Способ получения растворимого концентрата молочных белков
Изобретение относится к молочной нромьпнленности. нреимуихественно к получетно растворнмы.х молошпл.х белков высокой нинхевои ценноети с номошыо у. 1ьтрафильтрации, предназначенных для днетнческого, лечебного if детско1Ч ) питр.нмя. изобретения яв.тяется повышение r.iiHieiHu i ценностн концентрата. Для но.|учення растворимого концентрата мо.чочных Гчмког смесь обезжиренпог;) молока С1)воротки в соотношенин (1:0.9) --(1:3. i), M. IM обезжиренное молоко, или еьиторотку . 1ьтрафильтра и 11 в два этана: этаие ири темнературе 5- 55 Ч. имя сухнх веществ мол.о пинч) с в:1ссеннем лимоннокислого ка. ,ня i. 20%, ;ia втором - нр.и темнс;)атуро 71 8i.i (, lo содержания веществ . Затем ио. П ченную белковч ю разбав. 1як1т подк1к-ленной водой пои з :ачопии активной кислотности воды от 4.7 дс 6,1) и H; iiiepr:i;oT диафильтраци. 4 i;,. 1 ia6, i.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
1358890 л - г )р; ) <".
< :.<.. ),;< <
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4076666,730-13 (22) 16.05.86 (46) 15.!2.87. Бюл.,i¹ 46 (71) Истринское or (еленис Всссо!озпого научно-иссг!еаовытеlhcK()l институгы мо !o÷ной промышленности (72) П. Ф. Крашсиипии, Л. П. Чагыров(кпй.
В. И. Круглик, .Ч. Л. Гришин, В. Г. Высоцкий, .!. В. Сот!Омылина и F.. Н. Черенков (53) 637.144 (088.8) (56) Патент СССР ¹ 697037, кл. Л 23 1 20, 1976). (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЛСТВОРИМОГО КОНЦЕНТРЛТЛ МОЛОЧНЫ: ) БЕ,1КОВ (57) Изобретение относится к молочной промышленности. преимущественно к получ lilllo растворимык молоч ык бе,(ков вы< ОЛ 23 С с)/! 14, Л 23,1 1 <20 (51) 4 кой пи(невой пенности с помошью у. i:< трыфильтрации, прс1пазнычснн
Се(! ИЕМ,1 И
«иыфильтрыции. 4 ил. I I or)r!.
1358890 I
Изобретение огносится к молочной промышленности, преимущественно к получению растворимых молочных белков высокой пищевой ценности с помощью ультрафильтрации, предназначенных для диетического, лечебногo и детского питания.
Целью изобретения является повышение пищевой ценности концентрата.
На фиг. 1 приведена номограмма коагуляции белков молока в зависимости от рН и температуры; на фиг. 2 и 3 приведено из- 10 менение содержания кальция и фосфора в фильтре обезжиренного молока в зависимости от температуры ультрафильтрации и активной кисло НосТН 1олока соответственно; на фиг. 4 — то же, при внесении цитрата калия.
В таблице показана доля молочной сыворотки в исходной смеси перед ультрафильтрацией для разных соотношений казеина и сывороточных белков в зависимости от содержания белка в сырье. 20
В таблице К изменяется от 0,09 для моlочной сыворотки до 4,0 для обезжиренного молока; Б., Б — массовая доля белка обезжиренного молока и белка сыворотки соответственно; М», М вЂ” масса обезжиренного молока и сыворотки соответственно; М.. равно единице.
Таким обпазом, из таблицы видно, что соотно1пение сыворотки и обезжиренного молока
М :М. = (0,9 — 35,0):!
Кроме ооеспечения необходимого соотношения казеина и сывороточных белков в продукте необходимо также снизить содержание минера IHHhlx веществ.
Д.зя 3Tof согласно известномх с Ioc0ol промывную воду подкисляют до рН= 3 — 5.
Обезжиренное молоко или смесь его с сывороткой невозможно обрабатывать в этом диапазоне рН, т.к. изоэлектрические точки казсина и сывороточных белков различны.
Для выяснения диапазона активной кислот- 40 ности промывной воды были проведены исследования по определению зависимости рН от температуры для казеина (см. фиг. 1) . Прямая 1 показывает, как изменяется рН обез>киренного молока с кислотностью 18 T C повышением его температуры. Прямая 2 опре45 деляет границу коагуляции, т.е. при достижении рН и температуры, которые пересекаюгся в одной из точек линии 2, ffpoffcxoдит коагуляция. Очевидно, что чем ниже температура, тем шире диапазон возможного изменения рН. Если вести процессы ультрафильтрации и диафильтрации при температуре l!e выше 30 С, можно понизить активную кислотность до 5,2. Изменения температуры и возможных рН при этом взаимосвязаны. 55
На фиг. 2 и 3 видно, что с понижением температуры и рН содержание кальция и фосфора в фильтрате увеличивается в два раза в первом случае и в два с половиной раза во втором случае. Таким образом, понижение температуры позволяет расширить диапазон возможных рН и в оольшей степени снизить содержание минеральных ве1цеств в белке.
