Casein Protein 99,5% | Phân tích cấu trúc, tính chất và tiềm năng ứng dụng

Trong khoa học vật liệu và công nghệ thực phẩm, không nhiều hợp chất sinh học vừa có nguồn gốc tự nhiên, vừa thể hiện tính đa năng rõ rệt trong ứng dụng công nghiệp. Casein – đạm sữa với độ tinh khiết 99,5% là một ví dụ tiêu biểu, khi cấu trúc protein đặc thù cho phép tham gia hiệu quả vào các quá trình tạo màng, liên kết bề mặt và ổn định hệ phân tán. Chính sự giao thoa giữa tính chất hóa – lý của protein và nhu cầu kỹ thuật hiện đại đã khiến casein trở thành đối tượng được quan tâm trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu và sản xuất.

Thông tin sản phẩm

Tên sản phẩm: Casein

Tên gọi khác: Casein, Milk Casein, Casein protein, Đạm casein, Protein sữa

Công thức hóa học: Không có công thức hóa học cố định (là hỗn hợp phosphoprotein tự nhiên từ sữa)

Số CAS: 9000-71-9

Xuất xứ: Trung Quốc

Ngoại quan: Dạng bột màu trắng đến trắng ngà, mịn, gần như không mùi; không tan trong nước lạnh, tan trong dung dịch kiềm nhẹ

Độ tinh khiết: ≥ 99,5%

Hotline: 086.818.3331 – 0972.835.226

1. Casein – Đạm sữa – Casein protein 99,5% là gì? 

Casein là protein chính của sữa, thuộc nhóm phosphoprotein tự nhiên, tồn tại trong sữa dưới dạng hệ keo bền. Thuật ngữ casein protein 99,5% dùng để chỉ casein đã được tinh chế ở mức độ cao. Trong đó phần lớn thành phần là protein casein, gần như không còn tạp chất phi protein.

Xét về bản chất hóa học, casein không phải là một hợp chất đơn lẻ mà là tập hợp các phân tử protein có chứa nhóm phosphat, có khả năng liên kết với ion kim loại, đặc biệt là canxi. Chính đặc điểm cấu trúc này xác định vai trò của casein như một vật liệu sinh học tự nhiên/ Có tính ổn định cao trong hệ phân tán và khả năng tương tác mạnh với các bề mặt và pha khác.

2. Nguồn gốc và cách sản xuất Casein – Đạm sữa – Casein protein 99,5% là gì? 

2.1. Nguồn gốc của casein

Casein có nguồn gốc từ sữa động vật, trong đó sữa bò là nguồn nguyên liệu phổ biến nhất trong sản xuất công nghiệp. Trong sữa tươi, casein không tồn tại dưới dạng phân tử riêng lẻ mà kết hợp với ion canxi và phosphat để hình thành micelle casein, một hệ keo protein – khoáng có độ ổn định cao trong môi trường nước.

Các micelle này đóng vai trò quyết định đến tính chất vật lý của sữa. Chúng duy trì trạng thái phân tán của protein và tạo điều kiện cho việc thu hồi casein khi trạng thái cân bằng hóa học bị thay đổi.

2.2. Nguyên lý tách casein khỏi sữa

Cơ sở của quá trình sản xuất casein là đưa hệ micelle về điểm đẳng điện của protein. Khi pH của sữa được điều chỉnh về khoảng 4,6, điện tích bề mặt của casein gần bằng không. Khi đó, lực đẩy tĩnh điện giữa các hạt micelle suy giảm, dẫn đến kết tụ và kết tủa casein khỏi pha lỏng.

Quá trình này làm phá vỡ cấu trúc keo ban đầu, cho phép tách riêng phần protein casein ra khỏi whey và các thành phần hòa tan khác.

2.3. Quá trình thu hồi và tinh sạch

Phần casein kết tủa được lọc hoặc ly tâm để tách khỏi dịch sữa còn lại. Sau đó, khối protein được rửa nhiều lần bằng nước nhằm loại bỏ lactose, muối khoáng hòa tan và acid dư. Công đoạn rửa quyết định trực tiếp đến độ tinh khiết của casein.

