Способ очистки сухого казеина

 

Изобретение относится к молочной промышленности и касается способов очистки сухого казеина. Целью изобретения является упрощение процесса путем исключения использования химического реагента. Способ предусматривает смешивание сухого казеина с горячей, питьевой водой с температурой 65 - 75^oС для набухания, удаление примесей пропусканием очищенного пара в течение 3 - 30 мин, или очищенного горячего воздуха с температурой 180 - 200^oС в течение 40 - 50 мин, или смеси очищенного пара с горячим воздухом в соотношении 0,5:1 в течение 3 - 5 мин с последующим пропусканием горячего воздуха в течение 10 - 20 мин, или смеси очищенного пара с горячим воздухом в соотношении 1:1 в течение 20 - 30 мин, двукратную промывку смеси водой с температурой 15 - 20^oС до достижения pH промывной воды 5,5 - 6,0 и сушку готового продукта, причем смешивание и промывку проводят при соотношении казеин:вода на каждом этапе 1: 6 - 1:7. Сухой казеин перед смешиванием с горячей водой может быть подвергнут предварительному набуханию в воде температурой 40 - 45^oC в течение 10 - 20 мин с последующим сливом воды. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к молочной промышленности, а именно к вопросам технологии очистки сухих молочно-белковых концентратов, в частности казеина. Производство казеинатов носит сезонный характер, так как существующие сушильные установки в летний период заняты производством сухого цельного и обезжиренного молока, а также ЭЦМ. В зимний период при уменьшении количества поступающего молока указанные мощности используются для сушки казеинатов, сырьем для которых служит сухой казеин. В процессе длительного хранения казеина (в среднем около 1 года) в нем образуются летучие амины, летучие кислоты жирного ряда, летучие монокарбонильные соединения (альдегиды и кетоны). Образование этих веществ в казеине, как известно, приводит к появлению в нем неприятного специфического запаха и постороннего вкуса. Известны различные способы очистки сухого казеина. Наиболее близким известным техническим решением является способ очистки сухого казеина, предусматривающий смешивание казеина с горячей питьевой водой температурой 40 50^oС при соотношении казеин:вода 1:5, выдержку для набухания при перемешивании в течение 10 15 мин, последующую однократную промывку подкисленной до pH 4,4 4,5 (концентрация соляной кислоты 0,002 н.) водой и двукратную промывку казеина питьевой водой температурой 15 - 20^oС до достижения pH промывной водой 5,5 6,0 и сушку готового продукта. Количество расходуемой по этому способу воды для очистки 1 т казеина составляет в среднем 18 т, а соляной кислоты 4,7 5,0 кг. Целью изобретения является упрощение процесса путем исключения химического реагента. Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки сухого казеина, предусматривающем смешивание его с горячей питьевой водой для набухания, удаления примесей, двукратную промывку смеси водой с температурой 15 20 ^oС до достижения pH промывной воды 5,5 6,0 и сушку готового продукта, согласно изобретению горячую воду берут с температурой 65 75^oС, удаление примесей ведут пропусканием очищенного пара в течение 3 30 мин, или очищенного горячего воздуха с температурой 180 200 ^oС в течение 40 - 50 мин, или смеси очищенного пара с горячим воздухом в соотношении 0,5:1 в течение 3 5 мин, с последующим пропусканием горячего воздуха в течение 10 - 20 мин, или смеси очищенного пара с горячим воздухом в соотношении 1:1, в течение 20 30 мин, а смешивание и промывку проводят при соотношении казеин:вода на каждом этапе 1:6 1:7. Целесообразно также сухой казеин перед смешиванием с горячей водой подвергать предварительному набуханию в воде с температурой 40 45^oC в течение 10 20 мин с последующим сливом воды. Как показали эксперименты по очистке сухого казеина, хранившегося около 1 года, выходящий при обработке казеина пар, воздух или их смесь имели очень неприятный запах, свойственный запаху исходного казеина. Аналогичный запах имела и сливная вода, и к тому же она была зеленоватого цвета. Промывная вода от второй пpомывки была без запаха и имела чистый, свойственный питьевой воде цвет. Таким образом, при обработке смеси сухого казеина и горячей воды паром, горячим воздухом или их смесью ускоряется процесс перехода летучих соединений, придающих казеину неприятный запах, в раствор, а затем частичного их удаления из раствора с паром или горячим воздухом, или их смесью. Это можно объяснить тем, что высокая температура пара или воздуха способствует увеличению степени летучести указанных соединений, и как следствие, удаление их с паром, горячим воздухом или их смесью. Использование воды, нагретой до 65 75^oС, в свою очередь, способствует более активному переходу в растворенное состояние соединений, находившихся в сухом казеине в процессе его хранения, а также указанная температура воды способствует минимальной конденсации пара и, как следствие, минимальным потерям его. Таким образом, приготовление смеси сухого казеина с водой температурой 65 75^oС при соотношении казеин:горячая вода от 1:6 до 1:7, обработка их паром в течение 3 30 мин или горячим воздухом в течение 40 50 мин или смесью пара и горячего воздуха в течение 3 30 мин с последующей промывкой обеспечивают быструю и эффективную очистку сухого казеина от соединений, придающих ему неприятный запах. Расход воды при этом составляет около 18 20 т на 1 т сухого казеина. Оплавление казеина не наблюдалось. Потери казеина минимальные (не более 2%). Приготовление смеси казеина с водой температурой 65 75^oС при соотношении 1: 6 1:7 обеспечивает условия, при которых конденсация пара при пропускании его через эту смесь минимальная, что не приводит к перерасходу пара. Если использовать воду температурой ниже 65^oС, то необходимо удлинить время обработки паром, что приводит к увеличению его расхода. Если использовать воду температурой выше 75^oС, то при обработке паром может иметь место частичное оплавление частиц казеина в силу более быстрого нагревания воды, что ухудшает эффект очистки казеина и может отрицательно повлиять на его растворимость. При пропускании горячего воздуха через смесь казеин:горячая вода оплавление частиц казеина полностью исключается, так как горячий воздух очень слабо отдает тепло. Указанные соотношения казеина и горячей воды являются оптимальными. Уменьшение количества воды снижает эффект очистки казеина от растворимых соединений, придающих ему неприятный специфический запах, а увеличение приводит к излишнему ее расходу без существенного улучшения эффекта очистки. Длительность обработки паром и смесью пара с горячим воздухом определяется видом исходного казеина. Так, для обычного (негранулированного) казеина время обработки паром составляет 3 5 мин, а для гранулированного вследствие более плотной структуры его 10 30 мин. Длительность обработки горячим воздухом во всех случаях составляет 40 50 мин. При использовании смеси пара с горячим воздухом в соотношении 0,5:1 длительность обpаботки (для обычного) казеина составляет 3 5 мин с последующей обработкой одним горячим воздухом в течение 10 20 мин. Для гранулированного казеина берется смесь пара с горячим воздухом в соотношении 1:1, длительность обработки составляет 30 мин. П р и м е р 1. Образец сухого казеина (негранулированного), полученный с молочного комбината и хранившийся около одного года, с резковыраженным неприятным специфическим запахом, смешивают с водой температурой 65^oС в соотношении 1:6 и через смесь пропускают в течение 3 мин пар, очищенный в пароотстойнике. Затем спустя указанное время из смеси сливают воду и казеин двукратно промывают питьевой водой (в соотношении казеин:вода 1:6 при каждой промывке), температура воды 15^oС. Конечная величина pH промывкой воды составила 5,5. Полученный казеин подсушивают и определяют по общепринятым методам его физико-химические показатели (см. таблицу). П р и м е р 2. Образец сухого казеина с того же, что и в примере 1, предприятия, но в виде гранул, смешивают с водой температурой 75^oС при соотношении казеин:вода 1:7 и пропускают в течение 30 мин пар, очищенный в паpоотстойнике. Затем воду сливают и казеин двукратно промывают питьевой водой температурой 20^oС до получения промывной воды с величиной pH 6,0. Соотношение казеин:вода при каждой промывке 1:7. Казеин высушивают и определяют его физико-химические показатели (см. таблицу). П р и м е р 3. Образец сухого казеина (негpанулированного), того же, что и в примере 1, смешивают с водой температурой 75^oС в соотношении 1:7 и через смесь пропускают в течение 5 мин пар, очищенный в пароотстойнике. Затем из смеси сливают воду и казеин двукратно промывают питьевой водой, расходуя воду из расчета отношение казеин:вода 1:7. При каждой промывке температура воды 20^oС. Конечная величина pH промывной воды составила 6,0. Полученный казеин высушивают и определяют его физико-химические показатели (см. таблицу). П р и м е р 4. Образец сухого гранулированного казеина по примеру 2 смешивают с водой температурой 65^oС при соотношении казеин:вода 1:6 и пропускают в течение 10 мин пар, очищенный в пароотстойнике. Затем воду сливают и казеин двукратно промывают питьевой водой температурой 15^oС до получения промывной воды с величиной pH 5,5. Соотношение казеин:вода при каждой промывке 1:6. Казеин высушивают и определяют его физико-химические показатели (см. таблицу). П р и м е р 5. Образец сухого казеина по примеру 1 смешивают с водой температурой 70^oС при соотношении казеин:вода 1:6,5 и пропускают в течение 4 мин пар, очищенный на пароотстойнике. После