TỔNG QUAN VỀ SODIUM CASEINATE
Lịch sử nghiên cứu sodium caseinate
Nghiên cứu về casein đã bắt đầu từ năm 1814, và casein thường được chiết xuất bằng phương pháp kết tủa đẳng điện ở pH 4,6, một kỹ thuật được phát triển bởi Hammersten.
Casein, được cải tiến bởi van Slyke và Barker năm 1918, là một hỗn hợp ba loại protein: α-, β- và γ-casein Theo nghiên cứu của Mellander (1939), casein đẳng điện được tách thành hai phần bằng CaCl2: phần không tan chiếm khoảng 85% gồm αs- và β-casein, và phần tan được gọi là κ-casein, lần đầu tiên được biết đến trước năm 1956 Năm 1969, Annan và Manson phát hiện αs-casein là hỗn hợp của αs1-casein và αs2-casein Hiện nay, sodium caseinate là hỗn hợp hòa tan của bốn loại protein chính (αs1-, αs2-, β-, κ-casein), được sản xuất từ sữa tách béo và phân thành hai loại thành phẩm: caseinates (natri, kali, canxi, v.v.) và đồng kết tủa (co-precipitates) từ phức hợp casein và whey protein.
Tổng quan sodium caseinate
Sodium caseinate là một hỗn hợp phosphoprotein bao gồm bốn loại protein chính: αs1-, αs2-, β-, và κ-casein Những protein này liên kết chặt chẽ để tạo thành các tập hợp siêu phân tử, như micelle casein, đồng thời tồn tại cân bằng với các phân tử casein tự do Trong đó, β-casein và αs1-casein chiếm hơn 3/4 tổng số protein, đóng vai trò quan trọng trong các đặc tính tạo nhũ của sodium caseinate.
Casein là protein chính trong sữa, tồn tại dưới dạng phức hợp cầu đa đĩa chứa casein và canxi photphat dạng keo (CCP) Có bốn loại protein casein chính.
2 được phân biệt: α1-, α2-, β- và κ-casein, với phần khối lượng 0,4: 0,08: 0,4: 0,1 và khối lượng mol xấp xỉ như nhau (M ≈ 2×10 4 g/mol) [4]
Phức hợp casein tự nhiên phân ly sau khi loại bỏ CCP, tạo ra hỗn hợp các protein casein riêng lẻ CCP có thể được loại bỏ bằng cách kết tủa casein tại điểm đẳng điện và rửa trôi Casein có thể hòa tan lại bằng cách tăng độ pH, thường được gọi là sodium hoặc calcium casein tùy thuộc vào chất phản ứng được sử dụng trong quá trình trung hòa Sodium caseinate có cấu trúc tương tự như casein và được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp nhờ vào các đặc tính chức năng và dinh dưỡng tuyệt vời của nó.
Bảng 1 Cấu trúc sodium caseinate [6]
Casein Cấu trúc αs1-casein Có 199 acide amin, phân bố của acide amin tích điện và phần ưa béo không đồng đều αs2-casein
• Tính ưa nước cao nhất
• Chứa nhiều nhóm phosphoril nhất, nằm ở 3 đoạn
Hình 1 Cấu trúc của hạt micelle casein [5]
• Đoạn ưa béo nằm ở cuối và giữa (C 90-120 và 160-207) β-casein
• Có 209 gốc acide amin, có nhiều gốc prolin phân bố không đồng đều
• Mang tính kỵ nước cao nhất
• Có các đoạn mang điện tích bị chia cắt bởi đoạn kỵ nước rất dài
• Ở nhiệt độ thấp: tách ra khỏi hạt mixen, dễ bị thủy phân tạo γ-casein κ-casein
Có 169 gốc acide amin, chỉ có duy nhất 1 gốc phosphate
Lợi ích của sodium caseinate đối với sức khỏe
1.3.1 Tác dụng chống ung thư
Nghiên cứu cho thấy casein có khả năng bảo vệ cơ thể khỏi một số loại ung thư, đặc biệt là ung thư ruột kết Enzym beta-glucuronidase, được sản xuất bởi vi khuẩn đường ruột, có thể liên kết các glucuronid gây ung thư thành chất gây ung thư, và casein có tác dụng ức chế enzym này Hơn nữa, casein còn hỗ trợ hệ thống miễn dịch bằng cách kích thích hoạt động thực bào và tăng cường số lượng tế bào lympho.
