Caseïne, het belangrijkste eiwit in melk en het essentiële ingrediënt van kaas. In pure vorm is het een amorfe witte vaste stof, smaakloos en geurloos, terwijl het commerciële type geelachtig is met een aangename geur. Koemelk bevat ongeveer 3 procent caseïne.
Eigendommen
Pure caseïne is een amorfe witte vaste stof zonder smaak of geur. Commerciële caseïne is lichtgeel, met een aangename geur. Droge caseïne blijft goed beschermd tegen insecten en knaagdieren; vochtige caseïne wordt snel aangetast door schimmels en bacteriën en krijgt een onaangename geur. Het soortelijk gewicht is 1,25 tot 1,31. Caseïne is een mengsel van fosfoproteïnen met verschillend molecuulgewicht.
Caseïne is een lyofiel colloïd dat lijkt op albumine en gelatine. Het is iso-elektrisch bij pH 4,6, waar de oplosbaarheid in water slechts 0,01 procent is. Het is amfoteer: onder pH 4,6 vormt caseïne matig oplosbare zouten zoals caseïnechloride; boven pH 4,6 caseïne vormt zouten met basen. Natriumcaseïnaat en andere alkalizouten zijn onbeperkt oplosbaar, terwijl calciumcaseïnaat, andere aardalkalizouten en zware metaalzouten bijna onoplosbaar zijn. Caseïnaten vormen gemakkelijk gels wanneer ze langzaam worden gecoaguleerd uit geconcentreerde oplossingen. Formaldehyde vormt met caseïne een onoplosbare verbinding. Caseïne is onoplosbaar in de meeste organische oplosmiddelen. Paracasein is minder lyofiel, maar is verder identiek aan caseïne.
Vervaardiging
Caseïne wordt meestal gemaakt van magere melk (zelden van karnemelk), op een van de volgende drie manieren: (1) natuurlijk zure caseïne stremt wanneer voldoende melkzuur ontstaat door fermentatie van melksuiker door de altijd aanwezige bacterie Streptococcus lactisi; (2) zuur caseïne wordt geprecipiteerd door verdund zoutzuur of zwavelzuur toe te voegen; (3) voor stremsel-caseïne wordt warme magere melk met stremsel-extract gezet tot het calciumparacaseinaat stolt, waarna het stolsel in kleine stukjes wordt gesneden om de wei te laten wegvloeien. Bij alle drie de methoden wordt de wei afgetapt, de wrongel gewassen met water, uitgelekt of geperst, gedroogd in warme lucht, gemalen en verpakt voor verkoop. Stremsel caseïne houdt veel van het calciumfosfaat uit de melk vast.
Toepassingen
Caseïne wordt gebruikt in bereid voedsel, in medicijnen en voedingssupplementen en in cosmetica. Kleine industriële toepassingen zijn onder meer het kruiden en aankleden van leer, reinigingsmiddelen en poetsmiddelen voor schoenen, textieldruk en -bepaling, insecticide sprays, zeep maken en vele toepassingen waarbij caseïne dient als een beschermend colloïd, emulgeermiddel of bindmiddel. De belangrijkste toepassingen van caseïne zijn papiercoatings, lijmen, verven, kunststoffen en kunstmatige vezels.
Papieren coatings
Boek- en kunstpapieren zijn gecoat met gepigmenteerde caseïne om een geschikt oppervlak te bieden voor illustraties in halve tonen. Een matig alkalische oplossing van natuurlijk verzuurde of zure caseïne wordt gemengd met een watersuspensie van de pigmenten. Formaldehyde of kalk kan worden toegevoegd voor een betere weerstand tegen water. Het mengsel wordt in een coatingmachine op het papier uitgesmeerd en gedroogd.
Lijmen
Houtverbindingen gemaakt met caseïnelijm zijn enige tijd bestand tegen vocht. Bereide caseïnelijm is een poeder dat bestaat uit natuurlijk verzuurde of zure caseïne, kalk, geschikte natriumzouten en een fungicide. Het poeder wordt kort voordat de lijm wordt gebruikt in water opgelost, waarna de natriumzouten een deel van de kalk neerslaan, natriumhydroxide afgeven en de caseïne oplossen als natriumcaseïnaat; later verandert de rest van de kalk langzaam het natriumcaseïnaat in onoplosbaar calciumcaseïnaat.
Verven
Caseïneverf of lijmverf biedt matig afwasbare, glanzende decoratie voor binnenmuren of voor metselwerk buitenshuis. Caseïnepoederverven, te mengen met water, lijken qua samenstelling op caseïnelijm, behalve voor de verdere toevoeging van pigmenten. Caseïnepasta-verven, te verdunnen met water, worden gemaakt door zwak alkalische oplossingen van caseïne te pigmenteren. Caseïne wordt ook gebruikt als emulgator in emulsieverven, dit zijn olieverf die met water kan worden verdund.
Kunststoffen
Gegoten plastic van caseïne lijkt qua uiterlijk op hoorn, ivoor, ebbenhout en marmer. Het belangrijkste gebruik is voor knopen voor kleding. Caseïne van stremsel wordt gegranuleerd, bevochtigd met water en grondig gekneed. Er kunnen kleurstoffen of pigmenten worden toegevoegd. De korrels nemen het water op en worden verzacht. Het materiaal wordt vervolgens met een roterende schroef door een verwarmde cilinderpers geleid waaruit zacht plastic onder druk in staven of buizen wordt geëxtrudeerd. De zachte kunststof kan dan in de gewenste vorm worden gegoten. Het gevormde plastic wordt door lang weken in formaldehyde-oplossing gehard, waarna het langzaam wordt gedroogd.
