Zawartość wybranych makroelementów i mikroelementów w kazeinie kwasowej i kazeinianach

• Autorzy: Krzysztof Siemianowski , Elzbieta Tońska , Jerzy Szpendowski

Warianty tytułu

Content of Selected Macroelements and Microelements in Acid Casein and Caseinates

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Celem pracy było określenie zawartości wybranych makroelementów i mikroelementów w kazeinie kwasowej i kazeinianach. Materiał badawczy stanowiła kazeina kwasowa otrzymana metodą tradycyjną oraz kazeiniany: sodu, wapnia i sodowo-wapniowy otrzymane metodą ekstruzji. Badane preparaty białkowe pochodziły z produkcji przemysłowej. W kazeinie kwasowej i kazeinianach oznaczono zawartość wody, związków mineralnych w postaci popiołu oraz zmierzono kwasowość czynną. Próbki preparatów białkowych mineralizowano na mokro, a następnie oznaczano w nich zawartość wybranych makroelementów (Ca, P, Mg, K, Na) i mikroelementów (Fe, Zn, Cu, Mn). Zawartość Ca, Mg, Fe, Zn, Cu i Mn oznaczono techniką płomieniowej spektrometrii absorpcji atomowej (płomień: acetylen - powietrze). K i Na oznaczano techniką emisyjną (płomień: acetylen - powietrze). Zawartość P oznaczano metodą kolorymetryczną. Wykazano, że produkowane ekstruzyjnie kazeiniany zawierały średnio mniej wody (5,63 ÷ 6,28 %) w porównaniu z otrzymaną tradycyjnie kazeiną kwasową (8,15 %). Kazeiniany zawierały średnio kilkakrotnie więcej popiołu (3,80 ÷ 4,54 %) w porównaniu z kazeiną kwasową (0,77 %). Badane preparaty białkowe różniły się istotnie pod względem pH. Średnia wartość pH kazeiny kwasowej wynosiła 5,10 a kazeinianu wapnia - 6,92. Kazeiniany, niezależnie od rodzaju, w porównaniu z kazeiną kwasową zawierały znacznie więcej wapnia (odpowiednio: 1,196 ÷ 22,004 mg/g s.m. wobec 0,499 mg/g s.m.), potasu (0,136 ÷ 0,262 mg/g s.m. wobec 0,005 mg/g s.m.) i sodu (0,279 ÷ 12,665 mg/g s.m. wobec 0,005 mg/g s.m.) oraz zbliżoną ilość fosforu (8,084 ÷ 8,177 mg/g s.m. wobec 8,205 mg/g s.m.) i magnezu (0,033 ÷ 0,040 mg/g s.m. wobec 0,039 mg/g s.m.), z wyjątkiem kazeinianu wapnia (0,201 mg/g s.m.). Największą zawartością wapnia oraz żywieniowo korzystnym stosunkiem jego zawartości względem fosforu (2,70 : 1) charakteryzował się kazeinian wapnia, co predysponuje ten preparat do stosowania w postaci składnika do wzbogacania żywności w pełnowartościowe białko i wapń. Pod względem mikroelementów kazeiniany, w porównaniu z kazeiną kwasową, zawierały więcej żelaza (odpowiednio: 76,234 ÷ 89,325 μg/g s.m. wobec 8,090 μg/g s.m.) i manganu (0,654 ÷ 6,068 μg/g s.m. wobec 0,155 μg/g s.m.). Kazeinian sodowowapniowy charakteryzował się mniejszą zawartością cynku (17,042 μg/g s.m.) w porównaniu z kazeinąkwasową (27,101 μg/g s.m.), kazeinianem sodu (29,508 μg/g s.m.) i kazeinianem wapnia (28,602 μg/g s.m.). Kazeinian wapnia zawierał więcej miedzi (1,801 μg/g s.m.) od kazeiny kwasowej (1,284 μg/g s.m.), kazeinianu sodu (1,234 μg/g s.m.) i od kazeinianu sodowo-wapniowego (1,120 μg/g s.m.). (abstrakt oryginalny)

