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酪蛋白酸钠在乳制品中的应用

发表时间:2025-10-30

酪蛋白酸钠在乳制品中是多功能关键辅料,核心通过“乳化稳定、增稠改善质构、提升蛋白含量”三大作用,解决乳制品(如奶酪、乳饮料、冰淇淋)常见的“油水分离、质地松散、蛋白不足”问题,同时兼具提升营养价值与风味包容性的优势,具体应用场景与作用机制如下:

一、核心应用场景:适配不同乳制品的功能需求

酪蛋白酸钠的应用需结合乳制品的形态(液态、半固态、固态)与加工工艺,针对性发挥其功能,覆盖主流乳制品品类:

(一)液态乳制品:乳饮料、调制乳 —— 乳化稳定,避免分层

液态乳制品(尤其是含乳饮料、高脂调制乳)易因油脂上浮或蛋白沉淀出现分层,酪蛋白酸钠可通过乳化作用维持体系稳定:

作用机制:

酪蛋白酸钠分子含疏水基团(与油脂结合)和亲水基团(与水分结合),能吸附在油水界面形成致密乳化膜,阻止油滴聚集上浮;同时,其带负电的分子可与乳中其他蛋白(如乳清蛋白)形成稳定胶体,避免蛋白沉淀。

应用参数:

含乳饮料(如核桃乳、花生乳):添加量0.5%-1.2%,可使产品在常温储存 6 个月无分层,离心沉淀率<1%(远低于无添加组的8%);

高脂调制乳(脂肪含量>3.8%):添加量 0.3%-0.8%,配合单甘酯(0.1%-0.2%)使用,乳化稳定性提升 40%,避免加热灭菌(如UHT超高温)后出现“奶皮”或沉淀。

优势:不掩盖乳饮料的坚果风味(如核桃香),且能提升口感顺滑度,避免粗糙颗粒感。

(二)半固态乳制品:酸奶、稀奶油 —— 增稠改善质构,提升细腻度

半固态乳制品需兼具“浓稠度”与“细腻口感”,酪蛋白酸钠可通过增稠与胶体网络形成,优化质构:

作用机制:

酪蛋白酸钠在酸性环境(如酸奶 pH 4.0-4.5)中会缓慢聚集,形成三维胶体网络,包裹水分与乳脂肪,提升产品浓稠度;同时,其分子可填充在酸奶的酪蛋白凝胶间隙,减少粗糙感,使质地更细腻。

应用参数:

搅拌型酸奶:添加量 0.4%-0.8%,可使酸奶黏度从 1500 cP 提升至 3000 cP(符合消费者偏好的浓稠度),且口感顺滑无颗粒,货架期内(21 天)无析水(析水率<2%);

植脂稀奶油(替代动物稀奶油):添加量 1.0%-1.5%,配合瓜尔胶(0.1%),可使稀奶油打发率从 200%提升至 300%,打发后泡沫稳定(室温放置 1 小时无塌陷),适用于蛋糕裱花。

优势:对比明胶、果胶等增稠剂,酪蛋白酸钠能更好地融合乳香风味,避免出现“胶质感”。

(三)固态乳制品:奶酪、奶片 —— 提升蛋白含量,增强成型性

固态乳制品需高蛋白含量与良好成型性,酪蛋白酸钠可作为“蛋白补充剂”与“黏合剂”,优化产品品质:

作用机制:

酪蛋白酸钠的蛋白含量>90%(干基),可直接提升固态乳制品的蛋白总量;同时,其加热后会形成弹性凝胶,作为黏合剂将乳粉、乳脂肪等原料黏合,增强成型性,避免破碎。

应用参数:

再制奶酪(如奶酪棒、切片奶酪):添加量2%-5%,可使奶酪蛋白含量从20%提升至25%以上,硬度从30N降至20N(更易咀嚼),加热熔融后无油水分离,适用于汉堡夹层(加热后仍保持形态);

奶片:添加量1.5%-3%,配合麦芽糖浆(10%-15%),可使奶片成型合格率从85%提升至98%,避免运输中破碎,同时提升奶片的“奶香味”与咀嚼韧性(不粘牙)。

优势:替代部分乳清蛋白时,成本更低(酪蛋白酸钠价格约为乳清蛋白的60%),且蛋白消化吸收率高(生物价77,接近乳清蛋白的82)。

(四)冷冻乳制品:冰淇淋、雪糕 —— 抗冻稳定,提升口感绵密度

冷冻乳制品在冻融循环中易出现“冰晶粗大”,导致口感粗糙,酪蛋白酸钠可通过抗冻与乳化作用改善:

作用机制:

酪蛋白酸钠分子可吸附在冰晶表面,抑制冰晶生长(尤其在低温储存 - 18℃下),保持冰晶细小均匀;同时,其乳化作用可稳定乳脂肪,避免冷冻过程中油脂析出,提升口感绵密度。

