ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM
KHOA KĨ THUẬT HÓA HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BÁO CÁO MÔN HÓA HỌC THỰC PHẨM
CASEIN
Giáo viên giảng dạy: Tôn Nữ Minh Nguyệt
Sinh viên thực hiện
Quan Ứng Biêu
Lê Anh Dũng
Huỳnh Thúc Vương

Tháng 10/2008
Casein GVGD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
MỤC LỤC
Trang 2
Casein GVGD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
MỞ ĐẦU
Sữa là chất lỏng sinh lý do các tuyến sữa tổng hợp được từ các hợp
chất có trong máu, được tiết ra từ tuyến vú của động vật và là nguồn
thức ăn để nuôi sống động vật non. Sữa có đầy đủ dinh dưỡng cần thiết
cho sự phát triển của cơ thể. Những chất này có khả năng đồng hóa cao,
vì vậy từ lâu con người đã biết sử dụng sữa như một loại thực phẩm rất
bổ dưỡng cho cơ thể nhất là đối với trẻ sơ sinh.
Sữa là hỗn hợp gồm nhiều thành phần như: lipit, gluxit, protein, chất
khoáng, vitamin, ngoài ra còn có chất màu và nhiều chất khác. Trong đó
có thể nói thành phần quan trọng nhất là casein. Nghiên cứu về protein
sữa, đặc biệt là casein sẽ giúp ta hiểu được sâu hơn bản chất của sữa, từ
đó nâng cao hiệu quả sử dụng sữa trong đời sống.
Trang 3
Casein GVGD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
I. Định nghĩa

• Protein sữa là loại protid hoàn thiện chứa hầu hết các loại acid amin có trong tự
nhiên và có tỉ lệ cân đối thích hợp cho sự hấp thu và đồng hoá của cơ thể người.
• Protein sữa được phân loại thành hai nhóm chính:
+ Casein: là phần váng sữa.
+ Whey: là phần chất lỏng còn lại sau khi tách phần váng sữa.
• Tỉ lệ whey và casein hiện diện trong thành phần của sữa sẽ quyết định tính chất
dễ hấp thu và tiêu hoá của sữa:
+ Sữa mẹ có tỉ lệ whey : casein là 75 : 25 nên rất dễ tiêu hoá và hấp thụ, đặc
biệt cho trẻ dưới 6 tháng tuổi. Thông thường sữa công thức dành cho trẻ dưới 6 tháng
tuổi có tỉ lệ đạm whey : casein là 75 : 25 theo tiêu chuẩn của sữa mẹ.
+ Sữa bò có tỉ lệ whey : casein là 20 : 80.
• Sữa đã tách casein biến thành dạng trong, nước còn lại chứa các protein hoà
tan như α – lactose – globulin và globulin kháng thể được gọi là các protein nước
sữa (whey).
• Các loại sữa chứa casein:
+ Sữa tươi, sữa đậu xanh, sữa đậu nành
+ Sữa bột
+ Sữa đặc có đường
+ Các sản phẩm từ sữa (yaourt, phomat, bơ )
• Tỉ lệ casein và whey hiện diện trong thành phần của sữa quyết định tính chất
độ hấp thu và tiêu hóa của sữa. Bảng sau nêu tỉ lệ protein, casein và whey trong
một số loại sữa:
Tỉ lệ protein, casein và whey trong một số loại sữa
Loại sữa
Protein
(%)
Casein
(%)
Whey
(%)

Casein : Whey
Tỉ lệ casein trong tổng
protein sữa (%)
Sữa mẹ (người) 1.2 0.5 0.7 5 : 7 41.67
Sữa bò 3.5 2.8 0.7 4 : 1 80.00
Sữa trâu 4 3.5 0.5 7 : 1 87.50
Sữa dê 3.6 2.7 0.9 3 : 1 75.00
Sữa cừu 5.8 4.9 0.9 5 : 1 84.48
Trang 4
Casein GVGD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
• Sữa bò, sữa trâu, sữa dê, sữa cừu đều thuộc loại sữa casein vì lượng casein
chiếm hơn 75 % tổng số protein.
• Sữa mẹ thuộc loại sữa albumin (casein dưới 75 %).
II. Thành phần acid amin
• Casein có chứa nhiều axit amin cần thiết, tuy nhiên số lượng và hàm lượng các
axit amin không giống nhau và không giống như trong sữa mẹ. Casein có nhiều
lysin và glutamic, thấp cystein, không có hydroxyproline. Nên các loại sữa công
thức dành cho trẻ nhỏ có sử dụng casein làm nguồn đạm căn bản thì cần điều
chỉnh lại số lượng và hàm lượng các axit amin cần thiết theo tiêu chuẩn như trong
sữa mẹ.
• Tỉ lệ các axit amin trong casein được cho trong bảng sau:
Tỉ lệ các axit amin trong casein
Axit amin g amino acid / 100 g protein
Glutamic acid 24.5
Proline 13.5
Leucine 9.2
Lysine 8.9
Aspartic acid 7.6
Valine 6.8
Tyrosine 5.7