EN

The objective of the research study was to determine the content of selected macroelements and microelements in acid casein and caseinates. The research materials comprised acid casein produced using a traditional method and sodium caseinate, calcium caseinate, and sodium-calcium caseinate produced using a method of extrusion. The analyzed protein preparations came from the industrial manufacturing. In the acid casein and caseinates, the water content was determined as were the mineral compounds in the form of ash, and the active acidity was measured. The samples of protein preparations were wet-mineralized, and, next, the contents of selected macroelements (Ca, P, Mg, K, Na) and microelements (Fe, Zn, Cu, Mn) were determined. The contents of Ca, Mg, Fe, Zn, Cu, and Mn were determined using a flame atomic absorption spectroscopy (flame: acetylene-air). The contents of K and Na were determined using an emission spectrometry (flame: acetylene-air). The content of P was determined using a colorimetric method. It was proved that the caseinates produced by extrusion had, on average, a lower water content (5.63 ÷ 6.28 %) than the acid casein produced by a traditional method (8.15 %). The caseinates contained a several times larger amount of ash (3.80 ÷ 4.54 %) compared to the acid casein (0.77 %). The protein preparations analyzed differed significantly in the pH value. The mean pH value of the acid casein was 5.10 and that of calcium caseinate: 6.92. Compared to the acid casein and regardless of their type, the caseinates contained much more calcium (respectively: 1.196 ÷ 22.004 mg/g d.m. vs. 0.499 mg/g d.m.), potassium (0.136 ÷ 0.262 mg/g d.m. vs. 0.005 mg/g d.m.), and sodium (0.279 ÷ 12.665 mg/g d.m. vs. 0.005 mg /g d.m.), and the similar concentrations of phosphorus (8.084 ÷ 8.177 mg/g d.m. vs. 8.205 mg/g d.m.) and magnesium (0.033 ÷ 0.040 mg/g d.m. vs. 0.039 mg/g d.m.), except for the calcium caseinate. The calcium caseinate was characterized by the highest content of calcium and a nutritionally desirable calcium-tophosphorus ratio (2.70 : 1), which indicated that it could be used as a food additive to enrich food products with the high-quality protein and calcium. Regarding the microelements, the caseinates contained higher amounts of iron (respectively: 76.234 ÷ 89.325 μg/g d.m. vs. 8.090 μg/g d.m.) and manganese (0.654 ÷ 6.068 μg/g d.m. vs. 0.155 μg/g d.m.) compared to the acid casein. The sodium-calcium caseinate was characterized by lower contents of zinc (17.042 μg/g d.m.), sodium caseinate (29.508 μg/g d.m.), and calcium caseinate (28.602 μg/g d.m.) compared to the acid casein (27.101 μg/g d.m.). The calcium caseinate had more copper (1.801 μg/g d.m.) than the acid casein (1.284 μg/g d.m.), sodium caseinate (1.234 μg/g d.m.), and sodium-calcium caseinate (1.120 μg/g d.m.). (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Towaroznawstwo żywności; Badanie żywności; Jakość produktów żywnościowych

EN

Food commodities; Food research; Quality of food products

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 22 (2015)
• Numer: nr 4 (101)
• Strony: 49--59

