Способ получения сывороточного концентрата

 

Изобретение относится к молочной промышленности и предназначено для приготовления сывороточных концентратов, используемых при получении различных пищевых продуктов. Целью изобретения является предотвращение снижения растворимости белков и улучшение качества продукта. Молочную сыворотку очищают от казеиновой пыли и жира, вносят карбоксиметилцеллюлозу в количестве 0,01- 0,03%, деминерализуют электролизом при 8-20°С, вносят карбоксиметилцеллюлозу до общего содержания в сыворотке 0,1-0,3%, пастеризуют, сгущают и сушат. 3 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s А 23 С 21/00.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4471599/13 (22) 08.08.88 (46) 07.10.91. 6юл, М 37 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексного использования молочного сырья (72) В.В.Ким, А.В.Серов, Г.И.Холодов, Н.Я.Дыкало, A.À.Õðàìöîâ, В,А.6уланы и Д.М.Гарбузов (53) 637.344.3 (088.8) (56) ТУ 49 — 711 — 80. Сыворотка деминерализованная сухая, полученная методом электродиализа.

Изобретение относится к молочной и ромышленности и предназначено для приготовления сывороточных концентратов, используемых при получении различных пищевых и родуктов., Целью изобретения является предотв- . ращение снижения растворимости белков и улучшение качества продукта.

Способ осуществляют следующим образом.

Молочную сыворотку направляют на саморазгружающийся сепаратор для извлечения казеиновой пыли и жира. Затем в сыворотку вносят карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) в количестве 0,01-0,03%. тщательно перемешивают.и направляют на электродиализ, который осуществляют при 8-20 Ñ.

Последеминералиэации в сыворотку вносят

КМЦ до общей массовой доли последней .

0,1-0,3%. Далее проводят пастеризацию, сгущение сыворотки и сушку.

БЫ 1681816 Al (54) СПОСО6 ПОЛУЧЕНИЯ СЫВОРОТОЧНОГО КОНЦЕНТРАТА (57) Изобретение относится к молочной промышленности и предназначено для приготовления сывороточных концентратов, используемых при получении различных пищевых продуктов, Целью изобретения является предотвращение снижения растворимости белков и улучшение качества продукта. Молочную сыворотку очищают от казеиновой пыли и жира, вносят карбоксиметилцеллюлозу в количестве 0,010,03%, деминералиэуют электролизом при

8 — 20 С, вносяткарбоксиметилцеллюлозудо общего содержания в сыворотке 0,1 — 0,3%, пастеризуют, сгущают и сушат. 3 табл., 1 ил.

КМЦ оказывает стабилизирующее воздействие на сывороточные белки, являясь защитным коллоидом. При электродиализе удаляются ионы, адсорбированные на поверхности белка, они переходят в раствор по мере его обеднения однотипными ионами, в результате чего снижается суммарный заряд белка и ослабляются гидратные оболочки. Потерявшие устойчивость белки осаждаются на мембранах в виде пленки.

Способность КМЦ предотвращать это отрицательное явление объясняется тем, что при снижении ионной силы раствора образуются растворимые комплексы белка и КМЦ, Эти комплексы обладают большой устойчивостью даже при термических воздействиях. Для их дестабилизации необходимо значительно снизить активную кислотность (рНЗ). При электродиализе и дальнейшей обработке активная кислотность концентрата значительно отличается

1681816

20 от этого значения. Выбранный интервал концентраций КМЦ является оптимальным.

Стабилизирующее действие КМЦ начинает проявляться при концентрации не менее

0,01%, а при, меньшей концентрации влияния КМЦ на стабилизацию белка незначительно. При повышении дозы КМЦ выше

0,03% увеличивается число молекул КМЦ, не образовавших комплекс с белком; обладая зарядом, они могут двигаться в электрическом поле и осаждаться на мембране.

Следовательно, КМЦ перед деминерализацией необходимо вносить в минимальном количестве, обеспечивающем стабилизацию белка. Кроме того, с увеличением дозы

КМЦ возрастает вязкость системы, что повышает затраты на создание активного гидродинамического режима в камерах электродиализатора, создает диффузионное сопротивление при массообменных процессах, происходящих на границе раствор-мембрана.

На чертеже приведен график зависимости влияния массовой доли общего содержания КМЦ в сывороточном концентрате на его пенообразующие свойства, определяющие качество продукта, а также массовой доли КМЦ, внесенной в молочную сыворотку до деминерализации, от содержания белка в растворимой форме в конечном продукте.

Деминерализация молочной сыворотки без КМЦ приводит к значительной потере белка (до 30%), который осаждается на мембранах электродиализной установки или находится во взвешенном состоянии и седиметрирует при центрифугировании.

Добавление 0,005% КМЦ незначительно влияет на потери белка, а 0,01% КМЦ позволяет уже на 20% снизить потери белка по сравнению с исходными. КМЦ в количестве 0,03% практически предотвращает потери белка. Дальнейшее повышение содержания КМЦ в сыворотке не дает значительных изменений, а только повышает вязкость системы и нагрузку на насосы.