Nghiên cứu cho thấy tỷ lệ mắc bệnh ung thư đại trực tràng do 1,2-dimethylhydrazine (DMH) ở chuột ăn chế độ ăn có casein thấp hơn so với chuột ăn các nguồn protein khác như đậu tương và thịt đỏ Đồng thời, nồng độ glutathione nội bào trong gan của chuột tiêu thụ các nguồn protein khác cao hơn so với chuột ăn casein.
Nghiên cứu cho thấy rằng những con chuột ăn hỗn hợp casein và protein lúa mì có tỷ lệ mắc khối u ruột kết thấp hơn so với những con ăn lúa mì và protein đậu gà tương đương.
Một nghiên cứu cho thấy, khi chuột được tiêm 10 lần azoxymethane (AOM) với liều 7,4 mg/kg trọng lượng cơ thể hàng tuần và được cho ăn chế độ ăn giàu năng lượng với các mức protein khác nhau, chế độ ăn chứa 25% casein (protein bình thường) đã giảm tỷ lệ mắc khối u ruột kết so với chế độ ăn 10% và 5% casein sau 30 tuần.
Nghiên cứu in-vitro và in vivo đã chỉ ra rằng caseinat và protein đậu nành ảnh hưởng đến khả năng gây đột biến của N-methyl-N′-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG) Trong hai loại protein này, casein là loại duy nhất thể hiện hoạt tính chống lại MNNG trong ruột non của chuột Hơn nữa, khả năng chống gây đột biến của casein đã được đánh giá đối với nhiều dạng đột biến khác nhau, bao gồm cả những đột biến liên quan đến thực phẩm, với hoạt tính chống đột biến mạnh nhất được ghi nhận đối với benzo[a]pyrene, N-methylnitrosourea, và nitrosated 4-.
5 chloroindole, và hoạt tính chống gây đột biến ít nhất đối với natri azide và N- nitroquinoline-1-oxide [7]
1.3.2 Tác dụng chống sâu răng
Nghiên cứu cho thấy rằng casein, đặc biệt là Kappa-casein (κ-casein), có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe răng miệng κ-casein giúp giảm hoạt động của glucosyltransferase, enzym thúc đẩy sự hình thành mảng bám do S mutans, đồng thời ngăn cản enzym này bám vào bề mặt răng và hydroxyapatite được phủ saliva (S-HA) Hơn nữa, κ-casein còn làm giảm sự bám dính của S mutans lên bề mặt S-HA của răng.
1.3.3 Tác dụng hạ cholesterol trong máu
Nghiên cứu về ảnh hưởng của casein đối với cholesterol trong máu đã được thực hiện bởi một số nhà điều tra Trong một nghiên cứu chéo, 11 người tham gia bình thường đã được áp dụng chế độ ăn kiêng với 20% calo từ casein hoặc protein đậu nành Kết quả cho thấy lượng cholesterol trung bình của họ.
500 mg / ngày Sự giảm cholesterol ban đầu trong huyết tương và cholesterol lipoprotein tỷ trọng thấp (LDL-C) đã được quan sát thấy trong cả hai chế độ ăn [8]
Một nghiên cứu cho thấy, những người đàn ông khỏe mạnh không béo tiêu thụ hai chế độ ăn công thức lỏng chứa casein và protein đậu nành Sau 30 ngày, nồng độ lipoprotein (a) giảm khoảng 50% ở nhóm ăn kiêng casein so với nhóm ăn kiêng đậu nành Đồng thời, nồng độ cholesterol toàn phần và LDL cũng được ghi nhận.
C, và cholesterol lipoprotein mật độ cao (HDL-C) cũng được hạ thấp với cả hai chế độ ăn
Nghiên cứu cho thấy, ở những người có cholesterol máu cao, việc tiêu thụ 2 liều casein (30 hoặc 50 g) dưới dạng đồ uống đã giúp giảm tổng nồng độ cholesterol trong vòng 16 tuần Đặc biệt, một nghiên cứu khác trên người Úc có nguy cơ cao mắc bệnh tim chỉ ra rằng bổ sung 25 g beta-casein (β-casein) A1 hoặc A2 hàng ngày có thể giảm đáng kể nồng độ cholesterol trong máu.
