Caseína

La pintura de caseína es un medio soluble en agua y de secado rápido utilizado por los artistas. Se ha utilizado desde la época del antiguo Egipto como una forma de témpera , y fue ampliamente utilizada por los ilustradores comerciales como material de elección hasta finales de la década de 1960, cuando, con la llegada de la pintura acrílica , la caseína perdió popularidad. ^{[ 18 ] [ 19 ]} Todavía es ampliamente utilizada por los pintores escénicos, aunque el acrílico también ha ganado terreno en ese campo. ^{[ 20 ]}

Los adhesivos a base de caseína se formulan a partir de caseína, agua y álcalis (generalmente una mezcla de cal hidratada e hidróxido de sodio ). La leche se desnata para eliminar la grasa y luego se acidifica para que la caseína precipite en forma de cuajada . La cuajada se lava (eliminando el suero ) y luego se prensa para extraer el agua (incluso puede secarse hasta convertirla en polvo). La caseína se mezcla con álcalis (generalmente hidróxido de sodio e hidróxido de calcio) para elaborar el adhesivo. Los adhesivos elaborados con diferentes mezclas de álcalis presentan propiedades distintas. También pueden añadirse conservantes. ^{[ 21 ] [ 22 ]}

Eran populares para trabajos en madera, incluso para aeronaves, como el avión de pasajeros de Havilland Albatross en 1939. ^{[ 23 ] [ 24 ]}

El pegamento de caseína también se utiliza en la fabricación de transformadores (específicamente en placas de transformadores) debido a su permeabilidad al aceite. ^{[ 25 ]}

Elmer's Glue-All, Elmer's School Glue y muchos otros adhesivos de Borden se fabricaban originalmente con caseína. Si bien una de las razones era su naturaleza no tóxica, un factor primordial era su bajo costo. Hacia finales del siglo XX, Borden reemplazó la caseína en todos sus adhesivos populares con materiales sintéticos como el PVA .

Aunque han sido reemplazados en gran medida por resinas sintéticas, los adhesivos a base de caseína todavía se utilizan en ciertas aplicaciones específicas, como el laminado de puertas ignífugas y el etiquetado de botellas. ^{[ 23 ] [ 26 ] [ 27 ]} Los adhesivos de caseína se vuelven más delgados rápidamente con el aumento de la temperatura, lo que facilita la aplicación rápida de películas delgadas para etiquetar frascos y botellas en una línea de producción. ^{[ 28 ]}

Diversos alimentos, cremas y coberturas contienen caseinatos. El caseinato de sodio actúa como un aditivo alimentario importante para estabilizar los alimentos procesados; sin embargo, las empresas podrían optar por utilizar caseinato de calcio para aumentar el contenido de calcio y disminuir los niveles de sodio en sus productos. ^{[ 29 ]}

Las caseínas para uso como aditivo alimentario se producen añadiendo un ácido a la leche, lo que provoca que la caseína precipite como caseína ácida . Al añadir una base como hidróxido de sodio o hidróxido de calcio a la caseína ácida, se produce caseinato puro o sal de caseína . ^{[ 30 ]} El término "coprecipitado" se refiere a una mezcla de caseína y posiblemente otros componentes de la leche que se separaron de la solución junto con la caseína. La precipitación puede ocurrir mediante proteólisis (cuajo) o mediante ácido. ^{[ 30 ]}

Los principales usos alimentarios de la caseína son en polvos que requieren una rápida dispersión en agua, desde cremas para café hasta sopas instantáneas de crema. A principios de la década de 1920, Mead Johnson lanzó un producto llamado Casec para aliviar los trastornos gastrointestinales y los problemas digestivos infantiles, que eran una causa común de muerte en niños en aquella época.

Todos los caseinatos tienen propiedades emulsionantes muy eficientes y se utilizan ampliamente para hacer emulsiones en alimentos. ^{[ 32 ] [ 5 ]}

También se cree que la caseína neutraliza la capsaicina , el ingrediente picante activo de los chiles como los jalapeños y los habaneros . ^{[ 33 ]} La leche se consume a menudo para disminuir la irritación causada por los alimentos picantes.

Elaboración de queso

El queso se compone de proteínas y grasas de la leche , generalmente de vaca , búfala , cabra u oveja . Se produce mediante coagulación causada por la desestabilización de la micela de caseína, lo que inicia los procesos de fraccionamiento y concentración selectiva. ^{[ 2 ]} Típicamente, la leche se acidifica y luego se coagula mediante la adición de cuajo , que contiene una enzima proteolítica conocida como renina ; tradicionalmente se obtiene del estómago de los terneros , pero actualmente se produce con mayor frecuencia a partir de microorganismos genéticamente modificados. Los sólidos se separan y se prensan hasta obtener su forma final. ^{[ 34 ]}

A diferencia de muchas proteínas, la caseína no se coagula por calor. Durante el proceso de coagulación, las proteasas coagulantes de la leche actúan sobre la porción soluble de las caseínas, la κ-caseína , originando así un estado micelar inestable que da como resultado la formación del coágulo. Cuando se coagula con quimosina , la caseína a veces se denomina paracaseína . La quimosina (EC 3.4.23.4) es una proteasa aspártica que hidroliza específicamente el enlace peptídico en Phe105-Met106 de la κ-caseína, y se considera la proteasa más eficiente para la industria quesera (Rao et al., 1998). La terminología británica, por otro lado, utiliza el término caseinógeno para la proteína no coagulada y caseína para la proteína coagulada . Tal como existe en la leche, es una sal de calcio .

