● Kasein ist das Hauptprotein der Milch und wird in der Lebensmittel-, Chemie- und Pharmaindustrie häufig verwendet.
● Es gibt verschiedene Arten von Kasein, darunter Rennet-Kasein und Säure-Kasein, die sich in ihrer Gewinnungsmethode und ihren technologischen Eigenschaften unterscheiden.
● Dank seiner einzigartigen funktionellen Eigenschaften wie Emulgier-, Gelier- und Wasserbindungsvermögen findet Kasein in vielen Branchen Anwendung.
Kasein ist eines der wichtigsten in der Milch vorkommenden Proteine und bildet die Grundlage vieler technologischer Prozesse in der Lebensmittelindustrie und darüber hinaus. Dank seiner einzigartigen physikalisch-chemischen Eigenschaften wird es in verschiedenen Bereichen der Industrie eingesetzt – von der Herstellung von Käse und Milchgetränken bis hin zur Verwendung in der chemischen, pharmazeutischen und kosmetischen Industrie. In diesem Artikel erklären wir, was Kasein ist, welche Arten von Kasein es gibt und wie es von den Herstellern in verschiedenen Branchen verwendet wird.
Was ist Kasein und was sind seine Eigenschaften?
Kasein ist ein komplexes Protein, das etwa 80 % des gesamten Proteingehalts von Kuhmilch ausmacht. Es liegt dort in Form von Mizellen vor, d. h. komplexen, kugelförmigen Strukturen mit einem Durchmesser von 25-300 nm, die die Eigenschaften von Milch und Milcherzeugnissen bestimmen. Kasein wird aus der Milch durch Ausfällung mit Hilfe des Enzyms Lab oder von Säuren extrahiert.
Obwohl Kasein ein natürlicher Bestandteil der Milch ist, geht seine Bedeutung weit über die Milchindustrie hinaus – es wird in großem Umfang bei der Herstellung von Lebensmitteln, Kosmetika, Farben oder sogar Biokunststoffen verwendet. Aus wirtschaftlicher Sicht handelt es sich um einen hochwertigen Rohstoff, der aufgrund seiner vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten und seiner stabilen Nachfrage in der Industrie ein wichtiger Bestandteil des globalen Marktes für Milcheiweiß ist.
Arten von Kasein und ihre Eigenschaften
Es gibt zwei Hauptarten von Kasein, die sich in ihrem Herstellungsverfahren und ihren physikalisch-chemischen Eigenschaften unterscheiden: Labkasein und Säurekasein.
Labkasein
Labkasein wird durch enzymatische Gerinnung der Milch mit Hilfe von Lab, einem Enzym, das natürlicherweise in den Mägen von Kälbern vorkommt, gewonnen. Das Lab bewirkt, dass die Milch gerinnt und sich ein Käsebruch bildet. Das Kasein wird dann von der Laktose, den Mineralien und den Molkenproteinen getrennt, eingedickt und getrocknet und nimmt schließlich die Form eines frei fließenden Pulvers an.
Rennet-Kasein hat eine hohe Reinheit, einen feinen Geschmack, eine gute Verdaulichkeit und eine hohe Wasserlöslichkeit. Es wird hauptsächlich in der Lebensmittelindustrie verwendet, z. B. bei der Herstellung von Käse, Milchgetränken, Desserts und als Zutat in eiweißreichen Lebensmitteln. Es verleiht den Produkten nicht nur einen milchigen Geschmack, sondern auch eine cremige Textur und einen hohen Nährwert – Labkasein enthält etwa 90-95 % Protein.
Saures Kasein
Beisaurem Kasein handelt es sich in der Regel um technisches Kasein, das hergestellt wird, indem der pH-Wert der Milch mit Hilfe von Säuren, z. B. Salzsäure, auf etwa 4,6 gesenkt wird, wodurch das Protein ausgefällt wird. Die Molkenproteine werden dann aus dem Bruch gewaschen, anschließend wird das fertige Produkt konzentriert, gemahlen und getrocknet.
Dieses Kasein hat eine etwas andere Struktur und eine geringere Löslichkeit als Labkasein. Es zeichnet sich durch eine höhere Beständigkeit gegenüber chemischen und thermischen Einflüssen aus. Es wird nicht nur in Lebensmitteln, sondern auch bei der Herstellung von Farben, Klebstoffen, Beschichtungen und technischen Materialien verwendet.
Neben den beiden beschriebenen Hauptarten von Kasein gibt es auch Derivate, z. B. Natrium-, Kalzium- und Kaliumkaseinate, die besser löslich sind und sich besser für die Verwendung in flüssigen Produkten eignen. Natriumkaseinat ist ein Lebensmittelzusatzstoff, der verarbeitete Lebensmittel stabilisiert, während Kalziumkaseinat verwendet wird, um den Kalziumgehalt zu erhöhen und den Natriumgehalt in Produkten zu senken.