Đối với casein protein 99,5%, các thông số rửa, nhiệt độ và thời gian tiếp xúc được kiểm soát chặt chẽ để hạn chế biến tính protein và giảm tối đa tạp chất không mong muốn.

2.4. Sấy và hoàn thiện sản phẩm

Casein sau khi tinh sạch được sấy khô ở điều kiện kiểm soát, nhằm giảm độ ẩm xuống mức rất thấp mà không làm biến đổi cấu trúc protein. Cuối cùng, sản phẩm được nghiền mịn và phân loại kích thước hạt. Thu được casein dạng bột đồng nhất.

3. Tính chất vật lý và hóa học của Casein – Đạm sữa – Casein protein 99,5%

3.1. Tính chất vật lý

Trạng thái: Chất rắn dạng bột mịn.

Màu sắc: Trắng đến trắng ngà.

Khối lượng mol: Không xác định chính xác do là hỗn hợp nhiều phân đoạn protein.

Độ tan trong nước: Không tan trong nước lạnh; trương nở và tạo hệ phân tán keo.

Độ tan trong dung môi: Tan trong môi trường kiềm nhẹ (NaOH, NH₄OH) do hình thành caseinate. Không tan trong dung môi hữu cơ không phân cực.

Nhiệt độ nóng chảy: Không có điểm nóng chảy xác định. Bị biến tính và phân hủy khi gia nhiệt cao.

Mật độ khối: Thấp đến trung bình; dạng bột xốp, dễ nén và phối trộn.

Tính hút ẩm: Có khả năng hút ẩm nhẹ. Cần bảo quản kín để tránh vón cục và biến đổi tính chất.

3.2. Tính chất hóa học

Bản chất hóa học: Phosphoprotein tự nhiên, chứa các nhóm chức –COOH, –NH₂ và nhóm phosphat.

Độ ổn định: Ổn định trong điều kiện khô, trung tính. Nhạy cảm với môi trường pH cực đoan và nhiệt độ cao.

Điểm đẳng điện: Khoảng pH 4,6; tại pH này casein mất điện tích và dễ kết tủa.

Hoạt tính axit–bazơ: Thể hiện tính lưỡng tính của protein. Phản ứng với cả acid và bazơ.

Khả năng tạo phức: Có khả năng liên kết và tạo phức với ion kim loại. Đặc biệt là Ca²⁺, thông qua nhóm phosphat.

Phản ứng đặc trưng: Đông tụ trong môi trường acid; hòa tan trong môi trường kiềm tạo muối caseinate.

Độ bền nhiệt – hóa: Cấu trúc protein cho phép duy trì tính chất trong điều kiện sử dụng thông thường. Nhưng dễ bị biến tính khi gia nhiệt hoặc xử lý hóa học mạnh.

4. Ứng dụng thực tế của Casein – Đạm sữa – Casein protein  99,5% 

4.1. Casein trong thực phẩm – phụ gia protein chức năng

Ứng dụng

Casein được sử dụng như phụ gia protein nền trong sữa bột, thực phẩm dinh dưỡng, sản phẩm bổ sung đạm và các hệ thực phẩm cần cấu trúc ổn định.

Cơ chế hoạt động

Trong môi trường nước, casein không hòa tan hoàn toàn mà tồn tại dưới dạng micelle protein – khoáng. Các micelle này hình thành mạng keo ba chiều có khả năng giữ nước, giữ lipid và ổn định pha phân tán.

Hiện tượng vật lý chủ đạo là ổn định keo và hạn chế tách pha. Giúp hệ thực phẩm duy trì trạng thái đồng nhất trong suốt thời gian bảo quản. Về mặt hóa học, các nhóm –COOH, –NH₂ và phosphat trên chuỗi protein tham gia liên kết hydro với nước và chất béo, làm tăng độ sánh và độ bền cấu trúc.

4.2. Casein trong công nghệ sản xuất phô mai

Ứng dụng

Casein là thành phần cấu trúc cốt lõi quyết định sự hình thành và chất lượng của phô mai.

