Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm HỆ THỐNG PROTEIN TRONG SỮA

 Khả năng tạo bọt Khả năng cố định mùi 1.3 Hệ thống protein trong sữa Sữa có chứa hàng trăm loại protein nhưng hầu hết trong số này chỉ chiếm một lượng rất nhỏ.Protein có thể được phân

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

TP.HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI:

HỆ THỐNG PROTEIN TRONG SỮA

GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG LỚP: ĐHTPLT06A

Khóa: 06

DANH SÁCH NHÓM THỰC HIỆN

4 NGUYỄN THỊ THÚY PHƯỢNG 10316961

5 NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THƯ 10320301

TP.HCM ngày 6, tháng 1, năm 2015

BẢNG PHÂN CÔNG SOẠN BÀI TIỂU LUẬN

LÊ THỊ THANH NGÂN TÍNH CHẤT PROTEIN TRONG SỮA, SỮA CÔ

ĐẶC CÓ ĐƯỜNG, MỞ ĐẦU

NGUYỄN THỊ THÚY PHƯỢNG PHÔ MAI, KẾT LUẬN, RÁP BÀI

MỤC LỤC

A MỞ ĐẦU 5

B NỘI DUNG CHÍNH 6

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ PROTEIN 6

1.1 Khái quát về protein 6

1.1.1 Vai trò 6

1.1.2 Cấu tạo 6

1.1.3 Tính chất 7

1.2 Protein trong thực phẩm 7

1.2.1 Vai trò 7

1.2.2 Tính chất của protein trong thực phẩm 7

1.3 Hệ thống protein trong sữa 8

1.3.1 Whey protein 8

CHƯƠNG 2 TÍNH CHẤT CHỨC NĂNG CỦA PROTEIN TRONG CHẾ BIẾN CÁC SẢN PHẢM TỪ SỮA 12

2.1 Các tính chất do tương tác giữa protein và nước 12

2.1.1 Khả năng hòa tan 12

2.1.2 Khả năng tạo độ nhớt của protein 13

2.2 Các tính chất do tương tác giữa protein và protein: tạo gel, đông tụ ( được tìm hiểu ở phần phô mai) … 13

2.3 Các tính chất bề mặt: khả năng nhũ hóa, khả năng tạo bọt… 14

2.3.1 Khả năng nhũ hóa: 14

2.3.2 Tính chất tạo bọt đặc trưng của protein trong sữa: 15

2.4 Cố định các chất thơm và giữ mùi cho sữa: 16

CHƯƠNG 3 PROTEIN TRONG CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA 16

3.1 SỮA CÔ ĐẶC CÓ ĐƯỜNG 16

3.1.1 Kỹ thuật bảo quản sữa ở nhiệt độ cao: 16

3.1.2 Giới thiệu quy trình sản xuất sữa cô đặc có đường 17

3.1.3 Tác động của nhiệt độ cao đến những biến đổi tính chất của protein trong chế biến sữa đặc có đường: 19

3.2 KEM ĐÁ 21

Tính chất tạo nhũ tương của protein trong kem đá: 22

Tính chất tạo gel, đông tụ của protein trong kem đá: 23

Tính chất tạo bọt của protein trong kem đá: 24

Tính chất tạo độ nhớt của protein trong kem đá: 25

3.2 PHÔ MAI 26

3.3.1 Nguyên liệu 26

3.3.2 Hai phương pháp thường sữ dụng kết hợp để đông tụ casein trong sữa 26

3.3.3 QUÁ TRÌNH ĐÔNG TỤ CASEIN 27

Sự đông tụ chỉ xảy ra khi có trên 80% k-casein của micelle bị thủy phân bởi enzyme 28

3.4 SỮA CHUA 28

C KẾT LUẬN 29

TÀI LIỆU THAM KHẢO 30

A MỞ ĐẦU

Sữa bò là thực phẩm chứa các chất dinh dưỡng đầy đủ và cân đối nhất Các sản phẩm từ sữa bò cũng đa dạng và phong phú nhất Từ nguyên liệu sữa bò, người ta đã sáng tạo ra vô vàn các sản phẩm có cấu trúc, trạng thái và hương vị khác nhau

