سدیم کازئینات

کازئینات سدیم به عنوان نمک سدیم کازئین نیز شناخته می‌شود. به طور کلی در غذا، نوشیدنی، داروسازی، محصولات بهداشتی و مراقبت شخصی، کشاورزی، خوراک دام و طیور استفاده می‌شود. در صنایع غذایی به عنوان امولسیفایر، عامل غلیظ کننده، تثبیت کننده، عامل کف کننده و عامل اتصال استفاده می‌شود. همچنین در محصولات تغذیه‌ای به عنوان تقویت کننده پروتئین استفاده می‌شود. کازئینات سدیم نام بیوشیمیایی کازئین است که نوعی پروتئین است که در شیر همه پستانداران یافت می‌شود. کازئین که در لاتین به معنای پنیر است، جزء اصلی پنیر تجاری و منبع اصلی پروتئین پنیر است. کازئینات سدیم برای بهبود احتباس چربی در غذاها و آب، جلوگیری از سینرزیس، کمک به توزیع یکنواخت و بهبود بافت مواد غذایی استفاده می‌شود.

نحوه تولید سدیم کازئینات

به دست آوردن کازئین از شیر با دو روش قابل انجام است:

• انعقاد اسیدی: از مواد اسیدی (مانند اسید لاکتیک، اسید استیک، اسید کلریدریک یا اسید سولفوریک) برای کاهش pH شیر تا نقطه ایزوالکتریک کازئین (pH 4.6) برای رسوب کازئین استفاده می‌شود.
• رسوب آنزیمی: برای به دست آوردن رسوب منعقد شده می‌توان از آنزیم مایه پنیر استفاده کرد.

در نتیجه اختلاط کازئین به دست آمده با محلول رقیق هیدروکسید سدیم و خشک کردن مواد محلول با اسپری، کازئین نامحلول به شکل نمک محلول سدیم کازئینات متبلور می‌شود. کازئینات سدیم یک پروتئین پلیمری است و محلول آبی آن ویسکوزیته مشخصی دارد. کازئینات سدیم تولید شده در صنعت با توجه به فرآیندهای مختلف تولید به سه دسته کازئینات سدیم با ویسکوزیته کم، ویسکوزیته متوسط ​​و کازئینات سدیم با ویسکوزیته بالا تقسیم می‌شوند.

کارکرد سدیم کازئینات در صنایع غذایی

• امولسیون کنندگی

قابلیت امولسیون سازی کازئین سدیم به این دلیل است که کازئین، پروتئینی با مولکول‌های آبدوست و آبگریز است. کازئینات سدیم، امولسیون‌های ساخته شده از مواد آب‌دوست و چربی‌دوست را تثبیت می‌کند. خواص امولسیون کنندگی سدیم کازئینات تحت تاثیر شرایط محیطی خاصی است؛ به عنوان مثال، تغییرات pH می‌تواند به طور قابل توجهی بر خواص امولسیون‌کنندگی آن تأثیر بگذارد. سدیم کازئینات کمترین قدرت امولسیون کنندگی را در نقطه ایزوالکتریک دارد. قدرت امولسیون کنندگی آن در شرایط قلیایی بیشتر است و با افزایش pH افزایش می‌یابد. کازئینات سدیم در برابر حرارت مقاوم است، قدرت امولسیون کنندگی آن تحت شرایط pH خاص و تحت عملیات حرارتی، تا حد زیادی می‌تواند بهبود ‌یابد. ترکیب مناسب کازئینات سدیم و کاراگینان نه تنها می‌تواند ویسکوزیته آن را افزایش دهد، بلکه قدرت امولسیون کنندگی آن را نیز بسیار افزایش می‌دهد. ترکیب بسیاری از امولسیفایرها با کازئینات سدیم نیز می‌تواند امولسیون شدن آن را افزایش دهد.

• کف کردن

کازئینات سدیم خاصیت کف کنندگی خوبی دارد. می‌توان از آن به طور گسترده در بستنی و سایر غذاهای سرد برای بهبود بافت و طعم استفاده کرد. قدرت کف‌پذیری و کف‌کنندگی کازئینات سدیم از پروتئین آب پنیر و پودر سفیده تخم‌مرغ بیشتر است. با این حال، پایداری کف آن به خوبی پودر سفیده تخم مرغ نیست.

ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی سدیم کازئینات

• فرمول مولکولی: C₂₀H₂₇FN₂
• جرم مولی: 440 گرم بر مول
• پودر سفید رنگ تا زرد بی بو و بی مزه
• طعم و عطر شیر
• چگالی: 1 گرم بر سانتی‌متر مکعب
• محلول در آب جوش، نامحلول در اتانول
• PH خنثی

کاربردهای سدیم کازئینات در صنایع غذایی مختلف

فرآورده‌های گوشت چرخ کرده

کازئینات سدیم خاصیت امولسیون کنندگی، غلیظ کنندگی و چسبندگی خوبی دارد؛ بنابراین به طور گسترده در گوشت و محصولات گوشتی مانند سوسیس و ژامبون استفاده می‌شود. نیروی اتصال و ظرفیت نگهداری آب گوشت را افزایش می‌دهد، چربی را امولسیون می‌کند و در نتیجه کیفیت محصول را تا حد زیادی بهبود می‌بخشد. در عین حال می‌تواند نرخ بهره برداری از مواد اولیه و تولید را افزایش دهد و در مواقع لزوم هزینه‌ها را کاهش دهد. می‌تواند توزیع چربی را یکنواخت کند و انسجام گوشت را افزایش دهد. در کیک ماهی می‌تواند خاصیت ارتجاعی را افزایش دهد.

محصولات پخت و نان

کازئینات سدیم اغلب در محصولات نانوایی استفاده می‌‎شود. علاوه بر استفاده از خواص امولسیون کنندگی خوب آن برای بهبود کیفیت محصول و افزایش عمر مفید محصول کاربرد دارد. از نظر تغذیه‌ای، چون کازئینات سدیم سرشار از لیزین است، می‌تواند تا حد زیادی مکمل پروتئین باشد و ارزش غذایی محصولات نانوایی را بهبود ببخشد. همچنین برای بهبود کیفیت کلوچه، بیسکویت، کیک، شیرینی، آب نبات، دسرهای منجمد و تاپینگ‌های زده شده به کار می‌رود.

 محصولات لبنی و بستنی

خود کازئینات سدیم را می‌توان به عنوان یک محصول لبنی در نظر گرفت. کاربرد کازئینات سدیم در محصولات لبنی (بستنی، ماست، سفید کننده‌های لبنی، خامه، فراستینگ، تاپینگ‌های زده شده) می‌تواند کیفیت محصولات را بهبود ببخشد. حس نرم و لطیف دهانی و سرعت انبساط خوب برای بستنی با کیفیت بسیار مهم است. کازئینات سدیم در حین تولید، به منظور بهبود طعم و بافت بستنی و جلوگیری از زبری و ناپایداری ناشی از محتوای جامد کم شیراضافه می‌شود. محتوای پروتئین بالا (حدود 90 درصد) و کف خوب می‌تواند به بهبود بافت بستنی کمک کند. محصولات جایگزین لبنیات مانند پنیر بدلی یا مصنوعی (Imitation Cheese) و کریمر یا مکمل قهوه Non-Dairy Creamer نیز کارکرد موثر دارد. ماست علاوه بر محتوای پروتئینی خاص، باید خواص ژل کنندگی خاصی نیز داشته باشد. در فرایند تولید ماست، افزودن کازئینات سدیم نتایج زیر را در بر دارد:

• افزایش ظرفیت ژل شدن ماست
• افزایش سختی و کشسانی بافت ماست
• بهبود طعم و کیفیت محصول

طعم‌دهنده‌ها و تنقلات

کازئینات سدیم در فرآوری اسنک، مایونز، سس، غذای نوزاد، نودل، سوپ و مارینادها برای افزایش ویسکوزیته و بهبود طعم استفاده شود.

نوشیدنی‌ها

 در نوشیدنی‌ها به ویژه نوشیدنی‌های پروتئین گیاهی برای جلوگیری از رسوب چربی، بهبود پایداری و حفظ نوشیدنی‌ها و شفاف سازی نوشیدنی‌ها استفاده می‌شود. کازئینات سدیم را می‌توان به عنوان مکمل غذایی، غلیظ کننده، امولسیفایر و تثبیت کننده بافت در نوشیدنی استفاده کرد.

بازار جهانی سدیم کازئینات

ارزش بازار کازئینات سدیم در جهان در سال 2024 به 5.3 میلیارد دلار رسید و پیش‌بینی می‌شود تا سال 2034 به 8.1 میلیارد دلار برسد. شرکت‌های زیر از بزرگ‌ترین و مهم‌ترین تولید کنندگان سدیم کازئینات در دنیا هستند:

• .Nutra Food Ingredients LLC
• Farbest Brands
• FrieslandCampina DMV
• AMCO Proteins
• Clover Fonterra Ingredients Proprietary Limited
• Erie Foods
• 9NZMP
• DMV
• Kaskat Dairy
• Avani food Products
• Hezheng Hualong Dairy
• Seebio Biotech (Shanghai) Co., Ltd
• Lactoprot Deutschland GmbH
• TATUA Co-Operative Dairy Co., Ltd
• Ornua Co-operative Limited
• Charotar Casein Company
• Erie Foods International, Inc
• Lactoprot Deutschland
• Gansu Hua'an Biotechnology Group