Cơ chế hoạt động

Khi pH của sữa được điều chỉnh về gần điểm đẳng điện của casein (≈ 4,6) hoặc khi enzyme rennet cắt liên kết κ-casein, điện tích bề mặt của micelle giảm mạnh. Điều này làm suy yếu lực đẩy tĩnh điện, cho phép các hạt casein tiến gần và kết tụ.

Hiện tượng vật lý là đông tụ protein và hình thành mạng rắn. Trong khi về mặt hóa học, các tương tác kỵ nước và liên kết hydro giữa các chuỗi protein trở nên chiếm ưu thế. Chính quá trình này tạo nên cấu trúc đàn hồi, độ chắc và khả năng giữ nước đặc trưng của phô mai.

4.3. Casein trong keo dán gỗ và giấy

Ứng dụng

Casein được sử dụng như keo dán sinh học trong ngành gỗ, bao bì và giấy. Đặc biệt trong các hệ keo truyền thống và thân thiện môi trường.

Cơ chế hoạt động

Casein ban đầu được hòa tan trong dung dịch kiềm nhẹ, chuyển sang dạng caseinate hòa tan. Tạo dung dịch keo có độ nhớt cao. Khi dung dịch được bôi lên bề mặt gỗ hoặc giấy và nước bay hơi, protein đông tụ trở lại, hình thành mạng polymer protein rắn.

Hiện tượng vật lý bao gồm xâm nhập keo vào mao quản vật liệu và khóa cơ học. Về mặt hóa học, các nhóm phân cực của casein tạo liên kết hydro mạnh với cellulose và lignin, mang lại độ bám dính bền vững.

4.4. Casein trong sơn và lớp phủ sinh học

Ứng dụng

Casein được ứng dụng trong sơn casein truyền thống, sơn khoáng và các hệ phủ sinh học không dung môi hữu cơ.

Cơ chế hoạt động

Sau khi thi công, dung môi nước bay hơi làm casein tự sắp xếp và tạo màng liên tục trên bề mặt. Màng casein hoạt động như một polymer tạo màng tự nhiên, bám tốt trên bề mặt khoáng nhờ tương tác vật lý.

Không xảy ra phản ứng polymer hóa hóa học như sơn tổng hợp. Thay vào đó là hiện tượng tạo màng do mất dung môi, kết hợp liên kết hydro và lực Van der Waals giữa casein và nền vật liệu.

4.5. Casein trong ngành giấy – chất phủ bề mặt chức năng

Ứng dụng

Casein được sử dụng làm chất phủ bề mặt giấy nhằm nâng cao chất lượng in, độ bóng và độ bền cơ học.

Cơ chế hoạt động

Dung dịch casein thâm nhập vào các lỗ rỗng vi mô giữa các sợi cellulose. Khi khô, casein tạo lớp phim protein mỏng, liên kết các sợi lại với nhau.

Hiện tượng vật lý là lấp đầy mao quản và làm phẳng bề mặt, trong khi về mặt hóa học. Liên kết hydro giữa casein và cellulose giúp tăng độ bền và khả năng giữ mực in.

4.6. Casein trong dệt nhuộm – chất mang và cố định màu

Ứng dụng

Trong ngành dệt, casein được dùng làm chất mang màu và chất cố định thuốc nhuộm, đặc biệt với sợi tự nhiên.

Cơ chế hoạt động

Các nhóm –NH₂ và –COOH trên chuỗi protein casein có khả năng liên kết với phân tử thuốc nhuộm thông qua tương tác ion và liên kết hydro. Đồng thời, casein cũng tương tác với bề mặt sợi cellulose hoặc protein.

Hiện tượng chính là hấp phụ và cố định màu, giúp màu phân bố đồng đều và tăng độ bền màu sau giặt, mà không cần phản ứng hóa học mạnh làm hư sợi.

4.7. Casein trong thuộc da – chất hoàn thiện bề mặt và làm mềm

Ứng dụng

Trong ngành thuộc da, casein được sử dụng như chất hoàn thiện bề mặt da và tác nhân làm mềm sinh học, đặc biệt trong các công đoạn xử lý sau thuộc.

