Casein Protein

Kasein, das Hauptprotein in der Milch und der wesentliche Bestandteil von Käse. In reiner Form ist es ein amorpher weißer Feststoff, geschmacks- und geruchsneutral, während sein handelsüblicher Typ gelblich mit einem angenehmen Geruch ist. Kuhmilch enthält etwa 3 Prozent Kasein.

Eigenschaften

Reines Kasein ist ein amorpher weißer Feststoff ohne Geschmack oder Geruch. Kommerzielles Kasein ist leicht gelb mit einem angenehmen Geruch. Trockenes Kasein ist gut haltbar, wenn es vor Insekten und Nagetieren geschützt ist. feuchtes Kasein wird schnell von Schimmelpilzen und Bakterien angegriffen und bekommt einen unangenehmen Geruch. Das spezifische Gewicht beträgt 1,25 bis 1,31. Casein ist eine Mischung von Phosphoproteinen mit unterschiedlichem Molekulargewicht.

Casein ist ein lyophiles Kolloid, das Albumin und Gelatine ähnelt. Es ist bei pH 4,6 isoelektrisch, wobei seine Löslichkeit in Wasser nur 0,01 Prozent beträgt. Es ist amphoter: Unter pH 4,6 bildet Kasein mäßig lösliche Salze wie Kaseinchlorid; über pH 4,6 bildet Casein mit Basen Salze. Natriumcaseinat und andere Alkalisalze sind unbegrenzt löslich, während Calciumcaseinat, andere Erdalkalisalze und Schwermetallsalze nahezu unlöslich sind. Caseinate bilden leicht Gele, wenn sie langsam aus konzentrierten Lösungen koaguliert werden. Formaldehyd bildet mit Casein eine unlösliche Verbindung. Casein ist in den meisten organischen Lösungsmitteln unlöslich. Paracasein ist weniger lyophil, aber ansonsten identisch mit Casein.

Herstellung

Kasein wird normalerweise aus Magermilch (selten aus Buttermilch) nach einer von drei Methoden hergestellt: (1) natürlich angesäuertes Kasein gerinnt, wenn sich aus der Fermentation von Milchzucker durch das allgegenwärtige Bakterium Streptococcus lactisi genügend Milchsäure entwickelt; (2) saures Kasein wird durch Zugabe von verdünnter Salzsäure oder Schwefelsäure ausgefällt; (3) Für Labkasein wird warme Magermilch mit Lab-Extrakt eingestellt, bis das Calciumparacaseinat gerinnt. Danach wird das Gerinnsel in kleine Stücke geschnitten, damit die Molke abtropfen kann. Bei allen drei Methoden wird die Molke abgezogen, der Quark mit Wasser gewaschen, abgelassen oder gepresst, an warmer Luft getrocknet, gemahlen und zum Verkauf verpackt. Rennet-Kasein hält einen Großteil des Calciumphosphats aus der Milch zurück.

Verwendet

Kasein wird in Fertiggerichten, in Arzneimitteln und Nahrungsergänzungsmitteln sowie in Kosmetika verwendet. Kleinere industrielle Anwendungen umfassen das Würzen und Abrichten von Leder, Reinigungs- und Polituren für Schuhe, das Drucken und Leimen von Textilien, Insektizidsprays, die Seifenherstellung und viele Anwendungen, bei denen Kasein als Schutzkolloid, Emulgator oder Bindemittel dient. Hauptanwendungen von Kasein sind Papierbeschichtungen, Klebstoffe, Farben, Kunststoffe und Chemiefasern.

Papierbeschichtungen

Buch- und Kunstdruckpapiere sind mit pigmentiertem Kasein beschichtet, um eine geeignete Oberfläche für Halbtonillustrationen bereitzustellen. Eine mäßig alkalische Lösung von natürlich sauerem oder saurem Kasein wird mit einer Wasseraufschlämmung der Pigmente gemischt. Zur besseren Wasserbeständigkeit kann Formaldehyd oder Kalk zugesetzt werden. Die Mischung wird in einer Beschichtungsmaschine auf dem Papier verteilt und getrocknet.

Kleber

Mit Kaseinkleber hergestellte Holzfugen halten einige Zeit der Feuchtigkeit stand. Zubereiteter Kaseinkleber ist ein Pulver, das aus natürlich sauerem oder saurem Kasein, Kalk, geeigneten Natriumsalzen und einem Fungizid besteht. Das Pulver wird kurz vor Verwendung des Klebers in Wasser gelöst, woraufhin die Natriumsalze einen Teil des Kalks ausfällen, Natriumhydroxid freisetzen und das Casein als Natriumcaseinat lösen; später wandelt der Rest des Kalks das Natriumcaseinat langsam in unlösliches Calciumcaseinat um.

Farben

Kaseinfarben oder Staupe bieten eine mäßig waschbare, glanzlose Dekoration für Innenwände oder für Außenmauerwerk. Caseinpulverfarben, die mit Wasser gemischt werden sollen, ähneln in ihrer Zusammensetzung dem Caseinkleber, mit Ausnahme der weiteren Zugabe von Pigmenten. Caseinpastenfarben, die mit Wasser verdünnt werden sollen, werden durch Pigmentieren schwach alkalischer Caseinlösungen hergestellt. Casein wird auch als Emulgator in Emulsionsfarben verwendet, bei denen es sich um Ölfarben handelt, die mit Wasser verdünnt werden können.

Kunststoffe

Geformte Kunststoffe aus Kasein ähneln im Aussehen Horn, Elfenbein, Ebenholz und Marmor. Die Hauptverwendung sind Knöpfe für Kleidung. Rennet-Kasein wird granuliert, mit Wasser angefeuchtet und gründlich geknetet. Farbstoffe oder Pigmente können zugesetzt werden. Das Granulat nimmt das Wasser auf und wird erweicht. Das Material wird dann durch eine beheizte Zylinderpresse mit rotierender Schnecke geleitet, aus der weicher Kunststoff unter Druck in Stäben oder Rohren extrudiert wird. Der weiche Kunststoff kann dann in der gewünschten Form geformt werden. Der geformte Kunststoff wird durch langes Einweichen in Formaldehydlösung gehärtet, wonach er langsam getrocknet wird.