Isoleucine 5.6
Serine 5.3
Phenylalanine 5.3
Threonine 4.4
Histidine 3.8
Arginine 3.3
Alanine 3.1
Glycine 1.9
Methionine 1.8
Cystine 1/2 0.3
III. Phân loại
Trang 5
Casein GVGD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
• Năm 1937, nhờ ứng dụng phương pháp điện di (electrophorese), nhiều nhà
nghiên cứu khác nhau như Cherbuliez, Baudet, Waygh… đã phân chia casein
thành 3 phần khác biệt nhau: α, β và γ casein. Sau này, khoa học hiện đại tìm
thêm được κ casein.
• Casein có bốn loại cơ bản có thành phần acid amin và tính chất khác nhau: αs,
β, κ và γ casein. Mỗi loại casein lại có nhiều dạng thù hình đặc trưng.
• Thành phần các loại casein trong sữa bò được cho trong bảng sau:
Thành phần casein trong sữa bò
Casein
Hàm
lượng
(%)
Dạng
Số acid
amin trong
phân tử
Phân tử lượng

(Da)
Số nhóm
phosphate trong
phân tử
αs
47 – 57
αs1
199 23 600 8
αs2
207 25 150 – 25 390 8 – 13
αs3
207 25 150 – 25 390 8 – 13
αs4
207 25 150 – 25 390 8 – 13
αs6
207 25 150 – 25 390 8 – 13
αs5
β
25 – 35 209 24 000 5
κ
8 – 15
κ,1 κ,2 κ,3
κ,4 κ,5 κ,6
κ7
169 19 000 1
γ
3 – 7
γ1
181 20 000
γ2

104 12 000
γ3
102 12 000
IV. Cấu trúc
Casein dưới kính hiển vi điện tử là các hạt hình cầu có đường kính từ 40 – 200
micromet. Bằng phương pháp li tâm cao tốc, các hạt này tập hợp lại và lắng xuống
dưới dạng keo màu trắng. Người ta cũng có thể kết tủa casein thành các hạt micelle
nhờ quá trình acid hóa sữa đến điểm đẳng điện pI = 4.6
1. Cấu trúc và hình thể của các monomer trong casein
Trang 6
Casein GVGD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
• Casein có cấu trúc cực kì linh hoạt. Do các phân tử không tạo ra tinh thể nên
casein không có cấu trúc tinh thể, với cách nghĩ như vậy chúng đã không mô tả
đúng cấu trúc không gian ba chiều của casein. Bằng chứng quan trọng nhất cho
cấu trúc bậc hai và cấu trúc bậc ba thu được bằng cách dùng tia X khám phá ra
phân tử kết tinh. Điều đó có thể xác định được cấu trúc bậc hai từ các phân tử
trong dung dịch. Gần đây, trung tâm nghiên cứu USDA Eastern Reagional ở
Philadelphia đã sử dụng quang phổ học Raman để nghiên cứu các casein, và họ đã
xác định được số lượng các cấu trúc bậc hai trong nhiều loại casein khác nhau
• Casein αs1 có 199 gốc acid amin. Do sự phân bố các phần tích điện và các
phần ưa béo không đồng đề nên phân tử có tính chất một lưỡng cực: một cực cầu
và một cực tích điện. Trong αs1 có ba đoạn ưa béo (giữa gốc 1 – 44, 30 – 113 và
132 – 139) và một phần được phosphoryl hóa mang điện tích âm (gốc 48 – 80).
Casein αs1 có một phần mang cấu trúc xếp β và một phần mang cấu trúc vòng
cung β.
• Casein αs2 có 207 gốc acid amin, là casein háo nước nhất trong họ casein vì
trong phân tử chứa nhiều nhóm phosphoryl nhất (10 – 13 gốc / mol) và cũng nhiều
các gốc cation nhất. Các gốc phosphoseryl nhóm lại thành ba cực (gốc 8 – 16, 56
– 61 và 129 – 133), còn phần ưa béo nằm ở đầu cuối C (gốc 160 – 207) và nằm ở
giữa (gốc 90 – 120). Trong cấu trúc như thế các tương tác tĩnh điện rất quan trọng,