Cơ chế hoạt động

Casein có cấu trúc protein giàu nhóm phân cực, cho phép tương tác mạnh với collagen, thành phần chính của da động vật. Khi phủ lên bề mặt da, casein hình thành lớp phim protein mỏng, bám chặt vào mạng collagen thông qua liên kết hydro và tương tác tĩnh điện yếu.

Hiện tượng vật lý nổi bật là tăng độ mềm, giảm độ giòn và cải thiện độ đàn hồi của da. Về mặt hóa học, cấu trúc collagen không bị biến đổi, do casein không tham gia phản ứng phá vỡ liên kết peptide mà chỉ đóng vai trò lớp phủ tương tác sinh học.

4.8. Casein trong vật liệu sinh học phân hủy

Ứng dụng

Casein được sử dụng như polymer nền sinh học trong sản xuất vật liệu phân hủy sinh học, bao bì sinh học và màng phủ thân thiện môi trường.

Cơ chế hoạt động

Các chuỗi protein casein liên kết với nhau tạo thành mạng polymer tự nhiên thông qua liên kết hydro và tương tác kỵ nước. Khi tiếp xúc với môi trường sinh học, vi sinh vật và enzyme thủy phân các liên kết peptide, làm suy yếu mạng polymer.

Hiện tượng vật lý là giảm độ bền cơ học theo thời gian, trong khi phản ứng hóa học chính là thủy phân sinh học, giúp vật liệu phân rã thành các acid amin và hợp chất nhỏ, thân thiện với môi trường.

4.9. Casein như chất ổn định nhũ tương và hệ phân tán kỹ thuật

Ứng dụng

Casein được ứng dụng rộng rãi như chất ổn định nhũ tương trong thực phẩm và một số hệ kỹ thuật nước–dầu.

Cơ chế hoạt động

Casein hấp phụ lên bề mặt giọt dầu, tạo lớp màng protein bao quanh pha phân tán. Lớp màng này làm tăng lực đẩy tĩnh điện và tạo cản trở không gian, ngăn các giọt dầu tiếp xúc và hợp nhất.

Hiện tượng vật lý chủ đạo là ổn định keo – nhũ, không tạo liên kết hóa học mới. Tuy nhiên, cấu trúc micelle casein đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì kích thước giọt ổn định và kéo dài thời gian bảo quản.

4.10. Casein trong sản xuất caseinate kim loại (sodium caseinate, calcium caseinate)

Ứng dụng

Casein là nguyên liệu đầu vào để sản xuất muối caseinate kim loại, nhằm mở rộng khả năng hòa tan và phạm vi ứng dụng công nghiệp.

Cơ chế hoạt động

Trong môi trường kiềm, casein tham gia phản ứng acid–base, trong đó các nhóm –COOH bị trung hòa tạo thành muối caseinate tan trong nước. Phản ứng này không làm phá vỡ cấu trúc protein, nhưng làm thay đổi trạng thái ion hóa.

Hiện tượng hóa học là tăng độ tan và tính ổn định dung dịch, cho phép caseinate được sử dụng trong hệ lỏng, sơn, keo và latex.

4.11. Casein trong ngành găng tay cao su – ứng dụng chuyên biệt

Ứng dụng

Casein được sử dụng với vai trò chất ổn định hệ latex, tác nhân phủ bề mặt sinh học và giảm protein tự do gây dị ứng trong sản xuất găng tay cao su tự nhiên.

Cơ chế hoạt động

Casein Protein 99,5% | Phân tích cấu trúc, tính chất và tiềm năng ứng dụng

Trong khoa học vật liệu và công nghệ thực phẩm, không nhiều hợp chất sinh học vừa có nguồn gốc tự nhiên, vừa thể hiện tính đa năng rõ rệt trong ứng dụng công nghiệp. Casein – đạm sữa với độ tinh khiết 99,5% là một ví dụ tiêu biểu, khi cấu trúc protein đặc thù cho phép tham gia hiệu quả vào các quá trình tạo màng, liên kết bề mặt và ổn định hệ phân tán. Chính sự giao thoa giữa tính chất hóa – lý của protein và nhu cầu kỹ thuật hiện đại đã khiến casein trở thành đối tượng được quan tâm trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu và sản xuất.