Важно добиться уменьшения минеральHblx веществ еще на стадии ультрафильтрационного концентрирования без изменения кислотности (ее уменьшение приводит к снижению производительности мембран) . С этой целью были проведены дополнительные исследования по выяснению влияния вносимых минеральных солей калия на степень диминерализации оелка (фиг. 4). Контроль вели
llo уходящему фильтрату. Из графика видно. что содержание кальция и фосфора увеличивается на 15 — -1О мг Я соответственно при введении 0,25О(, лимоннокислоного калия, Внесение солей целесообразно проводить при содержании сухих веществ концентрата 8 — 20О4, в этом случае уменьшается их расход. Дальнейшая обработка подкисленной водой полностью удаляет образовавшиеся соли кальция.
Кроме того, процесс диафильтрации оосспечивает непрерывное выведение минеральных веществ, Нс связанных с белком, тем самым препятствует установлению солевого равновесия.
Температура 20 — 30 С позволяет развиваться микроорганизмам в процессе диафильтрации, поэтому предлагается на последней стадии повысить температуру концентрата до 71 — 80 С, тем самым провести процесс пастеризации Hpïîñðåäñòâåííî в улырафильтрационной установке. Мембраны из полисульфонамида позволяют вести обработку при 80 в 100 С.
Ор1ь>1ер 1. 1000 кг пастеризованного обезжиренного молока с содержанием белка 2,5Я смешивают с 2778 кг оч;1щенной пастеризованной сыворотки с содержанием белка
03Я. Смесь пастеризуют при 70 С с выдержкой 20 с, охлаждают до 5 С и концентрируют ультрафильтрацией до содержания сухих веществ 18Я при давлении
0,1 МПа. Прн этом по дости>кении в концентрате содержания сухих веществ 8Я вносят лимоннокислый калий в количестве
2,5 кг. После первого этапа ультрафильтрации температуру концентрата повышают до 71 С и второй этап ультрафильтрации ведут Jo 23О4 сухих веществ. Процесс диафильтрации ве.1ут при 5" С и значении активной кислотпостн промывной воды 4,7 до содержания сухих веществ в фильтрате
0,25О. Промывную воду добавляют по мере удаления фильтрата. Полученный концентрат с содержанием сух11х веществ 20Я в количестве 185 кг пастеризуют при 70 С с выдержкой 20 с и сушат или использу1от в жидком виде.
1358890
Ф() р.!гц.г(г ггз()<),<), . < нгг. г
0,66
1,50
0.25
2 5 I 3 5 !.
2,5
3,5
В 2,5
0,3 0,9 о,; ь
0,3 0,9 в,0309
М, 2,7 .0,9
25,О, 8,3 35,0 I»;,7
3,8 1,3
2,8
8,4
»,S 3,9
Пример 2. 1000 кг ооезжиренного молока смешивают с 3889 кг сыворотки, полученные 4889 кг смеси пастеризуют при 74 С, охлаждают до 55 С, концентрируют ультрафильтрацией до массовой доли сухих веГцеств 20% при давлении 0,4 МПа и вносят лимоннокислый калий. Повышают температуру концентрата до 80 С и концентрируют до 27% сухих веществ. Процесс диафильтрации ведут при 30 С и значении рН подкисленной воды б,о до содержания сухих веществ в фильтрате 0,35%. Промывную воду добавляют по мере удаления фильтрата. Полученный концентрат с содержанием сухих веществ 23% пастеризуют и высушивают
При>5(ер 8. Обезжиренное молоко в количестве 1000 кг пастеризуют, охлаждают до 30 С и концентрируют ультрафильтрацией до 20% сухих вегцеств при давлении
0„35 МПа. При массовой доле сухих веществ 15% вносят лимоннокислый калий.
Затем повыша!от температуру концентрата до 7б С и ультрафильтрацию ведут до содержания сухих веществ 25%. Процесс диафильтрации ведут при 20 С и знач";í,èè рН подкисленной воды 5,2 до содер>кания сухих веществ в фильтрате 0,25%.
2778 кг сыворотки пастеризуlof, охлаждают до 30 С и концентрируют ня первом этапе до 20% сухих веществ при давлении
0,35 МПа, при массовой доле сухих веществ
j5% вносят лимоннокислый калий. Повышают температуру концентрата на втором этапе до 71 С и процесс ультрафильтрации ведут до содержания сухих вегцеств 25%. jèBôèëüòðBöèþ осуществляют при 20 С и значении рН подкисленной воды 3,5 до содержания сухих веществ 20%.