этого воду сливают и казеин двукратно промывают питьевой водой температурой 18^oС до получения промывной воды с величиной pH 5,75. Соотношение казеин:вода при каждой промывке 1:6,5. Казеин высушивают и определяют его физико-химические показатели (см. таблицу). П р и м е р 6. Образец сухого казеина по примеру 2 смешивают с водой температурой 70^oС при соотношении казеин:вода 1:6,5 и пропускают в течение 20 мин пар, очищенный на пароотстойнике. Затем воду сливают и казеин промывают двукратно питьевой водой температурой 18^oС до получения промывной воды с величиной pH 5,75. Cоотношение казеин:вода при каждой промывке 1:6,5. Казеин высушивают и определяют его физико-химические показатели (см. таблицу). П р и м е р 7. Берут образцы сухого казеина обычного и гранулированного, смешивают с водой температурой 65^oC в соотношении 1:6 и через смесь пропускают очищенный горячий воздух температурой около 180^oС в течение 40 мин. После этого воду сливают и казеин двукратно промывают водой из расчета отношение казеин: вода 1:6 при каждой промывке, температура воды 15^oС. Конечная величина pH пpомывной водой 5,5. Полученный казеин высушивают и определяют его физико-химические показатели, которые идентичны показателям очищенного казеина по примерам 1, 2 (см. таблицу). П р и м е р 8. Берут образцы сухого казеина обычного и гранулированного, смешивают с водой температурой 75^oС в соотношении 1:7 и через смесь пропускают очищенный горячий воздух температурой около 20^oС в течение 50 мин. Затем воду сливают и казеин двукратно промывают питьевой водой в соотношении казеин: вода 1:7. Температура воды при каждой пpомывке 20^oС. Конечная величина pH промывной воды 6,0. Полученный казеин высушивают и определяют его физико-химические показатели, которые идентичны результатам очистки казеина по примерам 3, 4 (см. таблицу). П р и м е р 9. Берут образцы сухого казеина обычного и гранулированного, смешивают с водой температурой 70^oС в соотношении 1:6,5 и через смесь пропускают очищенный воздух температурой 190^oС в течение 45 мин. После этого воду сливают и казеин двукратно промывают питьевой водой в соотношении казеин:вода 1:6,5. Температура воды каждой промывки 18^oС. Конечная величина pH промывной воды 5,75. Полученный казеин высушивают и определяют его физико-химические показатели, которые идентичны показателям очищенного казеина по примерам 5, 6 (см. таблицу). П р и м е р 10. Берут образцы сухого казеина обычного (негранулированного), смешивают с водой температурой 65^oС в соотношении 1:6 и через смесь пропускают воздух в смеси с паром в соотношении 1:0,5. Температура горячего воздуха при этом 180^oС. Смесь пара с воздухом пропускают 3 мин. Затем через смесь казеина и горячей воды пропускают один горячий воздух в течение 10 мин. После этого воду сливают и казеин двукратно промывают водой в соотношении казеин: вода 1:6. Температура воды каждой промывки 15^oС. Конечная величина pH промывной воды 5,5. Полученный казеин высушивают и определяют его физико-химические показатели, которые были идентичны показателям казеина очищенного по примеру 1 (см. таблицу). П р и м е р 11. Берут образцы сухого казеина обычного (негранулированного), смешивают с водой температурой 75^oС в соотношении 1:7 и через смесь пропускают смесь очищенного паpа и очищенного горячего воздуха в соотношении 0,5:1 в течение 5 мин. После этого через смесь казеин:горячая вода пропускают один горячий воздух в течение 20 мин. Температура горячего воздуха 200^oС. Затем воду сливают и казеин двукратно промывают питьевой водой в соотношении казеин:вода 1:7. Температура воды каждой промывки 20^oС. Конечная величина pH 6,0. Полученный казеин высушивают и определяют его физико-химические показатели, которые были идентичны показателям по примеру 3 (см. таблицу). П р и м е р 12. Образцы сухого казеина обычного (негранулированного) смешивают с водой температурой 70^oС в соотношении 1:6,5 и через смесь пропускают смесь очищенного пара и очищенного горячего воздуха в соотношении 0,5:1 в течение 4 мин. Затем через смесь казеин:горячая вода пропускают один горячий воздух в течение 15 мин. Температура горячего воздуха 190^oС. После этого воду сливают и казеин двукратно промывают питьевой водой в соотношении казеин: вода 1:6,5. Температура воды каждой промывки 18^oС. Конечная величина pH 5,75. Полученный казеин высушивают и определяют его физико-химические показатели, которые были идентичны результатам, полученным по примеру 5 (см. таблицу). П р и м е р 13. Образцы сухого казеина (гранулированного) смешивают с водой температурой 65^oС в соотношении 1:6 и через смесь пропускают смесь очищенного пара и очищенного горячего воздуха в соотношении 1:1 в течение 20 мин. Температура горячего воздуха 180^oС. После этого воду сливают и казеин