Algunos de los primeros plásticos se basaban en la caseína. En particular, la galalita era muy conocida por su uso en botones . La fibra de leche se puede fabricar a partir de caseína extruida. El lanital , un tejido hecho de fibra de caseína (conocido como Aralac en Estados Unidos), ^{[ 37 ]} se inventó en Italia en 1935. ^{[ 38 ]} Este material, también conocido como algodón de leche, se utiliza en la producción de hilo y puede fabricarse a partir de una mezcla de caseína y acrilonitrilo , o en algunos casos, de caseína pura. ^{[ 39 ]}

Los compuestos derivados de la caseína se utilizan en productos de remineralización dental para estabilizar el fosfato de calcio amorfo (ACP) y liberarlo sobre las superficies dentales, donde puede facilitar la remineralización. ^{[ 40 ] [ 41 ] [ 42 ]}

Las dietas de exclusión de caseína y gluten se utilizan a veces en la medicina alternativa para niños con autismo . La evidencia de que dichas dietas tengan algún impacto en el comportamiento o el funcionamiento cognitivo y social en niños autistas fue escasa. ^{[ 43 ] [ 44 ]}

Las proteínas de caseína tienen potencial para ser utilizadas como nanomateriales debido a su fuente fácilmente disponible (leche) y su propensión a autoensamblarse en fibrillas amiloides . ^{[ 45 ]}

Las betacaseínas A1 y A2 son variantes genéticas de la proteína de la leche betacaseína que difieren en un aminoácido ; una prolina se encuentra en la posición 67 de la cadena de aminoácidos que componen la betacaseína A2, mientras que en la betacaseína A1 se encuentra una histidina en esa posición. ^{[ 47 ] [ 48 ]} Debido a la forma en que la betacaseína interactúa con las enzimas presentes en el sistema digestivo, las enzimas digestivas procesan de manera diferente la A1 y la A2 , y la digestión de la betacaseína A1 puede liberar un péptido de siete aminoácidos , la beta - casomorfina -7 (BCM-7). ^{[ 47 ]}

El tipo de betacaseína A1 es el más común en la leche de vaca en Europa (excluyendo Italia y Francia, que tienen más vacas A2), Estados Unidos, Australia y Nueva Zelanda. ^{[ 49 ]}

El interés en la distinción entre las proteínas betacaseína A1 y A2 comenzó a principios de la década de 1990 a través de investigaciones epidemiológicas y estudios en animales realizados inicialmente por científicos en Nueva Zelanda, que encontraron correlaciones entre la prevalencia de leche con proteínas betacaseína A1 y varias enfermedades crónicas. ^{[ 47 ]} La investigación generó interés en los medios de comunicación, entre algunos miembros de la comunidad científica y entre los emprendedores. ^{[ 47 ]} Una empresa, A2 Corporation, se fundó en Nueva Zelanda a principios de la década de 2000 para comercializar la prueba y vender "Leche A2" como leche premium más saludable debido a la falta de péptidos de A1. ^{[ 47 ]} A2 Milk incluso solicitó a la autoridad reguladora Food Standards Australia New Zealand que exigiera una advertencia sanitaria en la leche común. ^{[ 47 ]}

En respuesta al interés público, la comercialización de la leche A2 y la evidencia científica publicada, una revisión independiente publicada en 2005 no encontró diferencias discernibles entre el consumo de leche A1 o A2 en cuanto al riesgo de contraer enfermedades crónicas. ^{[ 47 ]} La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) revisó la literatura científica y publicó una revisión en 2009 que no encontró ninguna relación identificable entre las enfermedades crónicas y el consumo de leche con la proteína A1. ^{[ 49 ]}

Una pequeña fracción de la población es alérgica a la caseína. ^{[ 50 ]} La intolerancia a la caseína , también conocida como "intolerancia a las proteínas de la leche", se produce cuando el cuerpo no puede descomponer las proteínas de la caseína. ^{[ 51 ]} La prevalencia de la alergia o intolerancia a la caseína oscila entre el 0,25 % y el 4,9 % de los niños pequeños. ^{[ 52 ]} Se desconocen las cifras para niños mayores y adultos.

Se ha demostrado que la caseína tratada térmicamente es más alergénica y más difícil de digerir cuando se administra a los lactantes. ^{[ 53 ]} Por lo general, no se ha demostrado que la leche materna cause una reacción alérgica, pero debe administrarse a un lactante con precaución en cada toma, en caso de que haya habido una reacción adversa a algún alimento que contuviera caseína consumido por la madre lactante. Se ha demostrado que seguir una dieta sin caseína mejora los resultados en lactantes que son amamantados y que son alérgicos o intolerantes a la proteína láctea. ^{[ 54 ]} Se ha comprobado que la leche materna es el mejor alimento para un lactante y debe probarse primero cuando esté disponible. ^{[ 55 ]}

Se ha demostrado que la suplementación con la enzima proteasa ayuda a las personas intolerantes a la caseína a digerir la proteína con una reacción adversa mínima. ^{[ 56 ]}