rất nhạy cảm với ion Ca
2+
cũng như rất phụ thuộc và pH.
• Casein β có 209 gốc acid amin là protein có tính ưa béo nhất. Đầu N tận cùng
(gốc 1 – 21) chứa 4 trong 5 nguyên tử P mang một điện tích – 12 ở pH = 6.6 và
đầu C tận cùng ưa béo chiếm 2/3 phân tử. Số gốc prolin nhiều và lại phân bố động
đều khiến cho phân tử có cấu trúc kém trật tự: 10 % xoắn α (gốc 97 – 103 và 138
– 146), 13 % xếp β (gốc 52 – 60, 77 – 87 và 187 – 195) và 77 % không trật tự.
• Casein κ có 169 gốc acid amin nhưng chỉ chứa một gốc phosphoseryl do đó
liên kết được ít ion Ca
2+
và độ hòa tan không bị ảnh hưởng của ion này. Casein κ
cũng có đặc tính lưỡng cực: đầu cuối N ưa béo trrong khi đầu cuối C chứa glucid
thì lại rất ưa nước. Cấu trúc bậc hai của casein κ có 5 vùng xoắn α (23 %), 7 vùng
cấu trúc xếp β (31 %) và 10 vùng cấu trúc vòng cung β (24 %). Khi casein κ bị
thủy phân bởi chymosine thì việc đầu tiên enzim này sẽ phân cắt một liên kết
peptide giữa gốc Phe
105
và Met
106
để giải phóng ra đầu cuối N rất ưa béo (từ gốc 1
– 105) gọi là paracasein κ và đầu cuối C háo nước (từ gốc 106 – 169) có chứa gốc
phosphoryl và glucosyl. Paracasein κ rất ưa béo và rất có trật tự, đặc biệt là các
vùng có cấu trúc lá xếp rất thuận lợi cho chymosine tác dụng, cũng rất dễ bị đông
tụ do các tương tác ưa béo gây ra.
Trang 7
Casein GVGD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
Cấu trúc chuyển thành dạng αs-casein
Cấu trúc được đề xuất cho κ-casein
2. Cấu trúc micelle của casein

• Casein liên kết với nhau tạo thành khối micelle. Các micelle có dạng các hạt
hình cầu có đường kính 200 – 300 nm là một tập hợp các dưới đơn vị (các siêu
micelle) có đường kính 15 – 20 nm. Các casein liên kết với nhau để tạo thành
phức khi có mặt calci và sẽ kết tủa xuống nếu không có casein κ. Các siêu micelle
chỉ tồn tại nhờ có mặt casein κ.
• Các siêu micelle được tao thành từ casein α, β và κ có đường kính khoảng 20
nm, các đầu kị nước được sắp xếp gấp vào trong, còn các nhóm háo nước của các
casein và các casein κ thì phủ ở bề mặt.
• Các casein α, β của siêu micellce liên kết với nhau thông qua các nhóm
phosphate của Ca
3
(PO
4
)
2
và tạo thành micelle. Các siêu micelle nghèo casein κ sẽ
nằm ở phía trong micelle và micelle sẽ ngừng lớn khi toàn bộ mặt ngoài được bao
phủ bằng Casein κ.
Trang 8
Casein GVGD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
• Tất cả các micelle đều có điện tích âm nên chúng đẩy nhau và khiến các
micelle casein tồn tại dưới dạng keo. Các phân tử nước cũng liên kết với các điện
tích của Casein và góp phần duy trì các micelle trong dung dịch.
• Bảng sau nêu thành phần trung bình của micelle casein sữa bò:
Thành phần trung bình của micelle casein sữa bò
Các hợp phần
protein
g / 100 g chất khô Các hợp phần
muối
g / 100 g chất khô

Casein αs1
Casein αs2
Casein β
Casein κ
Casein γ
Tổng cộng
33
11
33
11
4
92
Ca
Mg
-3
4
PO
(ion)
Xitrat (ion)
Khác
Tổng cộng
2.9
0.1
4.3
0.5
0.2
8
Hàm lượng nước của micelle là 65%
Trang 9
Mô hình siêu micelle

