Phân bố kích thước hạt của micelle casein trong sữa
Phân tích sự phân bố kích thước hạt hai đỉnh của các micelle casein trong sữa
Vấn đề thực tế
Sữa là một sản phẩm tự nhiên có nguồn gốc từ động vật và được sử dụng làm thực phẩm cơ bản và nguyên liệu thô cho nhiều sản phẩm từ sữa. Nhiều loại sữa và pho mát, kem, bơ hoặc các sản phẩm từ sữa chua được sử dụng để tiêu thụ trực tiếp. Sữa là một nhũ tương nước, màu trắng, đục (phân tán keo) bao gồm các khoáng chất, vitamin, lactose, protein và các giọt chất béo hòa tan một phần. Chất béo trong sữa chứa các axit béo không bão hòa và các vitamin tan trong chất béo A, D, E và K. Các phức hợp vận chuyển canxi casein dạng keo, được gọi là micelle casein, là cốt lõi của hệ thống sữa. Chức năng chính của micelle là làm xoáy các phân tử casein và hòa tan canxi và phosphat.
Tính chất sánh mịn, độ ổn định, kết cấu và các đặc tính chế biến của sữa phụ thuộc vào hàm lượng chất béo và kích thước hạt của các giọt chất béo và các micelle casein. Quá trình đồng hóa được thực hiện đối với nhiều loại sữa khác nhau nhằm phá vỡ các giọt chất béo, phân bố chúng đều và do đó cải thiện độ ổn định của nhũ tương. Các giọt chất béo trong sữa tươi ban đầu có sự phân bố kích thước rộng từ 1 đến 10 micron. Quá trình đồng hóa làm cho các giọt chất béo được cắt nhỏ đến kích thước nhỏ hơn 1 đến 2 micron dưới tác động của áp suất cao. Các micelle casein hoạt động như chất ổn định, chịu trách nhiệm cho thời hạn sử dụng của sữa và ngăn ngừa sự tách pha giữa chất béo và nước. Kích thước, hình dạng và cấu trúc của các micelle casein rất quan trọng trong ngành công nghiệp sữa, đặc biệt là sản xuất phô mai. Sự khác biệt về kích thước hạt của các micelle casein có thể ảnh hưởng đến quá trình chế biến sữa, và cả sản xuất phô mai. Kích thước của các micelle casein là một đặc điểm quan trọng của sữa tươi và quyết định năng suất của các sản phẩm sữa.
Phương pháp tán xạ ánh sáng động với quang phổ tương quan chéo photon (PCCS) được khuyến nghị để phát hiện các giọt chất béo và micelle casein vì phương pháp này xác định một cách đáng tin cậy những khác biệt nhỏ nhất về kích thước xuống đến phạm vi nanomet, ngay cả trong các mẫu đục. Kết quả thu được có thể được sử dụng để cải thiện quá trình đồng hóa, chức năng của micelle casein và do đó nâng cao chất lượng sữa.
Giải pháp
Hai loại sữa có hàm lượng chất béo thấp và cao được phân tích
- Sữa UHT tách béo | 0,3% chất béo
- Sữa nguyên kem | 3,9% chất béo | Sữa nguyên kem được lọc ở bước sóng 450 nm để giảm nồng độ các giọt chất béo.
Cấu hình máy phân tích kích thước hạt Sympatec đề nghị
Cảm biến tán xạ ánh sáng động NANOPHOX CS, phạm vi đo 0,5 - 10.000; ống đo dùng một lần - cuvet acrylic 4ml
Phân bố kích thước hạt theo trọng số cường độ của sữa tách béo, sữa nguyên kem và sữa nguyên kem đã lọc để minh họa kích thước của các hạt micelle casein
Đồ thị thể hiện sự phân bố kích thước hạt có trọng số cường độ của hai loại sữa được mô tả. Sữa UHT tách béo với hàm lượng chất béo thấp nhất chỉ 0,3% có kích thước trung bình là 205 nm. Ở đây, hàm lượng chất béo rất nhỏ, không đáng kể. Chỉ có thể phát hiện được các micelle casein. Sữa nguyên kem với hàm lượng chất béo 3,9% cho thấy hai đỉnh, một đỉnh quanh 250 nm và một đỉnh quanh 1300 nm. Đỉnh nhỏ hơn biểu thị các micelle casein và đỉnh lớn hơn biểu thị các giọt chất béo. Sau khi lọc ở bước sóng 450 nm, nồng độ các giọt chất béo rất nhỏ, không đáng kể. Chỉ có các micelle casein được nhìn thấy trong sự phân bố kích thước hạt.
Lợi ích
- Phương pháp đo lường đơn giản và ổn định
- Đo kích thước hạt để kiểm tra chất lượng cuối cùng
- Đo độ đục của nhũ tương
- Đo lường sự phân bố kích thước hạt hai đỉnh
Việc đo kích thước các hạt micelle casein trong sữa rất quan trọng để hiểu rõ về độ ổn định, kết cấu và đặc tính chế biến của các sản phẩm từ sữa. Sử dụng máy phân tích kích thước hạt Sympatec NANOPHOX CS với phương pháp tán xạ ánh sáng động (DLS) cho phép xác định chính xác kích thước micelle trong phạm vi nanomet trong điều kiện tự nhiên. Dữ liệu kích thước micelle chính xác giúp tối ưu hóa quá trình đồng hóa, xử lý nhiệt và pha chế, đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định, kéo dài thời hạn sử dụng và kiểm soát tốt hơn các đặc tính chức năng trong sữa và các đồ uống từ sữa.
Nguồn: