FI122602B - Vähälaktoosinen ja laktoositon maitotuote ja menetelmä niiden valmistamiseksi - Google Patents

Abstract

Keksintö koskee vähälaktoosista ja laktoositonta maitotuotetta ja menetelmää niiden valmistamiseksi. Maitoraaka-aineen laktoosi hydrolysoidaan, erotetaan proteiinit, mineraalit ja sokerit eri jakeiksi kalvotekniikalla ja koostetaan jakeista vähälaktoosinen tai laktoositon maitotuote. Keksinnön avulla saadaan maitotuote, jonka sisältämä vesi on peräisin alkuperäisestä maitoraaka-aineesta. Lisäksi menetelmässä syntyy käyttökelpoisia sivutuotteita.

Description

Vähälaktoosinen ja laktoositon maitotuote ja menetelmä niiden valmistamiseksi

Keksinnön ala

Keksintö liittyy vähälaktoosiseen ja laktoosittomaan maitotuottee-5 seen ja menetelmään niiden valmistamiseksi. Maitoraaka-aineen laktoosi hydrolysoidaan kokonaan tai osittain ja erotetaan proteiinit, mineraalit ja sokerit eri jakeiksi. Keksintö liittyy erityisesti kalvosuodatustekniikan käyttämiseen proteiinien, mineraalien ja sokerien erottamisessa.

Keksinnön tausta 10 Tunnettuja kalvotekniikkaan perustuvia menetelmiä vähälaktoosisen ja laktoosittoman maidon valmistamiseksi on useita. Alalla on yleisesti tunnettu myös perinteinen entsymaattinen menetelmä laktoosin pilkkomiseksi, joka menetelmä käsittää vaiheen, jossa home- tai hiivaperäistä laktaasia lisätään maitoon siten, että laktoosi pilkkoutuu yli 80 %:sesti monosakkarideiksi eli glukoo-15 siksi ja galaktoosiksi.

Laktoosin poistamiseksi maitoraaka-aineesta on esitetty useita kal-vosuodatusmenetelmäratkaisuja. Yleisesti on käytössä neljä perustyyppiä olevaa kalvosuodatusmenetelmää: käänteisosmoosi (RO), nanosuodatus (NF), ultrasuodatus (UF) ja mikrosuodatus (MF). Näistä lähinnä UF soveltuu laktoo-20 sin erottamiseen maidosta. Käänteisosmoosia sovelletaan yleisesti konsent-rointiin, ultra-ja mikrosuodatusta fraktiointiin, ja nanosuodatusta sekä konsent-rointiin että fraktiointiin. Kalvotekniikkaan perustuva laktoosinpoistomenetelmä on kuvattu esimerkiksi WO-julkaisussa 00/45643, jossa laktoosia poistetaan ultrasuodatuksen ja diasuodatuksen avulla. Suodatusmenetelmiä käytettäessä ^ 25 ongelmaksi muodostuu usein sivujakeiden kuten permeaatin tai laktoosijakei- ™ den synty. US-hakemusjulkaisussa 2007/0166447 esitetään sivujakeena syn- 0 tyvän laktoosipitoisen NF-retentaattijakeen käyttö fermentaation raaka-aineena 01 esim. jogurtinvalmistuksessa.

g Viimeaikaiset tutkimukset ovatkin keskittyneet maidon kalvosuoda-

CL

30 tukseen ja tällaisen suodatetun vähän hiilihydraattia sisältävän maidon käyt- O) § töön meijerituotteiden, kuten juuston, jäätelön ja jogurtin, valmistukseen. Yh-

LO

§ teistä tunnetuille monivaiheisille useista eri menetelmistä koostuville kalvo- αι suodatusmenetelmille on se, että menetelmät sisältävät erillisen veden, joka ei ole peräisin maitoraaka-aineesta, lisäämisen esimerkiksi maidon komponent-35 tien laimentamiseksi ja sopivan makeuden aikaan saamiseksi vähän hiilihyd- 2 raattia (mm. laktoosia) sisältävissä maitotuotteissa. Alalla erityisen ongelmallista on, että tuotetta, jonka sisältämä neste ei ole täysin peräisin alkuperäisestä maitoraaka-aineesta, ei saa kutsua maidoksi. Yhteistä tunnetuille menetelmille on myös se, että jäännöslaktoosi poistetaan vasta kalvosuodatetusta maito-5 raaka-aineesta.

Alalla on tunnettua, että kalvotekniikoissa yleensäkin on ongelmana, että ultrasuodatuksen yhteydessä maidosta poistuu laktoosin lisäksi myös osa mineraaleista, joilla on selkeä merkitys maidon ja siitä valmistettavien maitotuotteiden makuun. Mineraalipitoisuuden hallinta on alalla ongelmallista ja hä-10 vikki tunnetuissa menetelmissä on suuri ja vaatii usein esimerkiksi mineraalien palauttamisen tai erillisen lisäämisen.

Kalvoprosesseissa syntyy usein myös esimerkiksi sokereita ja/tai mineraaleja sisältäviä sivuvirtoja, joita ei tehokkaasti pystytä hyödyntämään ja jotka myös lisäävät jätevesikuormitusta, vaativat jatkokäsittelyä ja aiheuttavat 15 kustannuksia.

WO-julkaisussa 2005/074693 on kuvattu kalvotekniikan käyttöä laktoosittoman maidon valmistuksessa. Menetelmälle on tyypillistä, että ultrasuo-datusretentaatti laimennetaan vedellä, jolloin laktoosipitoisuus on noin 3,0 %. Jäännöslaktoosi hydrolysoidaan entsymaattisesti.

20 WO-julkaisussa 03/094623 A1 esitetään menetelmä, jossa maito tuotetta ultrasuodatetaan, nanosuodatetaan ja konsentroidaan käänteisosmoo-sin avulla, minkä jälkeen UF-retentaattiin palautetaan ultrasuodatuksen yhteydessä poistuvat mineraalit. Näin saadun vähälaktoosisen maitotuotteen jäännöslaktoosi hydrolysoidaan laktaasientsyymin avulla monosakkarideiksi, jolloin 25 saadaan oleellisen laktoositon maitotuote. Menetelmällä saadaan maidosta poistettua laktoosia ilman vaikutusta valmistettavan maitotuotteen aistinvarai-5 siin ominaisuuksiin. Menetelmässä maitotuotteen valmistamiseksi lisätään vet-

C\J

tä, joka ei ole peräisin ko. prosessin eri vaiheista. Lisäksi menetelmässä syntyy ° myös mineraalipitoisia sivuvirtoja, joita ei voida hyödyntää menetelmässä ja ^ 30 jotka vaativat jälkikäsittelyä.

| Patenttijulkaisussa KR20040103818 on kuvattu vähälaktoosisen σ> maidon valmistusmenetelmä, jossa laktaasilla hydrolysoitu maito nanosuodate-

O

[g taan galaktoosin ja glukoosin osittain poistamiseksi ja nanosuodatusretentaat- § tiin lisätään vettä sopivan makeuden aikaansaamiseksi. Choi et ai. (Asian- ^ 35 Aust. J. Anim. Sei 20 (6) (2007) 989-993) kuvaavat laktoosihydrolysoidun mai don valmistusmenetelmän, jossa raakamaito hydrolysoidaan β-galaktosi- 3 daasilla (5 000 laktaasiaktiivisuusyksikköä/g, Validase, Valley Research) osittain (0,03 %; 4 °C, 24 tuntia) tai ’täysin’ (0,1 %; 40 h), lämpökäsitellään entsyymin inaktivoimiseksi (72 °C, 5 min), jäähdytetään 45-50 °C asteiseksi ja nanosuodatetaan noin 9-10 barin paineessa (130-140 psi; konsentrointikerroin 5 1,6). NF-retentaattiin lisättiin vettä ja lämpökäsiteltiin 65 °C:ssa 30 min. Maini tuissa julkaisuissa kuvatuissa menetelmissä, jotka käsittävät hydrolyysivai-heen, entsyymin lämpökäsittelyn, nanosuodatuksen ja veden lisäämisen, ei sellaisenaan sovellu maitotuotteen valmistamiseksi ilman erillistä veden lisäämistä. Menetelmä käsittää myös erillisen lämpökäsittelyn entsyymin inaktivoi-10 miseksi ja mikrobiologisten ongelmien välttämiseksi suodatusvaiheessa (ts. NF-suodatuksessa lämpimässä). Maidon käsittelyn kovat hygieniavaatimukset asettavat myös rajoituksia teollisuusprosesseille. Maitoraaka-aineen käsittelemiseksi teollisuusprosesseissa ja kalvomenetelmissä yleensä esimerkiksi 10 °C:n lämpötila on toivottavaa mikrobiologisten ongelmien välttämiseksi.

