Caséine

Définition

La caséine est un mélange de substances protéiques contenues dans le lait. Ce mélange de phosphoprotéines du lait riches en acide glutamique forme deux sous-unités de 15–20 acides aminés différents. Ces chaînes de molécules sont combinées en sous-micelles qui sont maintenues ensemble par des sels de phosphate.

Dans le lait, la caséine est sous forme de caséinogène, un précurseur qui précipite en caséine sous l'action de la rennine (présure).

De la caséine en poudre :

La caséine est constituée de longues chaînes de molécules de 20 acides aminés différents.

Explications

La caséine est présente dans le lait en solution colloïdale. Selon la température, la taille des particules de caséine varie de 10 à 200 µm. Les tailles de particules comprises entre 10 et 30 µm sont décrites comme des sous-micelles de caséine, au-dessus comme des micelles de caséine.

Avec une proportion d'environ 80 pour cent, la caséine est la fraction protéique la plus importante du lait de vache. La caséine isolée est une matière première précieuse pour une grande variété de secteurs industriels.

L'industrie alimentaire utilise la caséine sous forme de poudre comme protéine de haute qualité. Il a également une grande importance comme liant pour les peintures, pour le collage du contreplaqué, comme photoréserve dans la gravure et pour la fabrication d'adhésifs, de mastic, de finitions textiles et de blocs de teinture pour le cuir.

Les chaînes de traitement GEA (procédés alternatifs) prennent en charge la récupération de la caséine par précipitation acide ou présure.

Afin d'isoler la caséine, les micelles de caséine doivent être précipitées hors du lait. Cela devient possible lorsque la charge de surface et par conséquent les forces de répulsion des molécules de caséine sont réduites afin que la coagulation puisse avoir lieu.

Précipitation acide

Lors d'une précipitation acide à l'aide d'un acide minéral, les ions hydrogène chargés positivement pénètrent dans les micelles de caséine, ce qui entraîne une chute de la charge nette négative des micelles de caséine. Simultanément, la coquille d'hydrate et le nombre d'ions calcium doublement chargés sont également réduits.

La charge de même polarité et donc les forces de répulsion sont réduites, de sorte que les forces d'attraction prédominent. L'énergie thermique des particules les fait entrer en collision et s'unir en des agrégats plus gros qui précipitent ensuite hors du lait.

Précipitation de présure

Contrairement à la précipitation acide, qui est réversible, dans la précipitation présure, les composants micellaires sont irréversiblement clivés. L'enzyme présure clive la partie hydrophile insensible au calcium. Environ 50 % de la charge négative nette de la surface de la caséine est ainsi perdue, affaiblissant l'enveloppe protectrice d'hydrate et exposant la partie sensible au calcium de la caséine à la surface de la micelle.

L'agrégation a maintenant lieu dans la deuxième phase de coagulation suivant la réaction enzymatique. La gélification réelle a lieu en pontant les agrégats avec des ions calcium.

Élimination des bactéries du lait écrémé

Qu'il s'agisse de présure ou de précipitation acide, un lait écrémé bien dégraissé est le point de départ de la production de caséine. Afin de pouvoir fabriquer un produit final parfait, le lait écrémé doit non seulement être pasteurisé mais aussi aussi exempt de germes que possible.

Dans le séparateur d'élimination des bactéries, les bactéries et les germes sont séparés par centrifugation et évacués du bol par éjection partielle. Le lait écrémé clarifié par des bactéries est ensuite chauffé à la température de coagulation dans un échangeur de chaleur à plaques.

Selon le type de caséine (acide ou présure), la caséine est précipitée soit par addition en ligne d'acide technique, soit par l'utilisation d'enzymes avec addition de présure. Cette dernière méthode de précipitation nécessite un certain temps et est donc réalisée en batch.

Pour soutenir et promouvoir le processus de coagulation, d'autres traitements de température indirects avec des étapes de réaction ultérieures suivent.

La séparation réelle de la caséine coagulée du lactosérum est effectuée par des décanteurs. Le lactosérum qui se forme (première étape) est refroidi, clarifié puis transmis pour un traitement ultérieur. Afin d'augmenter le degré de pureté de la caséine brute, elle doit être largement débarrassée des minéraux et du lactose qui y adhèrent.

Pour ce faire, il est lavé plusieurs fois selon le principe à contre-courant, puis séché jusqu'à une teneur en eau résiduelle de maximum dix pour cent. Le système fermé de GEA gère avec une quantité d'eau de lavage exceptionnellement faible, économisant les ressources naturelles et réduisant simultanément les coûts de production.

En rapport avec "caséine"

• acroléine

  

  L'acroléine (propénal) est un aldéhyde acrylique, un liquide clair, incolore à couleur paille, volatile avec une odeur piquante et suffocante.

• apolipoprotéine

  

  Une apolipoprotéine est une protéine qui contient et transporte des lipides dans le sang.

• apoprotéine

  

  Une apoprotéine est une partie protéique d'une hétéroprotéine, associée au groupement prosthétique pour former la protéine fonctionnelle.

• biliprotéine

  

  Une biliprotéine est une protéine dont le groupement prosthétique est une chaîne tétrapyrrolique.