Các sản phẩm từ sữa có thể ở dạng rắn như phô mai với kết cấu,hình thù và tính cảm vị đặc trưng của từng sứ sở, quê hương; dạng đặc mịn màng, đôi khi có mang hương sắc của trái cây như trong sữa chua; dạng lỏng như trong các sữa cô đặc với đường

Về thành phần, đa số các sản phẩm từ sữa có thành phần chủ yếu là protein casein Vậy, tính chất gì của protein trong sữa đã tạo nên các sản phẩm có hình dạng, kết cấu và tính cảm vị đặc trưng khác nhau tùy theo từng sản phẩm?

Từ những thắc mắc trên, nhóm mình đã tiến hành tìm hiểu để lí giải tại sao lại có sự khác nhau ở các sản phẩm được chế biến từ sữa Do thời gian tìm hiểu tài liệu trong các sách cũng như trên internet còn hạn chế, nên không tránh khỏi những thiếu xót, mong cô góp ý kiến thêm

để nhóm em hoàn thiện hơn đề tài : “ hệ thống protein và những tính chất của nó trong chế biến các sản phẩm từ sữa”

Chúng em xin chân thành cảm ơn sự góp ý của cô

B NỘI DUNG CHÍNH

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ PROTEIN

1.1 Khái quát về protein

1.1.1 Vai trò

Protein là thành phần không thể thiếu của tất cả các cơ thể sống, là nền tảng cấu trúc và chứcnăng của cơ thể sinh vật

 Xúc tác tất cả phản ứng của cơ thể (enzyme)

 Vận tải: vận chuyển các chất trong cơ thể

 Chuyển động: co cơ, chuyển vị trí NST trong quá trình phân bào

 Bảo vệ: kháng lại các chất lạ xâm nhập vào cơ thể

 Truyền xung thần kinh

 Điều hòa: quá trình truyền thông tin di truyền, quá trình trao đổi chất

 Kiến tạo, chống đỡ cơ học

- Protein có 4 mức cấu trúc khác nhau:

+ Bậc 1: là thành phần và trình tự sắp xếp các gốc acid amin trong 1 chuỗi polypeptid Cấu trúcbậc 1 là bản phiên dịch mã di truyền, cho biết quan hệ họ hàng và lịch sử tiến hóa của thế giớisống

+ Bậc 2: là sự sắp xếp thích hợp trong không gian của 1 chuỗi polypeptid tạo ra cấu trúc bậc 2.Chủ yếu là 2 loại cấu trúc: xoắn α và nếp gấp β

+ Bậc 3: là cấu trúc bậc 2 liên kết với nhau nhờ các cầu disulfide và liên kết Van der van củagốc không cực, phản ánh sự sắp xếp trong không gian 3 chiều của tất cả các nguyên tử trong phân

tử protein

+ Bậc 4: do 2 hay nhiều cấu trúc bậc 3 kết hợp: nhờ liên kết hydro, liên kết Van der van và liênkết tĩnh điện.

1.1.3 Tính chất

Khối lượng và hình dạng

Khối lượng phân tử của protein rất lớn, thường lớn hơn 10.000dalton

Hình dạng: hình sợi (keratin trong tóc, miozin trong cơ…), hình cầu (albumin, globulin trongsữa…)

Tính lưỡng tính

Protein có tính lưỡng tính do có nhiều nhóm phân cực ở mạch bên

+ Acid hóa protein bằng HCl thì tạo muối clorua

+ Kiềm hóa protein bằng NaOH tạo muối Natri protein

Tính hòa tan

Do phân tử protein chứa cả nhóm kỵ nước (gốc alkyl) và háo nước

Tính hòa tan của protein phụ thuộc vào:

+ Nồng độ muối trung tính của dung dịch: nồng độ càng cao thì khả năng hòa tan càng giảm.+ Nhiệt độ: trong khoảng nhiệt độ mà protein chưa bị biến tính (0 – 40oC) thì nhiệt độ càng caokhả năng hòa tan càng cao