Siêu micelle ở ngoại vi
giàu casein κ
Calci phosphate
là chất kết dính
các siêu micelle
Mô hình micelle casein
Nhóm phosphate của casein αs1, αs2 và β

Phần có cực của casein κ

Tâm ưa béo α và β
Casein GVGD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
V. Tính chất
1. Tính chất vật lí
• Trong casein các gốc prolin phân bố rất đồng đều làm cho phân tử casein có
cấu trúc hình thể cuộn thống kê.
• Casein có tính điện ly lưỡng cực, có pI = 4.6
• Casein có vị đắng
• Sữa tươi luôn có độ pH khoảng 6.6 – 6.7 , khi giảm độ pH các ion H
+
của axit
sẽ liên kết với các micelle casein mang điện tích âm và làm giảm điện tích của
micelle casein. Khi tới giới hạn các micelle casein sẽ đông tụ. Theo lí thuyết điểm
đẳng điện pI của casein là 5.1 – 5.3 . Trong dung dịch muối như điều kiện của sữa,
casein sẽ đông tụ tốt nhất ở pH 4.5 – 4.7 . Khi cho dư axit vào casein đã đông tụ,
casein sẽ bị tái hòa tan tạo thành muối và axit.

• Bên cạnh khả năng bị đông tụ bởi axit, casein còn bị đông tụ bởi rennin (rennin
là một protease được chiết xuất từ dạ dày bê). Quá trình đông tụ của casein dưới
tác dụng của rennin thực chất là quá trình thủy phân hạn chế casein κ, vỏ háo nước

bị phá hủy, do đó các ion calci dễ dàng tiếp cận với các casein α, β và κ và làm
cho chúng tạo thành gel. Tính chất này được ứng dụng trong quy trình sản xuất
phomat.
• Trong sữa tươi, casein ở dưới dạng muối calci (caseinat calci) dễ hòa tan. Khi
vào dạ dày, dưới tác dụng của dịch vị (acid clohydric) trong dịch dạ dày, casein sẽ
kết tủa tạo thành những cục vón và lưu lại tại dạ dày để thực hiện bước đầu sự
phân giải chất các chất dinh dưỡng rồi chuyển dần xuống ruột non tiếp tục quá
trình tiêu hóa và hấp thu. Ở dạng kết tủa, casein sẽ được hấp thụ hoàn toàn.
2. Tính chất hóa – sinh
• Casein được tạo thành từ tiền chất của nó có trong sữa là caseinogen. Trong dạ
dày, dưới tác dụng của protease, caseinogen chuyển thành casein.
• Casein có nhiều nhóm chức tự do khác nhau như: – COOH, – NH
2
, = NH …
nên có khả năng tham gia nhiều phản ứng hóa học. Trong các nhóm đó, hai nhóm
cacboxyl và amin có ý nghĩa nhất vì một phần các nhóm này ở trạng thái tự do và
quyết định tính chất của casein. Cũng vì các nhóm này mà trong dung dịch casein
tạo thành các ion lưỡng tính.
Trang 10
Casein GVGD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
• Casein dễ dàng tham gia phản ứng với các kim loại kiềm, kiềm thổ như K, Na,
Mg để tạo thành các caseinate hòa tan trong nước.
• Casein thường ở dạng phức chất casein – calci – phosphat bền vững với hai lớp
bảo vệ: lớp điện tích trái dấu và lớp nước liên kết, các phức chất liên kết lại với
nhau tạo thành kết tủa (keo hoá), có thể keo hoá bằng acid lactic hoặc men
chyomosin theo phản ứng:
• Casein có phản ứng tạo ra các acid amin không thay thế cần thiết cho cơ thể
• Trong sữa casein ở dạng calci caseinate và nó lại kết hợp với calci phosphat tạo
thành phức hợp calci phosphat caseinate (các micelle). Tất cả các casein đều được
phosphoryl hóa nhưng với mức độ khác nhau trong đó casein κ có tỉ lệ phospho