应用参数:

冰淇淋:添加量0.3%-0.6%,配合蔗糖酯(0.1%),可使冰淇淋的冰晶粒径从50μm降至20μm以下,口感绵密无冰渣,融化率(25℃放置30分钟)从35%降至20%,抗融化能力提升;

雪糕(如巧克力雪糕):添加量0.2%-0.4%,可增强雪糕的“糯性”口感,避免冷冻后过硬,同时使巧克力颗粒均匀分散,无沉淀。

二、应用优势:兼顾功能、营养与合规性

酪蛋白酸钠在乳制品中的广泛应用,源于其“多功能集成、营养友好、安全合规”的综合优势,解决传统辅料的单一功能局限:

(一)功能集成:一料多效,简化配方

传统乳制品需同时添加乳化剂(如单甘酯)、增稠剂(如卡拉胶)、蛋白补充剂(如乳清蛋白),而酪蛋白酸钠可同时实现“乳化+增稠+蛋白补充”,减少辅料种类:

案例:某乳饮料企业用 0.8%酪蛋白酸钠替代“0.3%单甘酯+0.5%卡拉胶+1%乳清蛋白”,配方简化后,生产工艺步骤减少 2 步(省去多种辅料分别溶解的环节),生产成本降低 15%,且产品稳定性无下降。

(二)营养友好:提升蛋白利用率,适配健康需求

酪蛋白酸钠的蛋白为“完全蛋白”,含有人体必需的 8 种氨基酸,且消化吸收缓慢(持续释放氨基酸约 6-8 小时),适合作为乳制品的蛋白强化剂:

儿童成长奶粉中添加 0.5%-1%酪蛋白酸钠,可使奶粉蛋白含量从 18%提升至 20%,且氨基酸评分从 0.85 提升至 0.92(接近理想蛋白的 1.0),助力儿童肌肉与骨骼发育;

无糖酸奶中添加 0.6%酪蛋白酸钠,可弥补无糖导致的“口感单薄”,同时提升蛋白含量,适配控糖人群的营养需求。

(三)安全合规:符合全球食品标准,无使用风险

酪蛋白酸钠的安全性已通过全球权威机构认证,使用无剂量限制顾虑:

联合国粮农组织(FAO)与世界卫生组织(WHO)联合专家委员会(JECFA)将其 ADI 值(每日允许摄入量)设定为“无需规定”,即任意剂量下均无安全风险;

中国《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760)规定其可在各类食品中“按生产需要适量使用”,乳制品中无需担心超量问题,且与其他辅料(如糖类、稳定剂)无配伍禁忌。

三、应用注意事项:优化工艺,避免功能失效

酪蛋白酸钠的应用效果受“溶解工艺、pH 值、温度”影响,需注意操作细节,确保功能最大化:

(一)溶解工艺:避免团聚,确保均匀分散

酪蛋白酸钠直接加入冷水中易形成“鱼眼状”团聚,需优化溶解方式:

溶解步骤:先将酪蛋白酸钠与少量白砂糖(1:1 比例)混合(增加分散性),再缓慢加入 60-70℃的温水(水温过高会导致蛋白变性),搅拌速度控制在 500-800 r/min,溶解后保温 10分钟,确保无未溶解颗粒。

(二)pH 值适配:避免酸性条件下提前沉淀

酪蛋白酸钠在 pH4.0 的强酸性环境中易沉淀,需控制添加时机:

酸奶生产中,需在“发酵前”加入酪蛋白酸钠(此时乳体系 pH 6.5,呈中性),避免发酵后(pH 降至 4.0 以下)添加导致沉淀;若生产酸性乳饮料(pH 3.5-4.0),需将酪蛋白酸钠与柠檬酸、乳酸等酸味剂分别溶解,再缓慢混合,避免局部 pH 骤降。

(三)温度控制:避免高温导致蛋白变性

酪蛋白酸钠在温度>85℃时易发生不可逆变性,影响乳化与增稠效果:

超高温灭菌(UHT135℃)的调制乳中,需在“灭菌前”加入酪蛋白酸钠,且灭菌时间控制在 5-10 秒(短时灭菌),避免长时间高温导致蛋白变性;

奶酪加工中,酪蛋白酸钠的添加温度需控制在 70-80℃,既保证溶解充分,又避免变性影响奶酪的熔融性。

酪蛋白酸钠在乳制品中是“功能与营养双优”的辅料,通过乳化稳定、增稠质构、蛋白补充的综合作用,适配液态、半固态、固态、冷冻等多类乳制品的需求,同时简化配方、降低成本、符合安全标准。实际应用中,只需优化溶解工艺、控制 pH 与温度,即可充分发挥其价值,助力乳制品企业开发高品质、高稳定性的产品。

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