1.3.4 Lợi ích điều trị của các peptit hoạt tính sinh học có nguồn gốc từ casein
Casein không chỉ mang lại nhiều lợi ích sức khỏe trực tiếp mà còn là nguồn cung cấp chính cho các peptit hoạt tính sinh học Những peptit này, được chiết xuất từ casein, có vai trò quan trọng trong việc cải thiện sức khỏe con người Dưới đây là những ưu điểm điều trị của các peptit hoạt tính sinh học này đối với sức khỏe.
1.3.4.1 Tác dụng chống ung thư
Nghiên cứu hóa tế bào cho thấy peptit từ casein có thể có hoạt tính chống ung thư Các thử nghiệm in-vitro chỉ ra rằng peptit này, được chiết xuất từ quá trình lên men vi sinh của sữa, có khả năng bảo vệ chống lại ung thư ruột kết bằng cách điều chỉnh động học của tế bào.
Kampa và các cộng sự đã phát hiện ra rằng peptit casomorphin, một nhóm peptit opioid từ ɑ- và β-casein, có khả năng ngăn chặn sự phát triển của một số dòng tế bào ung thư tuyến tiền liệt như LNCaP, PC3 và DU145 thông qua việc tác động lên các thụ thể opioid Hơn nữa, peptide opioid β-casomorphin-7 và phosphopeptide β-CN (f1-25)4P có thể thúc đẩy quá trình apoptosis, tức là quá trình tự chết của tế bào ung thư, ở tế bào bệnh bạch cầu HL-60.
1.3.4.2 Tác dụng điều hòa miễn dịch
Một số thí nghiệm đã chỉ ra rằng các peptit hoạt tính sinh học từ casein có ảnh hưởng đến chức năng miễn dịch Cụ thể, việc tiêu hóa casein bằng peptidase từ Lactobacillus rhamnosus đã ức chế sự chuyển vị của protein kinase C (PKC) và điều hòa biểu hiện IL-2 mRNA Những phát hiện này chứng minh rằng việc tiêu hóa casein có thể ức chế hoạt hóa tế bào T trong môi trường ống nghiệm.
Casein phosphopeptides (CPPs) từ αs2- và β-casein có khả năng tăng cường hệ miễn dịch bằng cách nâng cao nồng độ Gamma globulin A (IgA) đặc hiệu kháng nguyên trong huyết thanh và đường ruột của chuột được cho ăn chế phẩm CPPs.
1.3.4.3 Tác dụng kháng khuẩn và kháng virus
Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các peptit từ casein có đặc tính kháng khuẩn Một phát hiện quan trọng vào năm 2006 của McCann và cộng sự cho thấy đoạn peptit mới f (99-109) từ αs1-casein của bò, được chiết xuất từ sodium caseinate qua quá trình phân hủy enzym với pepsin, có khả năng ức chế sự phát triển của cả vi khuẩn Gram dương và Gram âm.
Tính năng kháng khuẩn và kháng vi rút của GMP cũng đã được chứng minh Năm
Độc tính
Theo thông tin từ phiếu an toàn hóa chất của ThermoFisher, sodium caseinate không có dữ liệu về độc tính, và các nghiên cứu liên quan đến đặc tính độc học của nó vẫn chưa được thực hiện đầy đủ.
Sodium caseinate, theo Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA), đã được công nhận là chất an toàn (GRAS) Tuy nhiên, việc tiêu thụ và sử dụng sodium caseinate có thể đi kèm với một số tác dụng phụ.
Sodium caseinate không được xem là sữa theo quy định của FDA do quá trình sản xuất đặc biệt Mặc dù là một loại protein từ sữa, sodium caseinate vẫn có khả năng gây dị ứng cho những người nhạy cảm với sữa Các triệu chứng dị ứng có thể bao gồm ngứa mắt, phát ban, sưng mặt, lưỡi, cổ họng và chảy nước mũi ngay sau khi tiêu thụ thực phẩm chứa sodium caseinate Ngoài ra, người bị dị ứng cũng có thể gặp phải cơn đau bụng, tiết nhiều chất nhầy và tiêu chảy, nhưng những triệu chứng này thường xuất hiện sau vài tuần Trong những trường hợp nghiêm trọng, sốc phản vệ có thể xảy ra, đe dọa tính mạng.