thấp nhất.
• Trong môi trường axit, casein bị kết tủa do sự tách các liên kết của casein và
calci (quá trình đông sữa):
NH
2
-R(COO)
2
Ca + 2 CH
3
CHOH- COOH → NH
2
(COOH)
2
+ (CH
3
CHOH- COO)
2
Ca
Caseniat calci Axit lactic Axit caseinic Calci lactac
• Chính các casein chứa trong sữa ở dạng calci caseinat tác dụng với axit lactic
tạo ra axit caseinic và calci lactat. Axit caseinic tự do không hòa tan do đó gây
đông tụ sữa. Quá trình đông tụ casein là quá trình cơ bản của sản xuất phomat.
• Casein là một phức hợp phosphoprotein, trong sữa tươi casein ở dạng muối
calci dễ hoà tan. Khi vào dạ dày, dưới tác dụng của dịch vị (acid clohydric trong
Trang 11
Casein GVGD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
dịch dạ dày), casein sẽ kết tủa tạo thành những cục vón và lưu lại tại dạ dày để
thực hiện bước đầu sự phân giải các chất dinh dưỡng rồi chuyển dần xuống ruột
non. Trong khi đó, phần chất lỏng (đạm whey) sẽ nhanh chóng được chuyển
xuống ruột non, cùng với các chất dinh dưỡng được phân giải từ casein và tiếp tục

quá trình tiêu hoá và hấp thụ.
• Do cấu trúc đặc hơn nên trong cùng 1 đơn vị thể tích, đạm casein cung cấp
nhiều năng lượng hơn là đạm whey.
 Casein κ có tính chất khác với các casein khác:
+ Dung dịch các casein ở pH = 7 và t
o
= 20
o
C ở trạng thái micelle bền, khi
thêm CaCl
2
0.4 M thì chỉ casein αs và casein β kết tủa còn casein κ vẫn ở trạng thái
hòa tan.
+ Casein κ là protein duy nhất có chứa glucid (khoảng 5 %). Điều đó chứng tỏ
casein κ là khá háo nước.
+ Casein κ có chứa hai gốc Cys / mol, chứng tỏ không có cầu disulfua.
+ Casein κ có khả năng ổn định các casein khác bằng cách ngăn cản sự kết tủa
của các casein này bởi ion calci, nhờ tạo ra trong sữa một phức hệ micelle dưới dạng
keo bền vững.
+ Khi casein κ bị thủy phân bởi chymosine ở liên kết peptide giữa Phe
105
và
Met
106
thì sẽ khử bền các micelle của sữa và do đó sữa bị đông tụ.
3. Tính chất công nghệ
a. Hiệu quả của gia nhiệt
• Khi thanh trùng Pasteur cũng như khi cô đặc sữa ở dưới 100
o
C thì β-

lactoglobulin bị biến tính. Ở 80
o
C protein trong dung dịch bắt đầu tạo gel. Sự tạo
gel do khi cấu trúc cầu bị giãn mạch, các tiol tự do xuất hiện liên kết với nhau
hoặc với các cầu disulfua. Khi đó sẽ tạo ra những phức hợp gữa các protein hòa
tan bị biến tính và các hợp phần chứa lưu huỳnh của micelle (casein κ, casein
αs2).
• Khi nhiệt độ trên 100
o
C phần lớn các protein của lactoserum liên kết với
micelle casein và làm cho chúng bền với protease. Phức hợp β – lactoglobulin –
casein K cũng tạo thành làm bền các protein của sữa đối với sự thanh trùng ở 120
– 140
o
C sau này cũng như đối với tác dụng đông tụ của các enzym.
Trang 12
Casein GVGD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
• Ở nhiệt độ 110 – 120
o
C, độ bền của các protein sữa phụ thuộc rất mạnh vào
pH. Từ đó người ta phân biệt hai loại sữa: Sữa kiểu A có độ bền bé nhất ở nhiệt
độ 140
o
C và pH = 6.8 và sữa kiểu B có độ bền tăng liên tục cùng với pH
• Trong quá trình gia nhiệt pH bị giảm do tạo ra các axit hữu cơ.
• Khi gia nhiệt nghiêm ngặt sẽ làm biến đổi các casein. Từ nhiệt độ 110
o
C sẽ xảy
ra các phản ứng thủy phân để giải phóng ra phospho và nitơ phi protein. Phospho
giảm làm cho khả năng cố định calci bị giảm.