Для определения оптимального содержания КМЦ в готовом концентрате изучают пенообраэующие свойства готовых сухих концентратов с массовой долей КМЦ в них

1, 2 и 3, что соответствует содержанию

КМЦ в жидких концентратах 0,07; 0,18 и

0,36%, Данные примеров осуществления приведены в табл. 1 — 3.

Данные табл. 1 — 3 показывают, что наиболее оптимальным является сывороточный концентрат с содержанием 2 КМЦ, При повышении содержания КМЦ в сухом продукте до 3%, т,е, больше 0,3 в исходном растворе, пенообразующие свойства не улучшаются — практически не изменяется

55 взбитость пены, удельный объем и ее стойкость, в то время как очевидно увеличивается вязкость раствора и его себестоимость.

При уменьшении содержания КМЦ в сухом концентрате до 1%, т.е, менее 0,1 в растворе, наблюдается существенное снижение пенообразующих свойств, в частности стойкость пены снижается почти в 2 раза.

В предложенном способе электродиализ осуществляют при 8-20 С, т.е, после сбора, охлаждения и хранения.

Повышение температуры выше 20 С нецелесообразно. Указанный температурный интервал показывает, что сыворотка перед деминерализацией не подвергается тепловой обработке. Сыворотку можно использовать как после охлаждения (8 С), так и сразу после поступления (20 С). Температура 8 С обусловлена параметрами работы охладительной установки. Коллоидная система сыворотки не нарушена температурными воздействиями и поэтому в процессе деминерализации имеет большую устойчивость.

Пастеризация сыворотки перед началом технологического процесса в конкретном способе малоэффективна, Во-первых, трудно избежать вторичного обсеменения при дальнейшем прохождении сыворотки через электродиализатор, трубы, насосы, арматуру и др., во-вторых, в продукт вносится КМЦ, являющаяся источником микрофлоры. При повышении температуры деминералиэации до 40 С увеличиваются потери белка на 5% по сравнению с сывороткой, обработанной при 20 С.

Предотвращение снижения растворимости белков и улучшение функциональных свойств концентратов теоретически можно объяснить наличием растворимых комплексов белок-КМЦ. Предотвращение возникновения крупных кристаллов можно объяснить свойствами КМЦ, а возможно и комплекса белок-КМЦ. Экспериментально установлено, что при хранении сгущенного концентрата с КМЦ происходит быстрый рост кристаллов лактозы, но их размеры невелики. Поскольку концентрат представляет собой вязкий раствор, эти кристаллы находятся во взвешенном состоянии. Осадка при хранении кристаллы не образуют, на пробу не ощутимы. При внесении концентрата с КМЦ в другие продукты кристаллизация углеводов в них, например сахарозы, протекает аналогично. Этот факт является важным при использовании концентрата в смесях для мороженого и рецептурах кондитерских изделий, Пример, Творожную сыворотку кислотностью 60 Т в количестве 5 т направляют

1681816

Таблица 1

Пенообразующие свойства сухого сывороточного концентрата с 1 KM

Таблица 2

Пенообразующие свойства сухого сывороточного концентрата с 2 КМЦ

Таблица 3

Пенообраэующие свойстеа сухого сывороточного концентрата с 3 КМЦ на самораэгружающийся сепаратор. После этого в сыворотку вносят карбоксиметилцеллюлозу в количестве 1 кг (0,02 ) в виде

5 -ного водного раствора и тщательно перемешивают. Сыворотку направляют на электродиализатор до достижения степени деминералйзации 65 . Степень деминерализации определяют путем сравнения электропроводности исходного и деминерализованного растворов. Кислотность деминерализованной сыворотки

25ОТ. Температура сыворотки 15ОС. 8 феминералиэованную сыворотку д воянЖв.алэна вносят 9 кг раствора КМЦ (ЮЛ8,,общая доза 0,2 ). Смесь пастерижук т при

76 ч=2 С с выдержкой 20 с. Cvaepo cryщают до концентрации 30 . fleepeeN:1000 кг сгущенного концентрата каиаемнфетью

130 Т. Концентрат сушат на раснылительной сушилке и получают 320 кг сухого продукта, Формула изобретения

5 Способ получения сывороточного концентрата с проведением процессов очистки творожной сыворотки от казеиновой пыли и жира, пастеризации, сгущения, деминералиэации электродиализом и сушки, о т л и10 ч а ю шийся тем, что, с целью предотвращения снижения растворимости белков и улучшения качества продукта, перед пастериэацией в творожную сыворотку вносят

0,01-0,03 карбоксиметил целлюлозы, 15 электродиализ проводят при 8 — 20 С, затем в деминерализованную сыворотку вносят карбрксиметилцеллюлозу до общей массовой доли последней в сыворотке 0,1—

0,3

1681816 юо Ф ®, ф 70 ь и

Q ga

ЩЧ РЫ Р04

Масса5ая долу щц

Составитель Л. Калинина

Редактор М. Стрельникова Техред М.Моргентал Корректор А. Осауленко

Заказ 3354 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5 ..

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101