Sữa là thực phẩm cung cấp nhiều chất dinh dưỡng thiết yếu cho con người, với nhiều thành phần dinh dưỡng khác nhau. Trong đó, protein là thành phần quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến giá trị dinh dưỡng, chức năng và tính chất của sữa. Vậy hãy cùng Foodnk tìm hiểu về phân loại, tên gọi, chức năng và tính chất của các protein sữa trong bài viết này nhé!
Giới thiệu
Sữa là sản phẩm chất lỏng được tiết ra từ con cái của tất cả các loài động vật có vú. Chứa nhiều thành phần dinh dưỡng như protein, lipid, carbohydrate cũng như các chất có hoạt tính sinh học như kháng thể, peptide kháng khuẩn, enzyme. Là nguồn cung cấp năng lượng và các acid amin thiết yếu cho con người.
Hàm lượng protein trong sữa thô khác nhau giữa các loài động vật khác nhau. Thực tế, sữa cừu có hàm lượng protein cao nhất (5,5%), tiếp theo lần lượt là sữa thô từ trâu (4,4 – 5,1%), lạc đà (3,9%), bò (3,4%), dê (2,9%), ngựa (2,5%) và thấp nhất là lừa (2,0%).
Phân loại protein trong sữa
1. Nhóm casein
Casein chiếm khoảng 75 – 80% tổng lượng protein, các protein này kết tủa ở pH 4.6 tại 30oC và tạo thành các hạt keo lớn với calcium phosphate để tạo thành các micelle casein.
Các micelle casein được cấu tạo từ bốn loại protein chính:
- αS1 – casein: Đây là phức hợp chính của casein, chiếm gần 38%. Đóng vai trò vận chuyển calcium phosphate của sữa, nó cũng có hoạt tính chống oxy hóa.
- αS2 – casein: Chiếm khoảng 10%, nó cũng có vai trò quan trọng trong việc vận chuyển calcium phosphate.
- β – casein: Là protein dồi dào thứ hai, chiếm khoảng 36% casein. Đóng vai trò quan trọng trong việc xác định tính chất bề mặt của micelle casein.
- k – casein: Chiếm khoảng 13% tổng lượng casein. k-casein là thành phần chính duy nhất của casein có carbohydrate gắn vào phần macropeptide hòa tan cao sau khi bị thủy phân bằng chymosin. Có vai trò ổn định micelle casein và ngăn chặn sự kết tủa của các thành phần casein khác không hòa tan trong calcium.
2. Nhóm whey protein
Bên cạnh casein, whey protein là một trong hai nhóm protein chính trong sữa động vật có vú.
Các thành phần chính trong whey protein bao gồm:
- β-lactoglobulin (β-Lg): Chiếm khoảng 50% tổng lượng protein whey, là nguồn tuyệt vời của các acid amin thiết yếu và đặc biệt là leucine kích hoạt các đặc tính đồng hóa của cơ dẫn đến giảm nguy cơ teo cơ ở người cao tuổi. Tuy nhiên, β-Lg là một protein gây dị ứng có trong sữa cho trẻ sơ sinh.
- α-lactalbumin (α-La): Là thành phần whey protein dồi dào thứ hai, chiếm khoảng 20%. Có khả năng liên kết với calcium và tham gia tổng hợp lactose trong tuyến sữa.
- Globulin miễn dịch (IgS): Là các protein hình cầu được glycosyl hóa với nhiều dạng và cấu trúc khác nhau và chúng chiếm tới khoảng 10% tổng số protein whey.
- Albumin huyết thanh là một loại protein lớn có trong sữa mẹ và sữa bò, chiếm khoảng 10 – 15% tổng lượng protein whey.
Chức năng dinh dưỡng và sinh học protein sữa
Protein ở trong sữa có giá trị sinh học cao, nhờ tỷ lệ các acid amin cân đối giúp dễ tiêu hóa và khả năng hấp thu. Một số chức năng nổi bật bao gồm:
- Cung cấp các acid amin thiết yếu cho sự phát triển của cơ bắp và các mô chứa protein khác. Ví dụ như whey protein hỗ trợ tái tạo cơ bắp ở người lớn tuổi và vận động viên sau khi tập luyện.
- Cung cấp các protein có hoạt tính sinh học như globulin có khả năng miễn dịch, giúp bảo vệ cơ thể khỏi bệnh tật. Các protein liên kết với vitamin và kim loại đóng vai trò trong việc vận chuyển và hấp thu các chất dinh dưỡng này. Và các hormone protein khác nhau hỗ trợ quá trình sinh lý.
Tính chất của protein sữa
- Thành phần cấu trúc chính trong hệ keo: Bao gồm các micelle casein và whey protein là những thành phần quan trọng trong hệ phân tán keo phức tạp của sữa.
- Ảnh hưởng đến các đặc tính vật lý tổng thể của sữa: Các tính chất vật lý và hóa học của sữa phụ thuộc vào các yếu tố thành phần và cấu trúc nội tại, trong đó protein có vai trò là thiết yếu. Một số tính chất vật lý protein có trong sữa: độ nhớt, điểm đông đặc, nhiệt dung riêng, khả năng đệm (pH),…
- Tính chất tạo gel của protein sữa: Protein là yếu tố cấu trúc chính trong quá trình tạo gel của sữa, đặc biệt là trong các sản phẩm sữa lên men như sữa chua và phô mai.
- Khả năng kết tủa (đông tụ) của protein sữa: Khả năng kết tủa của protein sữa là một tính chất hóa lý cơ bản, thường là bước đầu tiên hoặc cùng xảy ra với quá trình tạo gel. Gồm đông tụ acid và đông tụ trong điều kiện tiêu hóa. Protein sữa có khả năng đông tụ dưới điều kiện dạ dày để tạo thành một khối đông kết có cấu trúc (cục sữa đông hoặc vón cục).
Tạm kết
Protein sữa không chỉ cung cấp dinh dưỡng thiết yếu mà còn ảnh hưởng đến cấu trúc, cảm quan và chức năng sản phẩm thực phẩm. Hiểu rõ phân loại, tính chất và chức năng của từng loại protein giúp tối ưu quy trình sản xuất và phát triển sản phẩm phù hợp thị trường. Nhờ tính chất sinh học đa dạng, protein trong sữa còn được ứng dụng trong thực phẩm chức năng, hỗ trợ tăng cường sức khỏe và phòng ngừa bệnh tật.
Hoàng Yến