1.2 Protein trong thực phẩm

1.2.1 Vai trò

 Protein là hợp phần chủ yếu quy định toàn bộ các đặc trưng của khẩu phần thức ăn

 Là chất có khả năng tạo cấu trúc, hình khối, trạng thái cho các sản phẩm thực phẩm

 Gián tiếp tạo ra chất lượng thực phẩm

 Có khả năng tạo và cố định màu, mùi cho các sản phẩm thực phẩm

1.2.2 Tính chất của protein trong thực phẩm

 Khả năng tạo gel: do các phân tử protein bị biến tính tập hợp lại thành một mạng lưới khônggian có trật tự (giò, chả, bành mì…)

 Khả năng tạo bột nhão: cố kết, dẻo và giữ khí tạo cấu trúc xốp (bánh mì)

 Khả năng tạo màng: tạo ra chủ yếu bằng liên kết hydro, có tính thuận nghịch

 Khả năng nhũ hóa

 Khả năng tạo bọt

 Khả năng cố định mùi

1.3 Hệ thống protein trong sữa

Sữa có chứa hàng trăm loại protein nhưng hầu hết trong số này chỉ chiếm một lượng rất nhỏ.Protein có thể được phân loại theo nhiều cách dựa vào tính chất hóa học hay vật lý, và chứcnăng sinh học của chúng Thông thường, người ta phân loại protein sữa thành casein, whey

protein và các protein thiểu số Protein nằm ở bề mặt của giọt chất béo và các enzyme thì

thuộc vào nhóm protein thiểu số

Whey protein chiếm gần 20% protein trong sữa Chúng rất dễ hòa tan và có thể được xếp vàochia thành các nhóm sau:

Whey protein biến tính trong quá trình gia nhiệt, điều này gây nên sự kết tụ của whey protein,

mà chủ yếu là với micelle casein Ở quy mô sản xuất công nghiệp người ta tách whey proteinbằng công nghệ màng

Casein là tên của một nhóm protein chủ yếu trong sữa Casein có mặt trong tất cả các sữa độngvật, bao gồm cả sữa người Trong sữa bò casein chiếm gần 80% tổng số protein hay khoảng 26 gcho 1 lít sữa

Casein được chia làm bốn nhóm phụ α -lactalbumin,α 2 -lactalbumin, β-lactalbumin và κ-lactalbumincasein Cả bốn nhóm này đều rất khôngđồng nhất và có chứa từ 2 – 8 các biến thể gen khác nhau Những biến thể này khác nhau chỉ bởimột số ít acid amin Điểm chung giữa casein α-lactalbumin và β là các acid amin được este hóa thành acidphosphoric Acid phosphoric này liên kết với canxi (có chứa nhiều trong sữa) để hình thành cácliên kết nội phân tử và ngoại phân tử

Điều này khiến casein dễ dàng tạo chuỗi polymer có chứa một vài loại casein giống hay khácnhau Do có nhiều nhóm phosphate và những nhóm kỵ nước trong phân tử casein, các phân tửpolymer được hình thành từ casein rất đặc biệt và bền Những phân tử này được cấu tạo từ hàngtrăm và hàng nghìn những phân tử đơn lẻ và hình thành nên dung dịch keo, tạo nên màu trắng củasữa Những phức chất này được gọi là các micelle casein

Các micelle casein bao gồm một phức hợp các dưới-lactalbuminmicelle, có đường kính từ 10 đến 15 nm (1

nm = 10–9 m) Một micelle với kích thước trung bình có tới 400 đến 500 dưới-lactalbuminmicelle và có thể cókích thước lớn tới 0.4 micron (0.0004 mm)

Hình 1 : Trên: Cấu tạo một micelle casein Chú thích : A: dưới-micelle; B : chuỗi bề mặt; C:

Phosphat canxi; D: κ -casein; E: nhóm phosphat

Phosphat canxi và tương tác kỵ nước giữa các dưới-lactalbuminmicelle đảm bảo cho tính bền vững của cấutrúc micelle casein Phần ưa nước của κ -lactalbumincasein có chứa nhóm carbohydrate, nhóm này đính ở bênngoài của các micelle phức hợp (B trong hình 1), tạo nên một “lớp tóc”, nhưng quan trọng hơn làchúng giúp các micelle bền vững, chống lại sự kết tụ