• Việc thanh trùng cũng kéo theo phản ứng Maillard làm cho một phần gốc lysin
mất hoạt động. Do đó sẽ làm ức chế một số giai đoạn phụ của quá trình đông tụ.
• Nồng độ chất khô của sữa tăng sẽ làm cho độ bền nhiệt giảm đáng kể và làm
tăng nguy cơ tạo gel trong quá trình bảo quản.
b. Hiệu quả xử lý lạnh
• Khi bảo quản sữa ở nhiệt độ thấp (2 – 6
o
C) sẽ gây ra hai kiểu biến đổi: khử bền
các micelle và proteolise hạn chế.
• Nhiệt độ thấp làm thay đổi cân bằng muối (P và Ca) giữa các micelle và các
pha hòa tan, pH thay đổi. Kết quả là làm thay đổi thời gian đông tụ của sữa, làm
thay đổi độ cứng và làm hiệu suất của phomat. Có thể phục hồi lại bằng cách thêm
một ít CaCl
2
, điều chỉnh về pH ban đầu, hoặc xử lý nhiệt (60
o
C trong 30 phút) để
tái hấp thụ casein β vào trong micelle.
• Nhiệt độ lạnh cũng làm tăng sự thoái biến casein β thành casein γ. Tùy thuộc
vào thời gian và nhệt độ bảo quản mà lượng casein của sữa thay đổi rất lớn (2 – 10
%).
• Các quá trình proteolise hạn chế này thường làm biến đổi thành phần của
micelle và do đó làm thay đổi tính chất lý học và công nghệ của casein.
c. Các tính chất công nghệ khác
• Dùng chymosine để kết tủa các casein của sữa: chymosine chỉ cắt một liên kết
peptide giữa gốc Phe
105
và gốc Met
106
để giải phóng ra một đoạn glucopeptide háo

nước và chính nhờ vậy mới xảy ra sự động tụ tiếp theo của phân tử paracaseinat κ
kị nước.
Trang 13
Casein GVGD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
• Ở pH trung tính hay kiềm, Ca
2+
và các chất tạo phức liên kết các nhóm
carboxyl hay phosphoseryl tạo các calci proteinat đều tan và dễ tạo gel khi đun
nóng. Trong sản xuất phomat nóng chảy (75 – 105
o
C), thêm 3% phụ gia
polyphosphat làm giảm kích thước micelle casein (do lấy Ca
2+
), tăng tương tác kị
nước giữa siêu micelle và lipid nên làm bền các nhũ tương hóa.
• Casein có khả năng tạo bọt và đông tụ tốt.
VI. Chế biến bột casein
• Casein là một protein hiện diện trong sữa không kem và có thể bị kết tủa để
được tách ra bởi một trong các phương pháp sau:
+ Để cho sữa bị lên men. Acid lactic acid sẽ tạo ra các casein kết tủa và được
gọi là lactic casein.
+ Thêm vào acid sulphuric loãng hay acid clohydric loãng, và chất kết tủa
được gọi là acid casein.
+ Thêm vào men dịch vị, men dịch vị có chứa enzyme dịch vị sẽ tạo ra kết tủa
casein men dịch vị tan ít hơn hai loại trên.
• Casein thực phẩm được sản xuất bằng cách phân huỷ, tạo áp suất cao và cô cạn
các khối lactic acid kết tủa trong sữa không kem.
• Các caseinate thực phẩm thu được bằng cách cô cạn các dung dịch đã kết hợp
casein thực phẩm khô với kiềm loại thực phẩm.
• Protein trong sữa chủ yếu là casein, sữa sau khi tách mỡ, phần còn lại chứa

