רקע                                                                                           

קזאין הינו החלבון העיקרי שנמצא בחלב, במיוחד בחלב פרה. הקזאין מקנה לחלב את הצבע הלבן והמרקם האטום. חלבון הקזאין משולב עם סידן וזרחן כצבירים של מולקולות קזאין, המכונות מיצלות / סידן פוספו-קזינט. חלבון הקזאין מורכב מחלבונים שונים, כגון: α-casein, β-casein ו - κ-casein.
מלבד קאפה קזאין κ-casein- כל תת חלבוני הקזאין הינם פוספופרוטאינים.
 
אלפא קזאין -   α-casein הינו החלבון העיקרי ומכיל כ -  8-10 קבוצות פוספט וקשה להמיסו במים.
בטא קזאין -   β-casein  מכיל 5 קבוצות פוספט.
קאפה קזאין - κ-casein - הינו גליקופרוטאין המכיל חלקי פחמימות בעלי מטען שלילי. מאחר ו – אלפא ובטא  קזאין מכילים קבוצות פוספט, רגישותם לריכוז מלחי סידן גבוהה, כלומר, ייקשרו עודפי יוני סידן  Ca⁺²  בחלב.
קאפה קזאין יכול להיקשר  לאלפא ובטא  קזאין ליצירת מיצלות ומונע את שקיעתן בנוכחות יוני סידן.

קזאין קיים בחלב בתמיסה קולואידית. בהתאם לטמפרטורה, גודלם של חלקיקי הקזאין נע בין 10 ל-200 מיקרומטר. גדלים של חלקיקים בין 10 ל-30 מיקרומטר מתוארים כתת-מיצלות קזאין ומעל גודל  זה כמיצלות קזאין. קזאין מורכב משרשרות ארוכות של מולקולות של כ - 20 חומצות אמינו שונות, אשר משולבות לתת-מיצלות הקשורות יחדיו על ידי מלחי פוספט.
 
קזאין טהור הינו מוצק לבן אמורפי ללא טעם או ריח. קזאין המשווק לצרכים מסחריים בעל צבע  צהבהב, עם ריח נעים. קזאין יבש נשמר היטב כל זמן שהינו מבודד.  קזאין לח נתקף במהירות על ידי עובשים וחיידקים.
 
 
 
ייצור קזאין                                                                                 

קזאין מסחרי מופק מחלב באחת משתי השיטות הבאות: משקעים על ידי חומצה או קרישה על ידי רנט. לשם הפקת הקזאין באופן איכותי, דרושה הסרת השומן, חלבוני מי גבינה, לקטוז ומינרלים. ללא הסרת רכיבים אלו, תופחת איכות הקזאין.
 
החלב המפוסטר ב-72 מעלות צלזיוס למשך 15 - 20 שניות, משמש לייצור קזאין רנט וסוגים אחרים של קזאין. הגבנה – Renneting, מתבצעת בעזרת אנזים הגבנה – Rennet. החלב מחומם לפרק זמן קצר ולאחר מכן מקורר לכ-30 מעלות צלזיוס. לאחר מכן מתווסף אנזים ההגבנה. לאחר 15 - 20 דקות נוצר ג'ל. חותכים את הג'ל ומערבבים את הקרישה תוך כדי חימום לכ-60 מעלות צלזיוס. הטמפרטורה הגבוהה נחוצה כדי לנטרל את האנזים. זמן הבישול הוא כ-30 דקות.

קזאין מיוצר בדרך כלל באחת מהשיטות הבאות:
משקעים חומציים
במשקעים חומציים באמצעות חומצה מינרלית, יוני המימן הטעונים חיובית, חודרים למיצלות הקזאין וגורמים להפחתה במטען הנטו השלילי של המיצלות. במקביל מצטמצמים מספר יוני הסידן Ca⁺².  מטען המיצלות בעל קוטביות זהה ולכן כוחות הדחייה מצטמצמים.  אנרגיית החום של החלקיקים גורמת להם להתנגש ולהתאחד לכדי אגרגטים גדולים יותר שלאחר מכן נושרים מתוך החלב.
 
- קזאין המוחמץ באופן טבעי מתקרר כאשר מספיק חומצה לקטית מתפתחת מהתסיסה של סוכר חלב על ידי החיידק Streptococcus lactisI    .
 - קזאין חומצי מושקע על ידי הוספת חומצה הידרוכלורית מדוללת או חומצה גופרתית. 

משקעי רנט – Rennet
במשקעי רנט, שלא כמו משקעים חומציים, מיצלות הקזאין מופרדות באופן בלתי הפיך. אנזים ההגבנה - Rennet גורם לביקוע החלק ההידרופילי שאינו רגיש ליוני סידן וגורם להפחתה של כמחצית  מהמטען השלילי והחלשת מעטפת ההידרט, עד לקרישת סידן-.paracaseinateלאחר מכן חותכים את הקריש לחתיכות קטנות כדי לאפשר למי הגבינה להתנקז. 


סיווג הקזאין                                                                                

כאמור, קיימים שני סוגי קזאין תעשייתי, כלומר, קזאין חומצי וקזאין רנט. הקזאין המושקע על ידי חומצות שונות נקרא קזאין חומצי - Acid casein, קזאין חופשי או (פשוט) קזאין; ואילו קזאין המושקע על ידי רנט נקרא  קזאין רנט - Rennet casein.


סיווג קזאין: על בסיס חומר הקרישה:

קזאין חומצי - Acid casein. 

רנט קזאין - Rennet casein. 


סיווג קזאין על בסיס סוג החומצה:

קזאין עם חומצה הידרוכלורית.

קזאין עם חומצה גופרתית. 

קזאין עם חומצה חנקתית. 

קזאין עם חומצה לקטית. 

בנוסף לאלו, קיימים משקעים ישירים של קזאין. 


סיווג קזאין על בסיס מרקם:

קזאין מגורגר.

קזאין מבושל.

קזאין דחוס.



שימושים בקזאין                                                                          

שני סוגי הקזאין העיקריים: קזאין חומצי - Acid casein וקזאין רנט - Rennet casein , מיועדים לשימושים שונים נפרדים ולא ניתן להשתמש בסוג אחד כתחליף לשני.

השימושים השונים של קזאין תעשייתיים הינם:
ייצור מזון, תרופות, תוספי תזונה ומוצרי קוסמטיקה. יישומים תעשייתיים קלים כוללים מוצרי עור שונים, ייצור חומרי ניקוי, הדפסות טקסטיל, תרסיסים נגד חרקים, ייצור סבונים. היישומים העיקריים של קזאין הם ציפויי נייר, דבקים, צבעים, פלסטיק וסיבים מלאכותיים.