Casein và các nhóm carbonhydrate của nó rõ ràng rất quan trọng trong sản xuất phomat Được

sử dụng trong công đoạn đầu tiên của quá trình sản xuất phomat, men dịch vị loại bỏcarbonhydrate của casein ra khỏi bề mặt của micelle Do đó các micelle sẽ mất đi khả năng hòatan và liên kết với nhau để tạo thành sữa đông

Các protein thiểu số

 Protein màng

Protein màng là một nhóm các protein hình thành nên lớp bảo vệ xung quanh các giọt chất béonhằm ổn định thể sữa của các giọt chất béo trong sữa Một số protein này có chứa gốc lipid vàđược gọi là lipoprotein Protein globulin màng chiếm tỉ lệ nhỏ nhất trong protein sữa, chỉ khoảng1.5% tổng lượng protein

Chất béo và các amino acid kị nước của những protein này khiến những phân tử định hướngphần kị nước về bề mặt chất béo, trong khi những phần ít kị nước hơn thì hướng về phía nước.Phospholipid và enzyme thủy phân lipid nói riêng được hấp phụ trong cấu trúc màng

Enzym trong sữa

Các enzym trong sữa bắt nguồn hoặc từ sữa động vật mẹ hoặc từ vi khuẩn Một số enzym củasữa được sử dụng nhằm mục đích kiểm nghiệm và kiểm soát chất lượng Trong số đó, peroxidase,phosphatase và lipase là những enzym quan trọng hơn cả

Lactoperoxidase

Peroxidase chuyển oxy từ hydro peroxide (H2O2) tới những chất dễ bị oxi hóa khác Enzym này

sẽ bị vô hoạt nếu sữa được đun nóng ở 800C trong vài giây Người ta có thể dựa vào điều này đểchứng tỏ sự tồn tại hay không của perosidase trong sữa và nhờ đó kiểm tra được nhiệt độ thanhtrùng có đạt đến 800C hay không Phương pháp này có tên gọi là Perosidase Storch

Phosphatase

Phosphatase có khả năng phân cắt một số este phosphoric acid nhất định thành acid phosphoric

và rượu tương ứng Người ta nhận biết sự hiện diện của phosphatase trong sữa bằng cách bổ sungester của phosphoric acid và một tác nhân có thể đổi màu khi tác dụng với rượu được giải phóng

Sự thay đổi màu sắc cho thấy sữa có chứa phosphatase Enzym này bị phá hủy trong điều kiệnthanh trùng thông thường (72°C trong 15 – 20 giây), do đó phương pháp phosphatase có thể được

sử dụng để xác định nhiệt độ thanh trùng có thực sự đạt yêu cầu hay không

Lipase

Lipase có khả năng phân cắt chất béo thành glycerol và các acid béo tự do Sự dư thừa các acidbéo trong sữa và các sản phẩm từ sữa sẽ gây ra vị ôi thiu Trong hầu hết các trường hợp, khả năngnày của enzym là rất kém mặc dù sữa của một số loài động vật cho thấy hoạt tính lipase cao.Người ta tin rằng hàm lượng lipase trong sữa tăng về giai đoạn cuối của chu kì tạo sữa Sẽ không

có phản ứng nào xảy ra giữa lipase của sữa với chất béo khi bề mặt của giọt chất béo còn nguyênvẹn, nhưng ngay khi bề mặt bị phá hủy lipase sẽ có cơ hội tìm đến cơ chất và các acid béo tự dođược giải phóng Khi sữa được bơm trong điều kiện lạnh bằng máy bơm không đúng tiêu chuẩnhoặc sau quá trình đồng hóa sữa lạnh không thanh trùng, các acid béo tự do lập tức được hìnhthành ngay Các acid béo và một số sản phẩm khác từ phản ứng của enzym này gây mùi vị “ôithiu” cho sản phẩm.

