华东理工大学 胡国华

    酪蛋白酸钠 (Sodium Caseinate,简 称 SC)，又称酪朊酸钠、酪蛋白钠或干酪素钠， 具有很强的乳化 、 增稠作 用 ， 在食品工业中常用来增进食品中脂肪和水的保留 ，有助于食品加工中各成分的均匀分布。酪蛋白酸钠是酪蛋白和钠的加成化合物，它是用碱性物(如氢氧化物)处理酪蛋白凝乳，将水不溶性的酪蛋白转变成可溶性形式所得到的一种蛋白质类亲水食品胶。酪蛋白酸钠作为食品添加剂，安全性高，1970年FAO/WHO联合食品添加剂专家委员会第14次会议认为，用食品级试剂按好加工操作制得的酪蛋白酸钠可视为食品，无需提供其毒理学资料，每日容许摄入量(ADI)无需特殊规定，世界各国普遍许可使用，华东理工大学食品添加剂和配料研究组认为,又因其具有很好的乳化、增稠等作用，几乎应用于所有食品，目前在世界各国的产量和消费量均日益增加．

 （一）酪蛋白酸钠的物化特性

     酪蛋白酸钠为白色至淡黄色粉粒或片状，无臭，无味或稍有特异香气和味道，易溶于水或分散于水。PH为中性。其水溶液加酸后产生酪蛋白沉淀。酪蛋白酸钠是一种常以鲜奶为原料，用碱性物质将不溶于水的酪蛋白转变成的可溶性盐类。用凝乳酶或酸沉淀法制得生酪蛋白，经脱水（含50%～60%水分）或酪蛋白在水中分散、膨润后的物质中，添加氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠的水溶液中和后经蒸发、喷雾干燥或冷冻干燥而获得。也可与铵、钙、镁、钾等碱中和而制成各种酪蛋白酸盐。

1.乳化性

    酪蛋白酸钠因其分子中分别具有亲水基团和疏水基团，因而具有一定的乳化性．其乳化性受一定的环境条件所影响，例如pH的变化即可明显影响其乳化性能。酪蛋白酸钠在等电点时的乳化力最小，低于等电点时其乳化力可增大，而在碱性条件下其乳化力较大，且随pH增高而加大。值得注意的是，由于酪蛋白酸钠很耐热，在特定的pH条件下对其进行热处理时可大大提高其乳化力．酪蛋白酸钠和卡拉胶的适当配合，除增加其粘稠性外，也可大大增加其乳化力，许多其他乳化剂与酪蛋白酸钠配合也可增强其乳化作用．通常应用由酪蛋白酸钠制成的乳化剂，其稳定性要比由乳清蛋白、大豆蛋白等所制备的乳化剂更好．

 2.起泡性

    酪蛋白酸钠具有很好的起泡性，可广泛应用于冰淇淋等冷食品中，用于改善其质地和口感．对酪蛋白酸钠、乳清蛋白和蛋清粉的起泡性的研究发现，当浓度在0.5％～0.8％的范围内于相同条件下比较，酪蛋白酸钠的起泡力最大，且其起泡力随浓度增加而增大。但是，其泡沫稳定性不如蛋清粉好．钠、钙等离子的存在可降低其起泡力，但可增加其泡沫稳定性．

3.流变特性

酪蛋白酸钠系高分子蛋白质，其水溶液有一定的粘度．在工业生产的酪蛋白酸钠，依生产工艺的不同，分为低粘度、中粘度和高粘度酪蛋白酸钠。高粘度产品一般在6～7%浓度以下时呈牛顿流体，即其粘度与剪切速率无关；而高于此浓度时，则具有假塑性，即其粘度随剪切速率的增大而下降，且此假塑性随浓度的增加而增大．低粘度产品通常在浓度l0％～12%以下时呈牛顿流体，高于此则具假塑性。

    在酪蛋白酸钠制品所要控制的pH为6.3～7.2的范围内，pH对于酪蛋白酸钠溶液的粘度无明显影响；与其它高分子溶液一样，酪蛋白酸钠的浓度是影响其粘度的首要因素，酪蛋白酸钠溶液的粘度随浓度的增大而呈指数变化；酪蛋白酸钠的粘度与温度呈负相关，即其粘度随温度的上升而下降；总之，影响酪蛋白酸钠粘度的因素很多，通常温度的影响较大，温度越高，粘度越低，其粘度的自然对数和绝对温度的倒数呈线性关系，即温度升高，粘度以自然对数级下降。某些盐类对酪蛋白酸钠粘度的影响也越大，如氯化钠、磷酸二氢钠等均可使其粘度显著增高。此外，酪蛋白酸钠和某些其他增稠剂如卡拉胶、瓜尔豆胶，羧甲基纤维素等的配合，也可大大提高其增稠性能，其中以卡拉胶的作用最大。这种增稠作用通常与温度、pH、金属离子等有关。