Концентраты обезжиренного молока и сыворотки смешивают, получая 185 кг смеси, которую пастеризуют и сушат или испо,lhзуют в жидком виде.
При,5!ер 4. 3899 кг сыворотки с содержанием белка 0>9% пастеризуют, охла>кдBloT до 30" С н концентрируют ульграфнльтряцней 10 20% cx xiix Вен(.ств пр)1 давлении
0,35 МПВ. Зятем копц«IITI);! T р,!Ябяв.гяк .
10000 кг сп>(зжп ) li!Io«o пя«L«j)it;oH!Ill!(ч О
310.1ОкЯ, I! РОВОЯ51 Г 110 1)To!) I 13 !О >, I ь Р>3(1)11.1ь1 Р ":цию О 20% c)xllx 13«!ц««>!3 прн 30 С, этОл! 130 до(т11жен!!и cод(ржания «x xil x веществ 15;;, вносяT лимон;,окп(лый ка
1р ГL) С í мльтрафнльтрациlо вc Lóò до 20" суxllx вешеств. Процесс д)!яфн lhTðBILèit проВодяТ при 00 С 1! .311>IЧСНII!I р! Ii ро><Ы1311011
130 l bi О,2 до col<>j) >IiBH!!5I cx x fix В<-. НГ(«Ti!
23%. По«!м 1«!3нып к:)! центрят Il;3!!1)(3!3l53!oT на дальнсйшую переработку.
ДЯННЫЙ СПОСОО ПО.)В(<, IЯСТ ПО. 1МЧИТЬ ()«. 1кll ВhIСОКОГО кЯЧССТВЯ С Ж".,lt!i> >1 Ы)1 ОTIIО— шенисм сывороточных бс .ЬОВ I(каз(".11пу 11 сниженным до 30%) х! Ii!i<>р;)льным «оста!30)! в сравнении с белками, !Н)лу It,днаф!!л ьтр!)пни. Способ Ilo.)учсlll!53 ра«твори мог<, кон.— 25 LL«HTpBT молочных бс.!ков. Нрс 13« !!31»:.!3;ll<)-! ц!Iй У,1ьтРЯф11,"Ibl 1) i!i it!() !1с (lll(!i О <. !>< ьн il0(.,ЯС,.(МЮЩП;1 р;)ЗО,IБ. 1«!ill(51 I Ь:.;:<(il,1;: il б<, IКО ВОН М ЯССЫ IIO 1КПСГI Сli!!i)!! !!(". . !I !,Ll! !> ф!1лг,тряц!!ей)х Ог.ггг>г<ггогг,гги .: .: .. 1!.О. « ЦСЛЬЮ НОВЫ Н IIII53 ППН((<1<)!. ii«!! I:< "li l>()il30 цен гр;-!T >, проц(с.,льтпяф:<.!1>. р!11!!!1, !3«г ст в ДВЯ ЭТЯПЯ: на >1«гч)ОМ II !)!! () — ) ) 3 10 СОДСР>1 с!1! Н и <. X !i X,3(!!1((! 13 3!() l<»Ill,): i С<> М>Я с внссснисм лпмо!< к. ...: ";! H 1;: 20%, L!B В10ро\1 i!1)lt < I >> (,«) ( :>>, <1;)>I Э ГО 3! )B <35 О>! ВЛЕНПС 0«, i i<0!i )!1 (1;.«(!>i;iO (»Ii«,!« IIOI< h()l O i I В с Д М 1 П,) П 3 I I
СЫРЬЯ !!COÎËÜ:3УIOT 3 ." >;! )«ЗжпРС!I i!OI О «<)loKB и 5ыворотк gp (1:3,5). Нл 1 O()(.3>к!.р(i!!I(i(м().l<) h !I,!Il «::— воротку.! 0,9 0,3 0,9,0,3 0,9! 358890 76 бб /б /// /7 /0 70 50 40 50 И 70 00 00 С Фиг. 7 С7 п 0 55 Е0 65 70 р// Чий.;/г % а с <0nð 07 50 S// 50 рН ФиР 5 font (/uu 50 0/ 0/5, 07 075 / crv nm- ИС ли ФЧ0 // Составитель Н. Абрамова ! с,(лкгof) М. 11иткииа Текред И. Нере< Корректор Б. Гирняк Злклз 5634(5 Тираж 530 11одписнос 1!!1! II II I I i Государственного кочитста <..С(.Р ио дс/(ак(ивобретений и открытий I! 3035, Чосквл, N, — 35, Раушская наб., и. 4, 5 I !рви tBo ccT(tcино-llo/tt((f)(и!)и tc el<0< Ilf)c ;II1pt(HT(lc, I . У)l