двукратно промывают питьевой водой в соотношении казеин: вода 1:6. Температура промывной воды 15^oС. Конечная величина pH 5,5. Полученный казеин высушивают и определяют его физико-химические показатели, которые были идентичны показателям по примеру 4 (см. таблицу). П р и м е р 14. Образцы сухого казеина (гранулированного) смешивают с водой температурой 75^oС в соотношении 1:7 и через смесь пропускают смесь очищенного пара и очищенного воздуха в соотношении 1:1 в течение 30 мин. Температура горячего воздуха 200^oС. Затем воду сливают и казеин двукратно промывают питьевой водой в соотношении казеин:вода 1:7. Температура промывной воды 20^oС. Конечная величина pH 6,0. Полученный казеин высушивают и определяют его физико-химические показатели, которые идентичны результатам по примеру 2 (см. таблицу). П р и м е р 15. Образцы сухого казеина (гранулированного) смешивают с водой температурой 70^oС в соотношении 1:6,5 и через смесь пропускают смесь очищенного пара и очищенного воздуха в соотношении 1:1 в течение 25 мин. После этого воду сливают, казеин двукратно промывают питьевой водой в соотношении казеин: вода 1:6,5. Температура промывной воды 18^oС. Конечная величина pH промывной воды 5,75. Полученный казеин высушивают и определяют его физико-химические показатели, которые идентичны показателям примера 4 (см. таблицу). П р и м е р 16. Берут образцы сухого казеина обычного (негранулированного), смешивают с водой температурой 40^oС и выдерживают 10 мин с целью набухания казеина в соотношении казеин:вода 1:5. Затем воду сливают, а казеин заливают водой температурой 65^oС в соотношении казеин:вода 1: 6 и через смесь пропускают очищенный горячий воздух температурой 180^oС в течение 10 мин, после этого воду сливают и казеин двукратно промывают питьевой водой в соотношении 1:5. Температура воды при каждой промывке 15^oС. Конечная величина pH 5,5. Полученный казеин высушивают и определяют его физико-химические показатели, которые были идентичны показателям по примеру 1 (см. таблицу). П р и м е р 17. Берут образцы сухого казеина (негранулированного), смешивают с водой температурой 45^oС и выдерживают 20 мин для набухания казеина в соотношении казеин:вода 1:6. После этого воду сливают, а казеин смешивают с водой температурой 75^oС, в соотношении 1:7 и через смесь пропускают горячий воздух температурой 200^oС в течение 20 мин, после этого воду сливают, а казеин двукратно промывают питьевой водой в соотношении казеин:вода 1:6. Температура воды при каждой промывке 20^oС. Конечная величина pH 6,0. Полученный казеин высушивают и определяют его физико-химические показатели, которые также были идентичны показателям примера 1 (см. таблицу). П р и м е р 18. Берут образцы сухого казеина (негранулированного), смешивают с водой температурой 43^oС и выдерживают 15 мин с целью набухания казеина в соотношении казеин:вода 1:1,5. Затем воду сливают, а казеин смешивают с водой температурой 70^o в соотношении казеин:вода 1:6 и через смесь пропускают горячий очищенный воздух температурой 190^oС в течение 15 мин. После этого воду сливают, а казеин двукратно промывают питьевой водой в соотношении казеин: вода 1:1,5. Температура воды при каждой промывке 18^oС. Конечная величина pH 5,75. Полученный казеин высушивают и определяют его физико-химические показатели, которые были идентичны показателям примера 1 (см. таблицу). Для казеина, очищенного по примерам 1 18, расход воды составил в среднем около 18 20-кратного количества от его массы. На основании проведенных исследований и лабораторных испытаний разрабатываются рекомендации для предприятий.

Формула изобретения

1. Способ очистки сухого казеина, включающий его смешивание с горячей питьевой водой для набухания, удаление примесей, двухкратную промывку смеси водой с температурой 15 20^oС до достижения рН промывной воды 5,5 6,0 и сушку готового продукта, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса путем исключения использования химического реагента, горячую воду берут с температурой 65 75^oС, удаление примесей ведут пропусканием очищенного пара в течение 3 30 мин или очищенного горячего воздуха с температурой 180 - 200^oС в течение 40 50 мин, или смеси очищенного пара с горячим воздухом в соотношении 0,5: 1 в течение 3 5 мин с последующим пропусканием горячего воздуха в течение 10 20 мин, или смеси очищенного пара с горячим воздухом в соотношении 1:1 в течение 20 30 мин, а смешивание и промывку проводят при соотношении казеин ввода на каждом этапе 1 6 7. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сухой казеин перед смешиванием с горячий водой подвергают предварительному набуханию в воде с температурой 40 45^oС в течение 10 20 мин с последующим сливом воды.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002        

---