CHƯƠNG 2 TÍNH CHẤT CHỨC NĂNG CỦA PROTEIN TRONG CHẾ BIẾN CÁC SẢN PHẢM TỪ SỮA

Tính chất chức năng của protein là tất cả những tính chất hóa lý đã góp phần tạo ra những tính chất đặc trưng và mong muốn của sản phẩm Tính chất chức năng của protein thực phẩm cóthể phân thành ba nhóm chính:

2.1 Các tính chất do tương tác giữa protein và nước

2.1.1 Khả năng hòa tan

Độ hòa tan của protein tăng khi nhiệt độ tăng từ 0 – 40, 500C Ở nhiệt độ cao hơn 40 -lactalbumin

500C chuyển động nhiệt của các phân tử protein đủ lớn để phá hủy các liên kết vốn làm bền cấu trúc bậc hai và bậc ba do đó protein bị tập hợp lại

Độ hòa tan của đa số protein bị giảm một cách mạnh mẽ và không thuận nghịch trong quátrình đun nóng Tuy nhiên việc xử lý nhiệt đôi khi là cần thiết để đạt một số mục tiêu khác ( như diệt vi sinh vật, khử các mùi xấu hoặc khử bớt nước…) mặc dù độ hòa tan của protein tất yếu sẽ bị giảm

Sự hấp thụ nước của một protein đôi khi có thể tốt hơn khi được làm biến tính và làm “ bất tan” đến một mức độ nhất định Chẳng hạn , khả năng tạo bọt , tạo nhũ tương cũng liên quan đến mức độ giãn mạch, mức độ tập hợp và mức độ “ bất tan” nhất định của protein Ngược lại, protein lactoserum và một số protein khác có độ hòa tan ban đầu khá cao để chúng tạo nhũ tương, tạo bọt và tạo gel tốt, protein khuyết tán được nhanh chóng và hoàn toàn do đó gel tạo ra sẽ có một kết cấu mịn và trơn Độ hòa tan ban đầu cao cũng làm cho sự khuyết tán của protein đến bề mặt liên pha không khí/ nước và dầu/ nước được dễ dàng do

đó làm cho hoạt động bề mặt của protein tốt hơn

2.1.2 Khả năng tạo độ nhớt của protein

Các protein hình cầu tan trong nước, thường có một độ nhớt nhất định để tạo ra được cảm

vị đặc trưng Khi vật chịu tác dụng của ứng suất ngoài đủ lớn thì bị biến dạng dư Đối với hệ lỏng, keo, gel và dung dịch cao phân tử, thì biến dạng dư biểu hiện ở sự chảy

Thường ở chế độ chảy lớp, trong thể tích pha lỏng có xuất hiện những lớp chảy song songứng với tốc độ chảy khác nhau Tốc độ chảy khác nhau là do ma sát nội tại giữa các lớp.Dung dịch cao phân tử hoặc gel là những hệ sonvat hóa rất mạnh nên độ nhớt của chúng lớn hơn của dung dịch khác rất nhiều

Yếu tố ảnh hưởng đến độ nhớt của chất lỏng protein:

+ Đường kính bên trong của phân tử protein ( hoặc các tiểu phần) bị phân tán phụ thuộc vào các thông số như:

 Đặc tính bên trong của phân tử protein ( khối lượng, kích thước, thể tích, sự bất đối của phân tử, độ dễ dàng của biến dạng: pH, nhiệt độ có thể làm biến đổi các đặc tính này do sự giãn mạch của phân tử)

 Các tương tác protein – protein quyết định kích thước của các tập hợp Nói chung, các hợp phần protein thường dùng ở nhiệt độ cao nên tương tác protein-lactalbumin protein sẽ chiếm ưu thế

 Các tương tác protein-lactalbumin dung môi sẽ ảnh hưởng đến sự trương nở, độ hòa tan và cầu hydrat hóa thủy động bao quanh phân tử

+ Độ nhớt đa phần chất lỏng protein đều tăng theo luật số mũ cùng với nồng độ protein là docác tương tác protein-lactalbumin protein khi các tương tác protein –protein là vừa đủ ( như trong gel protein )

+ Các thay đổi pH, nhiệt độ, lực ion ( khi cho thêm Ca 2+, các tác nhân oxi hóa…dẫn đến pháhủy các liên kết hydro hoặc disulfua ) đều có thể làm thay đổi độ nhớt