Sodium caseinate không chỉ ảnh hưởng đến những người bị dị ứng sữa mà còn có thể gây ra vấn đề cho những người không dung nạp lactose Việc tiêu thụ thực phẩm chứa natri caseinat có thể dẫn đến triệu chứng như đau dạ dày, đầy hơi, tiêu chảy, tùy thuộc vào lượng tiêu thụ Mặc dù một nghiên cứu trong ấn bản tháng 11 năm 2014 của Khoa học Thực phẩm và Dinh dưỡng cho thấy sodium caseinate chứa ít lactose, nhưng những người nhạy cảm vẫn nên tránh xa các sản phẩm có thành phần này.
Sodium caseinate có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến hệ tiêu hóa của những người bị dị ứng sữa hoặc không dung nạp lactose Các tác dụng phụ có thể xảy ra trên hệ tiêu hóa của những người khỏe mạnh vẫn chưa được nghiên cứu một cách đầy đủ.
9 người có bị dị ứng sữa hay không, việc tiêu thụ một lượng lớn sodium caseinate có thể gây căng thẳng không cần thiết cho thận [27].
Quy trình sản xuất
Để khai thác các đặc tính chức năng của casein, có hai loại chính là casein rennet và casein axit, trong đó casein axit được chia thành axit hóa khoáng và axit hóa sinh học Ngoài ra, còn có các sản phẩm casein và caseinates như caseinates natri, kali, canxi, cùng với đồng kết tủa, là phức hợp giữa casein và whey Casein cũng được phân loại thành casein ăn được và casein công nghiệp tùy theo ứng dụng của chúng.
1.5.1 Thuyết minh quy trình sản xuất casein
Casein được sản xuất từ sữa tách béo, bắt đầu kết tủa khi thêm axit loãng và giảm pH xuống 4,0 Các loại axit phổ biến được sử dụng bao gồm axit sunfuric, clohydric và axit lactic Sữa đông được phân loại thành nhiều loại như sữa đông nén, sữa đông nướng, sữa đông dạng hạt và sữa đông quy trình liên tục Sữa đông nướng có đặc tính ít hòa tan và hàm lượng tro cao hơn Để thu được casein chất lượng tốt, cần sản xuất sữa đông dạng hạt và quy trình liên tục ở nhiệt độ thích hợp với axit tối ưu, nhằm giảm hàm lượng tro Nhiệt độ dưới 35°C tạo ra sữa đông vụn, trong khi ở 37,7°C, sữa đông có hạt lớn hơn và dễ rửa hơn Sữa đông nướng được thu được từ 55°C trở lên, dẫn đến sản phẩm khó tan và có hàm lượng axit cao Quá trình loại bỏ đường lactose, whey protein, axit amin tự do và muối cùng với whey là cần thiết, vì các thành phần này ảnh hưởng đến chất lượng casein Việc rửa sữa đông bằng nước lạnh nhiều lần giúp giảm hàm lượng lactose và tro, cải thiện chất lượng casein Sự rút lui của các hạt khỏi sữa đông phụ thuộc vào nhiều yếu tố như lượng hạt, độ sâu xâm nhập, nhiệt độ và chuyển động của nước.
Nước thừa có thể được tối ưu hóa bằng cách ép, sau đó tiếp tục sấy với năng lượng tối thiểu Casein khử nước được sấy đến độ ẩm 8-12% bằng phương pháp phun hoặc máy sấy trục lăn, giúp casein trở nên đồng nhất và cải thiện khả năng thấm ướt, phân tán Kích thước của casein có thể đạt đến 100 μm với các lỗ sâu không đều Sau đó, kích thước hạt mong muốn sẽ được xay và đóng gói Ngoài ra, có nhiều phương pháp mới trong sản xuất casein như kết tủa lạnh, kết tủa bằng etanol, siêu lọc và ly tâm tốc độ cao Axit casein từ các loại casein chứa tro thấp (2%) trong khi casein rennet có tro cao (8%).