phần lớn là nước, casein, đường lactose, các chất khoáng. Do đặc tính của casein
đông đặc trong môi trường axit (pH < 6) nên các nhà chế biến đã lợi dụng đặc tính
này để tách casein ra khỏi sữa đã tách mỡ.
• Sản xuất casein trong nhà máy: một khối đông tụ chứa các casein và lactose cô
đặc được đưa qua hai lò nấu và được acid hoá, làm kết tủa casein. Casein được
tách rời ở dạng cục sữa đông. Cục sữa đông được tách khỏi whey bằng cách sàng
lọc, sau đó được rửa sạch rồi mang đi sấy khô. Các hạt mịn casein tiếp tục được
tách khỏi phần whey thô và nước rửa bằng cách sàng lọc và sử dụng các
hydrocyclone (dòng khí hydro chạy theo hình xoắn ốc), rồi được trộn lẫn với khối
chất được nung nóng trước khi tiếp tục sàng lọc. Chất whey bị cuộn tròn được sử
dụng để nung nóng cái lò thứ nhất và hấp lò thứ hai bằng cách nung nóng gián
Trang 14
Casein GVGD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
tiếp. Các casein và lactose có trong các loại hơi nước khác nhau thì được thu lại.
Mô hinh nhà máy sản xuất casein như hình dưới
Nhà máy sản xuất casein
• Phương pháp đối với quy mô sản xuất nhỏ: Chuyển toàn bộ phần sữa đã tách
mỡ bằng máy quay ly tâm vào chum hoặc vại sành, cho thêm vào khoảng 2 – 5 %
nước chua (phần nước còn lại sau khi vớt váng casein của lần lên men trước). Đậy
kín bằng bao tải để tránh bụi và lên men qua đêm. Vi khuẩn lactic có trong nước
chua tiếp tục lên men đường lacto trong sữa tạo môi trường axit làm giảm pH môi
trường. Trong điều kiện đó, casein bị đông vón, nổi thành lớp váng casein trên
mặt nước. Dùng muôi có lỗ thoát nước chuyển toàn bộ lớp váng casein vào túi vải,
treo các tủi đựng casein lên giá để nước thoát ra ngoài (chú ý dùng chậu hoặc xô
hứng nước bên dưới để nước khỏi chảy lênh láng trên nền nhà). Có thể dùng động
tác vắt nước trong túi ra ngoài. Sau khi kiệt nước, đem phần casein trong túi sấy
khô hoặc phơi khô dưới ánh sáng mặt trời. Sau khi sấy hoặc phơi, tỷ lệ nước còn
lại trong bột casein khoảng 5 – 6 %. Tỉ lệ bột casein thu được vào khoảng 3 kg /
100 kg sữa tươi. Cách làm có hiệu suất kém hơn so với phương pháp sử dụng
trong nhà máy nhưng do không yêu cầu nhiều về trang thiết bị nên thường sử

dụng cho những nước có trình độ khoa học công nghệ kém phát triển hoặc trong
quy mô gia đình.
Trang 15
Whey
39 460 kg/h
Lò nấu 1
Lò nấu 2
Pha
acid
Whey
39 460 kg/h
Hydro-
cyclone
Trộn
Hydro-
cyclone
Nước rửa
27 772 kg/h
Nước rửa thải ra
25 572 kg/h
Whey thô
41 360 kg/h
Hơi nước
Nước sạch
18 694 kg/h
Rửa
Whey
(hạt mịn)
Tách
whey

hạt mịn
Nén
Sấy
Sản
phẩm
khô
Hơi ẩm
Tách
Khối đông tụ
49 600 kg/h
Casein GVGD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
• Có hai loại casein:
+ Casein thực phẩm: là loại protein sữa ít béo, dạng tự do của carbohydrate, có
mùi vị dễ chịu và có giá trị dinh dưỡng cao nên nó trở thành một chất lí tưởng sử
dụng nhiều trong y học, thực phẩm và trong các chất dinh dưỡng liên kết.
+ Casein công nghệ: có khả năng gắn kết và được sử dụng nhiều để sản xuất
lớp bọc cho giấy, sản xuất ra mĩ phẩm, tạo kết cấu cho sợi, vải, tạo ra các chất keo.
Casein men dịch vị được sử dụng trong công nghiệp chất dẻo.
VII. Vai trò của casein
1. Trong công nghệ thực phẩm
• Casein chứa đủ các axit amin cần thiết nên có giá trị dinh dưỡng cao và là
nguồn axit amin chủ yếu xây dựng cơ thể động vật non.
• Casein trong sữa mẹ là nguồn cung cấp acid amin cho con đặc biệt có nhiều
lysin là một axit amin rất cần thiết cho sự phát triển của trẻ em. Casein trong sữa
mẹ giúp ngăn chặn bệnh tiêu chảy, nhiễm trùng hô hấp, viêm tai, dị ứng…
• Casein có được dùng trong sản xuất thực phẩm: sữa, phomat, yaourt, bơ…
• Khả năng đông tụ tốt của casein được sử dụng để làm kem.
• Các caseinate như calci caseinate được sử dụng trong các sản phẩm không
không bơ sữa như kem cà phê, kem lòng trắng trứng hay các lớp mặt trên các loại
bánh kem. Lợi ích trong ứng dụng này là tạo nhiều giá trị dinh dưỡng cộng thêm