Twórcy

autor

Krzysztof Siemianowski

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

autor

Elzbieta Tońska

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

autor

Jerzy Szpendowski

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

Bibliografia

• [1] AOAC: Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists. Ed. S. Williams. Arlington, Virginia 1984.
• [2] Arrieta M.P., Peltzer M.A., Lópezb J., María del Carmen Garrigósa M., Valente A.J.M., Jiméneza A.: Functional properties of sodium and calcium caseinate antimicrobial active films containing carvacrol. J. Food Eng., 2014, 1 (121), 94-101.
• [3] Barraquio V.L., van de Voort F.R.: Sodium caseinate from skim milk powder by extrusion processing: physicochemical and functional properties. J. Food Sci., 1991, 6 (56), 1552-1556.
• [4] Bastier P., Dumay E., Cheftel J.C.: Physico-chemical and functional properties of commercial caseinates. LWT - Food Sci. Technol., 1993, 6 (26), 529-537.
• [5] Dziuba J., Babuchowski A., Smoczyński M., Smietana Z.: Fractal analysis of caseinate structure. Int. Dairy J., 1999, 3-6 (9), 287-292.
• [6] Fichtali J., van de Voort F.R.: Pilot plant production of caseins using extrusion processing. II. Sodium caseinate production. Milchwissenschaft, 1991, 8 (46), 479-483.
• [7] Fichtali J., van de Voort F.R., Diosady L.L.: Performance evaluation of acid casein neutralization process by twin-screw extrusion. J. Food Eng., 1995, 3 (26), 301-318.
• [8] Kusiuk A., Grembecka M., Szefer P.: Wzajemne relacje stężeń Ca i P w serach źródłem prawidłowo zbilansowanej diety. Bromat. Chem. Toksykol., 2009, 3 (XLII), 798-802.
• [9] Markiewicz K.: Oznaczanie zawartości wapnia i fosforu w produktach spożywczych. W: Ćwiczenia z analizy żywności. Red. Z. Żegarska. Wyd. UWM. Olsztyn 2000, ss. 67-72.
• [10] Obrusiewicz T.: Technologia mleczarstwa. Cz. 2. WSziP, Warszawa 1995, ss. 250-270.
• [11] PN-A 86361-2:1999. Mleko i przetwory mleczne. Kazeina kwasowa i kazeiniany. Metody badań. Oznaczanie zawartości wody.
• [12] PN-A 86361-9:1999. Mleko i przetwory mleczne. Kazeina kwasowa i kazeiniany. Metody badań. Oznaczanie pH.
• [13] Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 29 lipca 2004 r. w sprawie szczegółowych wymagań w zakresie jakości handlowej oraz metod analizy kazein spożywczych i kazeinianów spożywczych. Dz. U. 2004 r. Nr 180, poz. 1863.
• [14] Sugiarto M., Ye A., Singh H.: Characterisation of binding of iron to sodium caseinate and whey protein isolate. Food Chem., 2009, 3 (114), 1007-1013.
• [15] Szpendowski J., Cierach M., Śmietana Z., Wilczewska J.: Physico-chemical and functional properties of caseinates obtained by extrusion-cooking. Pol. J. Food Nutr. Sci., 2001, 10/51 (4), 13-18.
• [16] Szpendowski J., Siemianowski K.: Właściwości odżywcze i funkcjonalne oraz zastosowanie kazeinianów w przetwórstwie spożywczym. NIT, 2013, 3 (10), 122-138.
• [17] Szpendowski J., Staniewski B., Bohdziewicz K., Siemianowski K., Szymański E.: Wpływ ekstruzji na właściwości fizykochemiczne i czystość mikrobiologiczną kazeiny. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2010, 4 (71), 37-49.
• [18] Szpendowski J., Szymański E., Staniewski B., Bohdziewicz K.: Właściwości fizykochemiczne i funkcjonalne kazeinianów otrzymywanych metodą zbiornikową oraz ekstruzji. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2010, 2 (69), 62-75.
• [19] Szpendowski J., Śmietana Z., Panfil-Kuncewicz H.: Wpływ neutralizacji kazeiny kwasowej na jakość ekstrudowanego kazeinianu sodowego. Przem. Spoż., 1994, 6, 175-177.
• [20] Szpendowski J., Śmietana Z., Świgoń J.: The effect of extrusion on the content of minerals in selected extruded products. Acta Acad. Agricult. Tech. Olst. Technologia Alimentorum, 1996, 29, 15-23.
• [21] Śmigielska H., Lewandowicz G., Gawęcki J.: Biopierwiastki w żywności. Przyswajalność składników mineralnych. Przem. Spoż., 2005, 7, 28-32.
• [22] Tossavainen O., Pyykkönen P., Vastamäki P., Huotari H.: Effect of milk protein products on the stability of a model low-fat spread. Int. Dairy J., 1996, 2 (6), 171-184.
• [23] Whiteside P.J., Miner B.: Pye Unicam Atomic Absorption Data Book. Pye Unicam Ltd, Cambridge 1984.

Identyfikatory

DOI

10.15193/ZNTJ/2015/101/055