Quy trình trên áp dụng tương tự cho casein rennet, lactic acid casein và mineral acid casein
1.5.2 Thuyết minh quy trình sản xuất sodium caseinate
Caseinate được sản xuất bằng cách đông tụ casein axit thông qua việc thêm natri hydroxit (NaOH), kali hydroxit (KOH) hoặc canxi hydroxit (Ca(OH)2) Quá trình này nhằm chuyển hóa và phân giải các phân đoạn casein thành dạng muối phù hợp với pH từ 6 đến 7 Sau khi thêm muối, dung dịch sẽ được xử lý nhiệt, trong đó độ nhớt và pH của dung dịch được kiểm soát chặt chẽ Việc kiểm soát độ nhớt là rất quan trọng trước khi tiến hành sấy khô.
Chất khô của dung dịch caseinat được làm khô ở nồng độ 20% để thu được caseinate Sodium caseinate (Na-caseinate) được sản xuất bằng cách thêm NaOH vào casein sữa đông, nhờ khả năng hòa tan trong nước, nó trở thành nguyên liệu phổ biến trong ngành công nghiệp thực phẩm NaOH được thêm vào cho đến khi đạt pH 6,7, với tỷ lệ 1,7 – 2,2% casein rắn Mặc dù natri bicacbonat và natri photphat cũng có thể được sử dụng, nhưng chúng thường không phổ biến do chi phí cao.
1.5.3 Sơ đồ quy trình sản xuất casein
Sữa tách béo tiệt trùng
Hình 3 Sơ đồ quy trình sản xuất casein [28]
1.5.4 Sơ đồ quy trình sản xuất sodium caseinate
Tiêu chuẩn chất lượng
Bảng 2 Bảng chỉ tiêu cảm quan theo TCVN 10561:2015 [29]
25-30% khuấy tạo huyền phù pH 6,7 60-70 o C 30-60 phút
Hình 4 Quy trình sản xuất caseinates [28]
Màu trắng đến vàng kem nhạt, không có cục vón mà không thể phá vỡ dưới áp lực nhẹ
Chỉ cho phép có mùi và hương nhẹ khác lạ Sản phẩm không được có mùi và hương khó chịu
Trạng thái Các hạt hoặc bột mịn
Theo TCVN 10561:2015, chỉ tiêu chất lượng thành phần được trình bày dưới bảng
Bảng 3 Bảng chỉ tiêu hóa lý theo TCVN 10561:2015 [29]
Hàm lượng protein sữa tính theo chất khô a , không nhỏ hơn 88 % khối lượng
Hàm lượng casein trong protein sữa, không nhỏ hơn 95% khối lượng
Hàm lượng nước b , không lớn hơn 8.0 % khối lượng
Hàm lượng chất béo sữa, không lớn hơn 2.0 % khối lượng Hàm lượng tro, kể cả phospho pentoxit (P2O5) -
Hàm lượng lactose c , không lớn hơn 1.0 % khối lượng
Hàm lượng axit tự do, không lớn hơn -
Trị số pH, không lớn hơn 8.0 a Hàm lượng protein là 6,38 nhân với hàm lượng nitơ tổng, được xác định bằng phương pháp Kjeldahl
Hàm lượng nước trong lactose không bao gồm nước kết tinh Các sản phẩm có thể chứa cả lactose dạng khan và lactose ngậm một phân tử nước, nhưng hàm lượng lactose chỉ được tính theo dạng khan Cụ thể, 100 phần lactose ngậm một phân tử nước tương đương với 95 phần lactose dạng khan.
1.6.3 Chỉ tiêu về cặn và kim loại nặng
Bảng 4 Bảng chỉ tiêu về cặn và kim loại nặng theo TCVN 10561:2015 [29]
22,5 mg/25 g (sấy phun) 81,5 mg/25 g (sấy lăn)
Kim loại nặng Đồng 5 mg/kg
Sắt 20 mg/kg (50 mg/kg trong caseinat sấy lăn)
1.6.4 Chỉ tiêu vi sinh vật
Bảng 5 Chỉ tiêu vi sinh vật [30]
Nấm men/ nấm mốc < 100/g mỗi loại, tối đa
Staphylococcus (dương tính với coagulase) Âm 0.1 g
TÍNH CHẤT CỦA SODIUM CASEINATE
Độ tan
Sodium Caseinate có khả năng hòa tan tốt, ổn định nhiệt và hấp thụ nước, nhờ vào cấu trúc lưỡng tính độc đáo, giúp ổn định hệ nhũ tương dầu trong nước và hệ bọt nước Tuy nhiên, Sodium Caseinate không hòa tan trong vùng đẳng điện (pH 3.5 - 5.0), điều này hạn chế tính hữu dụng của nó trong thực phẩm lỏng, axit Ở pH từ 5,6 đến 6,2, tất cả các protein thể hiện khả năng hòa tan cao nhất khi có sự bổ sung natri photphat Sodium Caseinate tan tốt trong nước nhưng không tan trong ethanol.