（二）酪蛋白酸钠在食品工业中的应用

 华东理工大学食品添加剂和配料研究组认为,酪蛋白酸钠具有良好的功能特性和很高的营养价值，既是乳化稳定剂、增稠剂、又是很好的蛋白质强化剂。酪蛋白酸钠作为食品添加剂，主要用作乳化剂，稳定剂，它具有很强的乳化、增稠作用，实际上它还具有有增粘、粘结、发泡、持泡等作用。因酪蛋白酸钠为水溶性，从而其在食品中的用途比酪蛋白广。

酪蛋白酸钠在食品行业应用十分广泛，可用于冰淇淋、蛋白饮料、肉类及水产肉糜制品，饼干，面包，面条类等谷物制品、咖啡伴侣、快餐等食品中。香肠中使用量为0.2～0.5%，可使脂肪分布均匀，增强肉的粘结性；用于鱼糕可增强弹性；在冰淇淋中添加0.2～0.3%，使产品中气泡稳定，防止反砂及收缩.其它食品使用量：面包、饼干、面类为0.2～0.5%；西式糕点、炸面圈、巧克力为0.5～5.0%；奶油乳饮料为0.2～0.3%

1.肉糜类制品

由于酪蛋白酸钠具有良好的乳化、增稠和胶粘性等，因而广泛应用于香肠、火腿、午餐肉等肉糜类制品之中。它可增加肉的结着力和持水性，使油脂乳化而不析出，从而大大提高制品的质量。据报告，当加入2％的酪蛋白酸钠时，该肉制品的持水力可比对照增加37％。基于此，在生产上不但可应用它制造出高质量的产品，同时在必要时尚可提高原料的利用率，增加产量，降低成本。例如在生产午餐肉罐头时，先将酪蛋白酸钠和肥肉（脂肪)、水按l：6：6或1：8：8的比例预制成乳剂，再添加于肉中所制成的产品，除可保持较好的感官质量外，还可大大提高产量，降低成本。

2.焙烤制品

酪蛋白酸钠常用于焙烤食品，这除了利用其良好的乳化性，提高产品质量，延长货架期以外，从营养的角度考虑，由于酪蛋白酸钠富含赖氨酸，可以大大补充谷物蛋白质中赖氨酸的不足，从而提高焙烤制品的营养价值。具体应用时为了获得更好的效果，生产上常将酪蛋白酸钠与某些其他乳化剂并用，或进一步组成特定的配方予以应用。例如日本即有专利：将水(100份)、酪蛋白酸钠(5．0份)、柠檬酸钠(0.1份)、乳糖(7.0份)、棕榈油(80份)、脂肪酸单甘油酯(7.5份)和双乙酰酒石酸单甘油酯(0.4份)组成乳剂配方，将其按5％的量添加于面粉之中，所得焙烤制品冷却后具有良好的质构，其货架寿命可延长至1个月，并可用于微波烹调。

3.乳制品

酪蛋白酸钠本身即可认为是一种乳制品，将其应用于乳品，可进一步提高制品的质量．

（1）冰淇淋

  柔软、细腻的口感和良好的膨胀率对优质冰淇淋十分重要。在生产时，为了改善冰淇淋的口感和质构，避免乳固体含量低而造成粗糙和不稳定等，通常需要加入乳粉、炼乳等以增加蛋白质含量。但这些物质中的蛋白质含量并不高，而乳糖含量却又偏高(如乳粉的蛋白质含量约28％，而乳糖约36%)。如添加较多，由于乳糖的溶解度不高可使混合物料凝冻搅拌后在成品贮藏时产生结晶。造成冰淇淋质地粗糙，甚至有砂质感，如适当添加酪蛋白酸钠，则可因其蛋白质含量高(约90％)，起泡性好，有助于改善冰淇淋的组织结构，提高掼打起泡性和膨胀率，再通过酪蛋白酸钠本身的乳化作用及与其他乳化剂并用的增效作用，可大大提高产品质量。

