力を低減し、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する可能性があります。[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）の増加と温度の低下（10〜50℃）により著しく増加します。[4]
食品への応用
さまざまな食品、焼き菓子、クリーマー、トッピングには、さまざまなカゼイン塩が含まれています。カルシウムカゼイン塩の栄養上の利点には、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あります。ナトリウムカゼイン塩は、加工食品を安定させるための優れた食品添加物として機能しますが、企業はカルシウムカゼイン塩を使用して、製品のカルシウム含有量を増やし、ナトリウムレベルを下げることを選択できます。[5]
カルシウムカゼイン酸塩には、スプレー乾燥（Scaca）とローラー乾燥（Rcaca）の2つの形態があり、さまざまな用途に使用されています。[6] Scacaは、乾燥粉乳、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や紅茶に加工したり、卵やアイスクリームミックスなどの乳製品を乾燥させたりする際に重要な役割を果たします。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、その構造が植物ベースの肉類似品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は均質なゲルになり、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の両方が食品科学の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
カゼインはタンパク質であり、筋肉肥大、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、このプロセスに効果的であることが実証されています。カゼインを摂取すると、他の2つのタンパク質と比較して、筋肉量が増加し、脂肪量の増加が少なくなります。[8]
血圧とインスリン調節
カゼイン塩は、体の筋肉量に影響を及ぼすだけでなく、高血圧の人の血清TAGを下げる効果があることもわかっています。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、いくつかの心臓代謝リスク要因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下げるのに役立ちます。これにより、血管の弛緩と収縮、血液凝固調節、免疫機能、血小板接着がより適切に制御されます。[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が減少し、食後の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). 「カルシウム存在下でのカゼイン塩溶液の安定性」.食品ハイドロコロイド. 23 (4): 1164–1168. doi :10.1016/j.foodhyd.2008.07.016 – Elsevier Science Direct 経由.
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- ^ 青山 真也; 広岡 里奈; 下田 健; 柴田 茂信 (2019-12-01). 「機能的に過負荷を与えられたマウスの筋肥大に対する異なる食事性タンパク質源の影響」.生化学および生物物理学レポート. 20 :100686. doi :10.1016/j.bbrep.2019.100686. ISSN 2405-5808. PMC 6742840. PMID 31528720 .
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