Tính chất nhũ tương
Caseinate là một chất nhũ hóa vượt trội hơn whey protein, có khả năng tạo thành nhũ tương ổn định trong khoảng pH từ 5,4 đến 10,5 và cường độ ion từ 0,05 đến 0,3, với hiệu quả tối ưu ở pH 10,4.
Na caseinat hoạt động hiệu quả nhất như một chất nhũ hóa ở nồng độ 0,2-0,4% và 0,05% khi kết hợp với mono- và diglycerid cũng như polyoxyetylen glycerol monostearat Sự ổn định của nhũ tương dựa trên casein bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như canxi, phosphate và citrate.
Tính chất tạo bọt
Nghiên cứu của Walsh và cộng sự (2008) cho thấy bọt từ sodium caseinate có khả năng giãn nở và ổn định tốt hơn nhờ vào đặc tính bề mặt xuất sắc của nó, tương tự như β-casein Sceni và Wagner (2007) cũng chỉ ra rằng nồng độ sodium caseinate cao hơn dẫn đến khả năng tạo bọt tốt hơn, đồng thời đề xuất phương pháp quét nhanh để kiểm tra bọt với nồng độ cao Thêm vào đó, một nghiên cứu khác cho thấy khả năng tạo bọt phụ thuộc vào sức căng bề mặt và độ pH, trong khi độ ổn định của bọt bị ảnh hưởng bởi cấu trúc phân tử và hành vi tập hợp Đặc biệt, độ ổn định bọt của dung dịch caseinate có mối tương quan với áp suất bề mặt cân bằng, và không có sự kết tụ trong các dung dịch caseinate có nồng độ thấp.
Sodium caseinate có tỷ lệ chạy quá mức lên tới 1120%, trong khi whey protein cô đặc (WPC) được chế biến bằng các phương pháp khác nhau có tỷ lệ chạy quá mức dao động từ 0 đến 760% Đối với lòng trắng trứng, tỷ lệ này đạt 900%.
Độ nhớt
Độ nhớt của dung dịch Na-caseinat đạt cực đại ở pH 7, có mối quan hệ logarit với nồng độ và nhiệt độ tuyệt đối Độ nhớt cao của Na-caseinat hạn chế quá trình sấy phun, tạo ra hạt chứa khoảng 20% protein Tuy nhiên, sodium caseinat sấy khô trục lăn có thể được chế biến từ hỗn hợp kiềm và casein mà không bị hòa tan, tạo ra chất cô đặc với khoảng 35% protein Các caseinate sản xuất bằng phương pháp sấy khô lăn cho dung dịch nhớt hơn so với caseinat sấy phun ở cùng nồng độ, mang lại giá trị cho một số ứng dụng thực phẩm Canxi caseinate hút ẩm ít hơn sodium caseinate, có độ nhớt giảm nhanh khi nhiệt độ tăng và tăng đáng kể ở pH 7,0, trong khi NH3-caseinate có độ nhớt thấp hơn nhiều so với sodium caseinate.
Giá trị HLB của sodium caseinate
Giá trị HLB của sodium caseinate là 14, cho thấy nó có khả năng tạo thành nhũ tương dầu trong nước (O/W) Tổng giá trị HLB của hỗn hợp chất nhũ hóa protein dao động từ 13,5 đến 14,0, điều này cho thấy sự phù hợp của sodium caseinate trong các ứng dụng nhũ hóa.
ỨNG DỤNG SODIUM CASEINATE TRONG THỰC PHẨM
Các sản phẩm cung cấp protein
Sodium caseinate là một nguồn protein hoàn chỉnh và chất lượng cao, thường được sử dụng trong các sản phẩm bổ sung như bột protein, thanh ăn nhẹ và thay thế bữa ăn Protein này cung cấp tất cả chín axit amin thiết yếu cần thiết cho sức khỏe, đặc biệt quan trọng đối với vận động viên cử tạ, giúp cung cấp năng lượng cho các bài tập nặng và xây dựng cơ bắp săn chắc Các sản phẩm bổ sung sodium caseinate phổ biến bao gồm bột đạm, thanh dinh dưỡng và súp ăn liền.