Tỷ lệ sử dụng & lưu ý kỹ thuật khi ứng dụng Casein – Đạm sữa – Casein protein  99,5% 

1. Tỷ lệ sử dụng tham khảo theo lĩnh vực

Trong hệ latex cao su tự nhiên (găng tay, sản phẩm nhúng)
Casein thường được sử dụng ở mức 0,05–0,30% khối lượng so với hàm lượng chất khô của latex. Nồng độ thấp đã đủ tạo lớp hấp phụ protein ổn định trên bề mặt hạt cao su. Giúp duy trì trạng thái phân tán và cải thiện độ ổn định hệ keo.

Trong lớp phủ bề mặt găng tay không bột
Dung dịch casein được pha ở nồng độ 0,5–2,0% khối lượng trong nước. Sau đó phủ hoặc nhúng bề mặt găng. Nồng độ này cho phép hình thành màng protein mỏng, liên tục. Không gây giòn hay ảnh hưởng đến độ đàn hồi của cao su.

Trong ứng dụng ổn định và cải thiện tương thích sinh học
Khi mục tiêu là giảm protein tự do gây dị ứng, casein được sử dụng ở mức 0,1–0,2%. Đủ để tạo lớp che phủ bề mặt nhưng không làm tăng hàm lượng protein tổng vượt giới hạn cho phép.

2. Điều kiện hòa tan và xử lý kỹ thuật

Casein không tan trực tiếp trong nước trung tính, mà cần được hòa tan trong môi trường kiềm nhẹ. Thông thường, casein được phân tán trong nước, sau đó điều chỉnh pH lên khoảng 8,0–9,5 bằng NaOH, KOH hoặc amoni hydroxide để chuyển casein sang dạng hòa tan.

Quá trình hòa tan cần khuấy đều, gia nhiệt nhẹ (30–50 °C) để tránh vón cục và đảm bảo protein phân tán đồng nhất. Không nên gia nhiệt cao vì có thể gây biến tính protein. Làm giảm khả năng tạo màng.

3. Lưu ý về pH và độ ổn định hệ

Casein rất nhạy cảm với pH. Khi pH giảm về gần điểm đẳng điện (~4,6), casein sẽ kết tủa mạnh. Do đó, trong các hệ latex hoặc dung dịch phủ, cần duy trì pH kiềm ổn định, tránh nhiễm acid từ các phụ gia khác.

Sự dao động pH đột ngột có thể gây keo tụ latex hoặc phá vỡ lớp phủ protein. Ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm cuối.

4. Tương thích với phụ gia và vật liệu khác

Casein tương thích tốt với latex cao su tự nhiên, chất hoạt động bề mặt không ion và một số muối kim loại kiềm. Tuy nhiên, cần thận trọng khi phối hợp với muối kim loại đa hóa trị (Ca²⁺, Al³⁺) vì có thể gây liên kết chéo protein, dẫn đến đông tụ cục bộ.

Trong hệ phủ, casein có thể kết hợp với glycerol hoặc polyol với hàm lượng thấp để cải thiện độ mềm và giảm nứt màng protein sau khi khô.

5. Lưu ý an toàn và chất lượng sản phẩm

Casein là protein tự nhiên, có khả năng hút ẩm và bị phân hủy sinh học. Vì vậy, dung dịch casein đã pha nên được sử dụng trong thời gian ngắn và bảo quản trong điều kiện sạch, tránh nhiễm vi sinh.

Đối với sản phẩm găng tay y tế hoặc tiếp xúc da, cần kiểm soát hàm lượng protein tổng và protein chiết xuất. Đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn và giảm nguy cơ dị ứng.

5. Cách bảo quản an toàn và xử lý sự cố khi sử dụng Casein – Đạm sữa – Casein protein  99,5% 

5.1. Điều kiện bảo quản an toàn

Casein là protein tự nhiên có khả năng hút ẩm và dễ bị ảnh hưởng bởi vi sinh vật. Do đó, sản phẩm cần được bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp và nguồn nhiệt cao. Nhiệt độ bảo quản khuyến nghị là dưới 30 °C. Với độ ẩm môi trường thấp để hạn chế vón cục và biến đổi tính chất vật lý.