值得注意的是，在冰淇淋的生产中不能用酪蛋白酸钠全部取代乳粉和炼乳，这是因为单用酪蛋白酸钠制成的乳化液稳定性不够好，从而影响奶油在冰冻过程中的稳定性。通常以添加量0.5％～1％的效果较好，最好能与其他乳化剂适当配用。例如日本的专利配方为：氢化椰子抽(10份)，氢化菜子油(10份)，奶油(5份)，单甘酯(15份)，酪蛋白酸钠(0.5份)，脱脂乳粉(3.5份)，磷酸二氢钠(0.2份)，水(51份)均质得油水型乳化液，用它可制成具有椰子、奶油风味的高品质冰淇淋．

（2）乳固体饮料

  生产乳固体饮料时通常易出现蛋白质含量低于国家标准8％(一般多为5%～7％)和产品比体积小等问题，若多加奶油、炼乳亦不理想，此时如适当添加酪蛋白酸钠，可使问题得到较好的解决。

  例如：乐口福麦乳精是一种具有独特风味并含一定营养价值的饮料，国家标准规定其蛋白质含量应≥8％，但目前市场上尚有较多产品不能达到此标准，通常只有在6%～7％,且有些产品疏松性差，比体积低，这当然与生产设备及人员操作有关，但在一定程度上与该产品配方有着密切关系．如在配方中添加奶油、炼乳及全蛋粉，以提高蛋白质含量，因为此类原料蛋白质所占比例分别在28％、8％、44％，故较难起到直接效果。而酪蛋白酸钠蛋白质含量达90％以上，只需添加1.2％左右，就能使产品蛋白质含量提高1％，另外由于酪蛋白酸钠具有良好的乳化发泡性及粘胶性，故在乐口福、麦乳精等真空干燥发泡成型阶段，易使产品形成多孔的均匀孔隙，提高孔骨架刚度，不易坍落，使成品膨松、比体积增加，在乐口福浆料中添加酪蛋白酸钠1.2％，成功地解决了产品蛋白质含量低的问题，又使成品比体积提高了15％左右，减少了装罐量，改善了冲调性。

 （3）蛋白饮料

  酸奶除要求具有一定的蛋白质含量外，还需有一定的胶凝性。适当添加酪蛋白酸钠，可增加其胶凝能力和提高其硬度，使之口感更好，从而提高产品质量．

 此外，酪蛋白酸钠还可以应用于羹和汤料、快餐、卤汁，可增加其粘稠性，改善口感；用于饮料尤其是植物蛋白饮料，防止脂肪析出，提高稳定性，以及保持饮料和果酒的澄清等．

 例如，椰子汁、花生乳、核桃露等蛋白饮晶是当今市场上较流行的产品，酪蛋白酸钠是此类产品良好的乳化稳定剂,添加0.4％左右，即可防止产品分层，且提高了产品的蛋白质含量，使产品中动植物蛋白互补，更富营养．

4.可食性薄膜

  在当前大力发展方便食品、快餐食品的同时，如何防止用塑料制品包装对环境的污染，是人们较为关注的问题。可食薄膜的研制即由此应运而生。良好的可食薄膜应能有效地控制水气、氧、二氧化碳、脂质等在食品体系中的转移，防止风味化合物的挥发损失等。国外众多学者在以多糖(各种胶体)、脂质、蛋白质为对象的研究中，发现酪蛋白分子因缺乏二级结构，其肽链多任意卷曲，易形成分子间氢键、静电引力、疏水键等而成膜．日本的专利应用卡拉胶(7份)、甘油(4份)、水(100份)，在85℃下混合搅拌lh，脱气成膜成内层，外面以酪蛋白酸钠作涂层，制成两层复合薄膜，可用作方便面中汤料包和油包的可食包装袋。另有报告称，用转谷氨酸酶处理酪蛋白酸钠溶液制成的可食薄膜，由于该酶可催化形成ε-[7]—谷氨酰—赖氨酰交联链，因而使膜的强度和延伸度均大大提高。用酪蛋白酸钠和乙酰单甘酯交联成膜来包装去皮萝卜，可使其水分损失减少75％。此外，尚有专利报告，用酪蛋白酸钠、油(棉子油、豆油、亚麻子油)和增塑剂所制备的一种可食薄膜，适用于巧克力和果蔬的包装。

总之，华东理工大学食品添加剂和配料研究组认为,酪蛋白酸钠作为一种天然食品，既富营养，又具有多种功能特性的食品添加剂，今天已日益受到人们的重视，并广泛应用于食品工业。

（三）应用实例： 酪蛋白酸钠在咖啡伴侣中的应用（略）   

                                   ----转自《功能性食品胶》（第二版），2013，化工出版社.有删节

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