Eigenschaften von Kasein – Funktionalität und Stabilität
Kasein zeichnet sich durch eine Reihe wertvoller technologischer Eigenschaften aus, die es zu einer äußerst vielseitigen Zutat in der Industrie machen. Diese sind in erster Linie:
- hoher Nährwert (hoher Gehalt an essentiellen Aminosäuren und Kohlenhydraten);
- gelierfähigkeit (ermöglicht die Schaffung stabiler Proteinstrukturen in Käse, Joghurt und Cremes);
- emulgierung (stabilisiert Fett- und Wasseremulsionen, was bei der Herstellung von Soßen, Eiscreme und Milchcremes von entscheidender Bedeutung ist);
- wasserbindung (verbessert die Textur und die Feuchtigkeit in Lebensmitteln);
- dehnbarkeit;
- temperatur- und pH-Beständigkeit (behält seine Struktur auch unter wechselnden Umgebungsbedingungen bei, was seine Verwendung in einer Vielzahl von technologischen Prozessen erleichtert).
Verwendung von Kasein in der Industrie
Kasein wird in einer Vielzahl von Industriezweigen verwendet, was es zu einem wertvollen Rohstoff für Hersteller in verschiedenen Branchen macht.
Lebensmittelindustrie
Die größte Verwendung findet Casein in der Lebensmittelindustrie, wo seine ernährungsphysiologischen und texturgebenden Eigenschaften geschätzt werden. Es wird verwendet für:
- die Herstellung von gereiftem Käse und Schmelzkäse,
- stabilisierung von Milchgetränken,
- die Herstellung von Milchdesserts, Joghurt und Speiseeis,
- die Herstellung von Soßen, Pasten und Dips,
- herstellung von pulverförmigen Produkten, die sich schnell in Wasser auflösen müssen (z. B. Instantsuppen, Kaffeeweißer),
- verbesserung der Konsistenz und des Proteinwerts von diätetischen Produkten, z. B. Riegeln und Brot, sowie von Fleischprodukten.
Dank seiner Eigenschaften ermöglicht Kasein die Herstellung von Produkten mit einer cremigen Textur und einer stabilen Struktur, die auch bei längerer Lagerung erhalten bleibt.
Chemische und technische Industrie
Kasein wird als natürlicher Klebstoff und Bindemittel verwendet, so dass es bei der Herstellung von holzfesten Klebstoffen für Holz, Möbel, Leder oder Kunststoff (z. B. für die Etikettierung von Flaschen) eingesetzt wird. In der Farbenindustrie wird es als Inhaltsstoff in Beschichtungen und Lacken verwendet, um Flexibilität und Glanz zu verleihen. In der Verpackungsindustrie und im Bereich der grünen Materialien wird es zur Herstellung von Biokunststoffen als Alternative zu Kunststoffen verwendet (z. B. Galalit, Milchbaumwolle, Nanomaterialien).
Pharmazeutische und kosmetische Industrie
Aufgrund seiner bindenden und filmbildenden Eigenschaften wird Kasein in einigen Cremes, Masken und Tabletten als Hilfsstoff oder Träger von Wirkstoffen eingesetzt. Manchmal wird es auch als Zusatzstoff in Nahrungsergänzungsmitteln für körperlich aktive Menschen und in klinischen Ernährungsprodukten verwendet. Caseinderivate werden auch in Produkten zur Remineralisierung des Zahnschmelzes verwendet.
Futtermittelindustrie
Aufgrund seines Nährwerts wird Casein auch als Zutat in Futtermitteln und Heimtierfutter verwendet, da es einen hohen Gehalt an essenziellen Aminosäuren aufweist.
Kaseinhersteller und der Rohstoffmarkt
Der Weltmarkt für Kasein ist stark diversifiziert und wächst wertmäßig mit der Nachfrage nach hochwertigen Milchproteinen. Die größten Produzenten kommen aus Neuseeland, Indien, Frankreich und Polen. Auf den Handel mit Milchrohstoffen spezialisierte Unternehmen wie Foodcom S.A. bieten verschiedene Formen von Kasein an, die auf die Bedürfnisse der Lebensmittel- und technischen Industrie zugeschnitten sind, darunter Labkasein und Säurekasein.
In wirtschaftlicher Hinsicht ist Kasein nicht nur ein Bestandteil der Milch, sondern auch ein Rohstoff von strategischer Bedeutung für verschiedene Industrien. Seine technologische Vielseitigkeit macht es für eine Vielzahl von Produktionsprozessen unverzichtbar und entspricht gleichzeitig dem Trend zu natürlichen und biologisch abbaubaren Zutaten.