Bao bì cần được đóng kín tuyệt đối sau khi mở, ưu tiên sử dụng bao bì nhiều lớp có khả năng chống ẩm. Tránh để casein tiếp xúc trực tiếp với không khí trong thời gian dài vì hơi ẩm có thể làm protein hút nước. Gây kết khối và giảm khả năng phân tán khi sử dụng.

5.2. Bảo quản dung dịch casein sau khi pha

Dung dịch casein sau khi hòa tan trong môi trường kiềm có độ ổn định hạn chế. Nên sử dụng dung dịch trong thời gian ngắn, tốt nhất trong vòng 24–48 giờ. Để tránh hiện tượng phân hủy sinh học hoặc nhiễm vi sinh.

Dung dịch cần được chứa trong thùng kín, sạch. Có thể duy trì khuấy nhẹ để tránh lắng cục bộ. Không khuyến khích lưu trữ dung dịch casein ở nhiệt độ cao hoặc trong môi trường có pH dao động mạnh.

5.3. Lưu ý an toàn khi thao tác và sử dụng

Ở dạng bột, casein có thể phát sinh bụi mịn khi thao tác. Người sử dụng nên trang bị khẩu trang chống bụi, găng tay và kính bảo hộ để hạn chế hít phải hoặc tiếp xúc trực tiếp kéo dài.

Casein không phải là hóa chất nguy hiểm, tuy nhiên khi pha trong môi trường kiềm, cần tuân thủ các quy tắc an toàn hóa chất cơ bản nhằm tránh tiếp xúc với dung dịch kiềm đậm đặc.

5.4. Xử lý sự cố thường gặp trong quá trình sử dụng

Hiện tượng vón cục khi pha dung dịch
Nguyên nhân thường do cho casein vào nước quá nhanh hoặc pH chưa đủ kiềm. Cách xử lý là phân tán casein từ từ, khuấy mạnh và điều chỉnh pH lên vùng 8,0–9,5 để protein hòa tan hoàn toàn.

Dung dịch bị kết tủa hoặc đục
Hiện tượng này thường xảy ra khi pH giảm về gần điểm đẳng điện của casein hoặc do nhiễm ion kim loại đa hóa trị. Cần kiểm tra pH và chất lượng nước, đồng thời tránh phối hợp với các muối Ca²⁺, Al³⁺.

Mùi lạ hoặc đổi màu dung dịch
Đây là dấu hiệu của phân hủy sinh học hoặc nhiễm vi sinh. Trong trường hợp này, không nên tiếp tục sử dụng dung dịch mà cần loại bỏ và pha mẻ mới để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

5.5. Khuyến nghị kỹ thuật

Để đảm bảo hiệu quả ứng dụng và độ ổn định lâu dài, nên chuẩn hóa quy trình pha, kiểm soát pH và thời gian sử dụng. Đồng thời kết hợp bảo quản đúng điều kiện ngay từ khâu nguyên liệu.

Việc tuân thủ đúng các nguyên tắc bảo quản và xử lý sự cố không chỉ giúp duy trì chất lượng Casein – Đạm sữa – Casein protein 99,5%, mà còn góp phần ổn định quy trình sản xuất và chất lượng sản phẩm cuối.

6. Mua, bán Casein – Đạm sữa – Casein protein  99,5% Hà Nội, Sài Gòn

Quý khách có nhu cầu mua Casein – Đạm sữa – Casein protein  99,5% . Hãy liên hệ ngay số Hotline 086.818.3331 – 0972.835.226. Hoặc truy cập trực tiếp website tongkhohoachatvn.com để được tư vấn và hỗ trợ trực tiếp từ hệ thống các chuyên viên.

Tư vấn Casein – Đạm sữa – Casein protein  99,5% 

Giải đáp Potassium Casein – Đạm sữa – Casein protein  99,5%  qua KDC CHEMICAL. Hỗ trợ cung cấp thông tin vềCasein – Đạm sữa – Casein protein  99,5%  KDC CHEMICAL.

Hotline: 0867.883.818

Zalo :  0867.883.818

Web: https://kdcchemical.vn

Mail: kdcchemical@gmail.com