có nhiều kem; và chúng có độ đặc, cấu trúc vững chắc và rất mịn màng. Chúng
được cải tiến tốt hơn thành các protein thực vật với mùi vị ngon hơn. Các natri
caseinate và calci caseinate là những dạng phổ biến nhất được sử dụng và trong
nhiều ứng dụng: natri caseinate rất thích hợp để chuyển thành dạng sữa và calci
caseinate thì được tạo ra các loại phomat giả.
• Casein là chất đệm có tính trung hòa một lượng acid sinh ra trong quá trình lên
men axit lactic. Sự tương tác giữa casein trong sữa với vi khuẩn lactic khi có sự
hiện diện của ion H
+
trong môi trường làm tăng khả năng lên men lactic.
2. Trong các ngành công nghiệp khác
• Casein là dẫn xuất của sữa không kem, và được sử dụng như là nguyên liệu thô
cho các vật liệu dẻo trước đây, sử dụng làm chất cách nhiệt, tay cầm, nút nhựa, sợi
nhân tạo… Nó còn được sử dụng trong các chất keo dính, thuốc bổ thần kinh và
Trang 16
Casein GVGD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
tạo ra các lớp sơn lót cho tranh ảnh cũng như tạo lớp màng làm vững chắc lớp bột
mì, bánh mì, ngũ cốc, keo hồ và các phương tiện truyền thông siêu vi.
• Casein keo dán được làm từ sữa đông sấy khô với vôi và các hoá chất khác
trong nhiệt độ thấp. Nó được sử dụng làm keo dán gỗ và các bộ phận kết nối bằng
gỗ nhưng tương đối đắt tiền. Sự liên kết của casein keo dán có khả năng kháng
nước nhưng bị giảm đi giá trị, dễ bị nấm mốc. Nó còn được sử dụng trong các
thuốc màu dầu lỏng, vôi bột trắng và vôi kết hợp với borax hay trisidium
phosphate. Nó được cung cấp ở dạng bột và được trộn với nước để sử dụng. Trong
lớp màng sấy khô casein từ từ trở nên không hoà tan.
• Chất dẻo dược sản xuất từ sữa bằng cách phản ứng với acid sulphuric hay acid
clohydric, trở thành khô chất rắn rồi lắng xuống. Casein sấy khô được pha trộn với
bột nhão rồi phản ứng với formaldehyde tạo ra polymeride (quá trình này xảy ra
chậm, đôi khi phải mất nhiều tuần) trước khi cắt tỉa bớt và đánh bóng lên (cho các
nút nhựa…)

• Casein là một protein có thể căng phồng lên nhưng tan không đáng kể trong
nước, nó tan trong kiềm. Casein tan cả trong dung dịch calci hydroxyde, nhưng
khi lớp màng của dung dịch tiếp xúc với không khí, casein sẽ dần dần trở nên
không hoà tan và chuyển calci thành calci carbonat. Phản ứng này được sử dụng
trong các thuốc màu keo dạng dầu lỏng.
Tóm lại, casein là loại protein rất quan trọng, không thể thiếu trong đời sống
côn người. Việc nghiên cứu cấu tạo và tính chất của casein vẫn đang được tiếp tục
nhằm tăng khả năng ứng dụng của nó. Hi vọng trong tương lai không xa, các sản
phẩm từ sữa mà thành phần chủ yếu là casein sẽ xuất hiện ngày càng nhiều, góp
phần vào sự phát triển của nhân loại.
Trang 17
Casein GVGD: Tôn Nữ Minh Nguyệt
Tài liệu tham khảo
1. Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa và thức uống –
Tập 1: Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa, NXB. Đại học Quốc gia Tp.
Hồ Chí Minh, Tp. Hồ Chí Minh, 2004
2. Sở khoa học và công nghệ Bà Rịa – Vũng Tàu, Phương pháp chế biến sữa
thủ công, \news_detail.asp?cat_id=103&
news_id=1054&page=6
3. Lê Thị Liên Thanh – Lê Văn Hoàng, Công nghệ chế biên sữa và các sản
phẩm sữa, NXB. Khoa Học và Kĩ Thuật, Hà Nội, 2002.
4. Trung tâm dinh dưỡng Dutch Lady, Casein – Dinh dưỡng và dưỡng chất,

5. Lê Ngọc Tú, Hóa học thực phẩm, NXB. Khoa Học và Kĩ Thuật, Hà Nội,
1994.
6. Alfa Laval / Tetra Pak Lund, Dairy Processing Handbook, chapter 20,
Sweden, 1995, />http%3A%2F%2Fbluevalentine1601.googlepages.com%2F20.pdf
7. John M. de Man, PhD, Principles of Food Chemistry, Third Edition

Trang 18