Hình 5 Bột đạm Hình 6 Thanh năng lượng
Các sản phẩm từ sữa
Kem thường được đánh bông để đạt được độ nhớt và tỷ lệ over-run mong muốn, thường dao động từ 50% đến 60% Việc bổ sung sodium caseinate có thể tăng khả năng đánh bông over-run lên đến 200% và cải thiện sự ổn định khi đông lạnh Các sản phẩm chế biến từ kem như kem đánh và kem lạnh đều hưởng lợi từ những đặc tính này.
Kem khô là sản phẩm sữa khô với hàm lượng chất béo cao hơn sữa nguyên chất, thường từ 40-70% và độ ẩm dưới 2% Được sản xuất qua phương pháp sấy phun, kem khô gặp vấn đề chủ yếu trong giai đoạn xử lý bột ấm, khi chất béo ở trạng thái lỏng dễ bị vỡ màng và đóng cục Để bảo vệ các giọt chất béo, cần có chất rắn không béo như sodium caseinate và các chất mang carbohydrate như lactoza, sacaroza hoặc glucoza Mặc dù kem khô có chức năng hạn chế và không cải tiến như sản phẩm tự nhiên, nhưng nó vẫn đóng vai trò quan trọng như một chất cô đặc chất béo sữa chảy tự do trong thực phẩm.
Rượu mùi kem là một loại đồ uống chứa nhiều hợp chất giá trị, bao gồm chất béo sữa, rượu từ nhiều nguồn, natri caseinat, đường và đôi khi là chất nhũ hóa, hương liệu và phẩm màu Hầu hết các loại rượu mùi kem có thành phần hóa học tương tự, với 40% chất rắn (bao gồm 15% chất béo bơ, 20% đường và 5% chất rắn không béo khác) và 14% cồn Các loại rượu mùi kem có nồng độ cồn thấp, dưới 10%, dễ bị hư hỏng bởi vi khuẩn Lactobacillus và cần được thanh trùng để bảo đảm chất lượng sản phẩm.
Sản xuất rượu mùi kem có cồn thành công phụ thuộc vào việc tạo ra nhũ tương ổn định và ngăn ngừa hiện tượng tạo kem Quy trình đơn giản nhất bao gồm việc kết hợp kem, đường và rượu vào dung dịch sodium caseinate, sau đó đồng nhất hai lần ở nhiệt độ 55°C và áp suất 30 MPa Cuối cùng, nhũ tương được làm lạnh, ổn định, và thêm hương liệu cùng màu sắc để hoàn thiện sản phẩm.
Quá trình đồng nhất hiệu quả là cần thiết để ngăn ngừa việc tạo kem và hình thành 'nút mỡ' ở cổ chai Tuy nhiên, một vấn đề nghiêm trọng hơn là tính không ổn định của nhũ tương, thường do canxi kết tụ ở nhiệt độ bảo quản cao Hiện tượng này có thể được cải thiện bằng cách bổ sung muối citrat để cô lập canxi, từ đó cho phép tạo ra nhiều loại sản phẩm với chất rắn, chất béo và hàm lượng carbohydrate khác nhau.
Tuy nhiên, việc sử dụng dầu bơ, một loại dầu không chứa canxi, thay cho kem có thể mang lại một giải pháp khả quan hơn [37]
3.2.4 Giả phô mai (Imitation cheeses)
Các tính chất chức năng của canxi caseinate trong sản xuất pho mát giả đã được nghiên cứu từ lâu Khi sodium caseinate thay thế canxi caseinat, pH cao hơn, độ cứng thấp hơn, mức độ nhũ tương chất béo cao hơn và mức độ phân ly casein cao hơn được ghi nhận Đặc tính nóng chảy và lưu biến của các sản phẩm tương tự chế biến từ caseinate phản ánh trực tiếp các đặc tính của caseinate cấu thành Ngoài ra, canxi para-caseinat đã hoàn nguyên từ casein rennet và casein axit lactic từ sodium caseinat cũng được sử dụng.