2.2 Các tính chất do tương tác giữa protein và protein: tạo gel, đông tụ ( được tìm hiểu ở phần phô mai) …

+ Tính chất tạo gel của protein sữa:

Khả năng đông tụ của các mixen casein được khởi đầu bằng tác dụng proteolitic của chimozin trên casein K nhưng nhất thiết phải có ion canxi và có một nhiệt độ cao hơn 150C.Axit hóa sữa ở pH đẳng điện của casein cũng làm cho sữa đông tụ Khi pH > 6 các mixencasein và các casenat rất bền với nhiệt, nhất là khi được gia nhiệt ở chính trong sữa thì phải tới 20-lactalbumin 60 phút ở nhiệt độ 1400C mới làm chúng đông tụ được Sở dĩ chúng có tính bền này

là do tỷ lệ có trật tự cấu trúc bậc hai hoặc bậc ba của casein rất thấp Chỉ sau khi cô đặc tính bền nhiệt này mới bị giãm xuống

Các protein lactoserum trong dung dịch khi có nồng độ trên 5% sẽ tạo gel tốt ở nhiệt độ 70 –

850C Các dịch đậm đặc protein lactoserum có hàm lượng lactoza và canxi thấp có bị biến tính chút ít Có nghĩa là chúng có độ hòa tan cao và có số nhóm – SH tự do cực đại thì tạo ra gel rất giống gel từ lòng trắng trứng

2.3 Các tính chất bề mặt: khả năng nhũ hóa, khả năng tạo bọt…

2.3.1 Khả năng nhũ hóa:

Nhũ tương là những hệ phân tán của hai chất lỏng không trộn lẫn nhau mà một trong hai

có mặt dưới dạng những giọt nhỏ của pha bị phân tán, còn chất lỏng kia dưới dạng pha phân tán liên tục Phần lớn các nhũ tương thực phẩm đều là kiểu dầu trong nước ( D/ N ) hoặc ( N/

D )

Việc thành thành các giọt nhũ tương sẽ đi đôi với việc tạo nên một bề mặt liên pha giữa hai pha lỏng không trộn lẫn được Bề mặt phân chia pha này sẽ tăng theo số mũ khi đường kính của các giọt giảm ( với cùng một lượng pha bị phân tán )

Các protein là những chất làm bền nhũ tương thực phẩm như các sản phẩm được chế biến

từ sữa do các hợp phần protein của chúng thường có tác dụng làm bền hệ thống keo này:

 Màng của các cầu béo đóng vai trò là chất nhũ hóa thụ nhiên và bảo vệ các cầu béo chống lại các hiện tượng hợp giọt Màng này được cấu tạo từ các lớp triglixerit, phospholipit

lipoprotein không tan và protein hòa tan được hấp thụ kế tiếp nhau Khi đồng hóa độ bền củanhũ tương tăng lên do làm giảm kích thước của cầu béo và cũng do các siêu mixen casein được tân tạo ra sẽ thay chỗ các imunoglobulin ( protein hòa tan ) và được hấp thụ vào trên các cầu béo

 Các protein được hấp thụ vào bề mặt liên pha giữa các giọt dầu bị phân tán vào pha nước liên tục, sẽ tạo ra những tính chất cơ lý như : độ dày, độ nhớt độ đàn hồi, độ cứng, có tác dụng chống lại sự hợp giọt Sự ion hóa các axit amin mạch bền của protein ( xảy ra tùy theo

pH ) cũng sẽ tạo ra lực đẩy tĩnh điện làm cho độ bền của nhũ tương tăng lên

 Protein là chất làm bền nhũ tương dầu/ nước có thể là do bản chất háo nước của nó, nên khiđược hấp thụ thì phần lớn nhất của phân tử sẽ nằm về phía “ nước “ của bề mặt liên pha -lactalbumin Tính chất bề mặt của protein trong sữa:

 Các protein hình cầu có trong sữa, có một cấu trúc bền và một độ háo nước bề mặt cao như protein lactoserum, chúng có thể bị giãn mạch khi được gia nhiệt thích hợp mà vẫn không làm mất độ hòa tan Các casenat là những chất nhũ hóa tốt nhất vì chúng có độ hòa tan cao,

có cấu trúc phân ly, có độ giãn mạch tự nhiên và có sự tách biệt các vùng rất háo nước và rất

ưu béo của chuỗi peptit Các mixen casein cũng có những tính chất nhũ hóa tốt

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự nhũ hóa:

 Mối tương quan thuận giữa độ hòa tan của protein và khả năng nhũ hóa hoặc độ bền của nhũ tương: các protein không hòa tan chỉ góp phần rất nhỏ vào quá trình nhũ hóa, các tiểu phần protein rắn đóng vai trò là chất ổn định các nhũ tương đã đựợc tạo thành.

 pH có ảnh hưởng đến tính chất nhũ hóa của protein: protein ở điểm đẳng điện ít hòa tan do

đó sẽ làm giãm khả năng làm bền nhũ tương của chúng Protein ở trạng thái đó không thể góp phần vào sự tích điện bề mặt của các giọt

 Sự gia nhiệt bình thường sẽ làm giãm độ nhớt và độ cứng của màng protein đã được hấp thụ ở bề mặt liên pha do đó làm giãm độ bền của nhũ tương Tuy nhiên, do khả năng tạo gel của màng protein ở bề mặt liên pha làm cho nước được giữ tốt , làm tăng độ nhớt bề mặt và

độ cứng của nó, vì thế sẽ làm bền hệ nhũ tương

 Khi thêm chất hoạt động bề mặt có phân tử lượng thấp sẽ làm giảm độ cứng của màng protein và làm giãm các lực đang liên kết giữ protein ở bề mặt liên pha

 Tốc độ khuyết tán của một số protein trong lòng pha nước đến bề mặt liên pha có thể bị yếu

đi là do nồng độ của chúng trong pha nước đã bị giãm thấp ( do protein bị hấp thụ vào trên giọt dầu ) Vì vậy , để tạo được một màng có bề dày và có tính chất lưu biến mong muốn thì nồng độ protein ban đầu phải cao Thông thường trong thực tế, người ta thấy nồng độ proteinphải từ 0,5 – 5% để nồng độ của nó ở bề mặt liên pha có từ 0,5 – 20mg/m2

2.3.2 Tính chất tạo bọt đặc trưng của protein trong sữa:

Sự hình thành bọt bao gồm sự khuyết tán các protein hòa tan đến bề mặt liên pha không khí/ nước Các phân tử mềm, dễ uốn, nghèo cấu trúc bậc hai và bậc ba như casein β sẽ có tác dụng một cách hiệu quả như là một chất hoạt động bề mặt Một sự giãn mạch thích hợp các protein hình cầu bằng cách gia nhiệt vừa phải bằng các tác nhân biến tính ( như các chất khử của các liên kết cầu disulfua ) làm cho chúng định hướng tốt bề mặt liên pha và sẽ làm tăng khả năng tạo bọt của chúng, miễn là sự giãn mạch không kèm theo sự tập hợp hoặc sự tổn thất độ hòa tan

Để có độ bền bọt thì màng mỏng protein tạo thành xung quanh mỗi bọt khí phải dày, cố kết, đàn hồi, liên tục và không thấm khí Các protein hình cầu có khối lượng phân tử cao và khó bị giãn mạch ở bề mặt sẽ tạo ra được những màng hấp thụ dày do đó làm cho bọt rất bền.Các protein trong sữa có khả năng tạo bọt tốt như: protein của lactoserum, các mixen casein, casein β…

 Casein β có cấu trúc ít trật tự ( có đuôi mềm dễ uốn ) nên làm giảm nhanh sức căng bề mặt liên pha và làm cho bọt hình hình dễ dàng nhanh chóng

 Casein K tự giãn mạch một cách chậm chạp trong khi tạo bọt ( do có cầu disulfua giữa các phân tử ) và tự trải ra ở bề mặt liên pha kém hơn casein β Sự hình thành bọt chậm nhưng màng mỏng protein hấp thụ lại dày và bền do đó bọt thu được khá bền