15 Toivottavaa on siten aikaansaada menetelmiä, joilla myös sivuvirrat voidaan hallita prosessissa ja ottaa talteen nykyistä tehokkaammin, mikä mahdollistaa myös uudenlaiset käyttösovellukset. Näin tehostetaan prosesseja vielä entisestään. On kuitenkin hyvin haasteellista saavuttaa maultaan ja rakenteeltaan täysin virheettömiä tuotteita, jotka täyttävät kuluttajien odotukset ais-20 tinvaraisesti kelvollisesta maitotuotteesta ja jotka on valmistettu taloudellisesti ja yksinkertaisesti ilman erillistä veden lisäämistä.

Nyt on yllättäen keksitty menetelmä aistinvaraisilta ominaisuuksiltaan täysin virheettömien vähälaktoosisten ja laktoosittomien maitovalmisteiden valmistamiseksi ilman lisäkustannuksia. Keksinnön mukainen menetelmä 25 mahdollistaa maidon komponenttien tavanomaisiin menetelmiin verrattuna te-hokkaamman ja yksinkertaisemman hallinnan ilman erityisiä lisäkustannuksia 5 ja minimoi hävikit. Maitotuotteen valmistuksessa ei tarvita erillistä veden lisää-

(M

^ mistä. Lisäksi keksinnön mukaisessa menetelmässä ei synny jälkikäsittelyä ° vaativia sivuvirtoja, jolloin prosessi on tehokkaampi.

Is-

(M

= 30 Keksinnön lyhyt kuvaus

CL

^ Esillä oleva keksintö tarjoaa uuden ratkaisun välttää sekä vähälak- § toosisten ja laktoosittomien sekä vähän hiilihydraattia sisältävien ja/tai prote- § iinirikastettujen ja proteiinikoostumukseltaan muutettujen maitotuotteiden val- o mistuksessa ongelmalliseksi osoittautunut tarve erilliseen veden lisäämiseen 35 sekä tällaisten maitotuotteiden aistinvaraisiin ominaisuuksiin, erityisesti ma kuun liittyvät ongelmat, menetelmällä, jossa maitoraaka-aineen laktoosi hydro- 4 lysoidaan, saadusta hydrolysoidusta maitoraaka-aineesta erotetaan proteiinit, sokerit ja mineraalit eri jakeiksi kalvotekniikalla. Erotetuista jakeista voidaan valmistaa halutunlainen maitotuote ilman erillistä veden lisäämistä.

Keksintö tarjoaa käyttöön menetelmän vähälaktoosisten ja laktoosit-5 tornien maitotuotteiden valmistamiseksi, jolle menetelmälle on tunnusomaista, mitä sanotaan itsenäisessä patenttivaatimuksessa. Keksintö tarjoaa käyttöön myös vähälaktoosisen ja laktoosittoman maitotuotteen, jotka on valmistettu keksinnön mukaisella menetelmällä saaduista eri jakeista. Keksinnön mukaisen menetelmän avulla vähälaktoosisten ja laktoosittomien maitotuotteiden 10 valmistusta voidaan yksinkertaistaa ja tehostaa, minkä seurauksena erillinen veden, suolojen ja/tai proteiinin täydentäminen/lisääminen on tarpeetonta ja sivutuotteet ovat erityisen soveliaita käytettäväksi monenlaisiin sovelluksiin samassa tuotantolaitoksessa.

Kaikki keksinnön mukaisessa menetelmässä saadut sivutuotteet 15 ovat normaaleja meijerituotteita ja menetelmässä syntyvät sivuvirrat ovat hyödynnettävissä edelleen keksinnön mukaisessa menetelmässä. Menetelmässä ei muodostu tuotteita tai sivuvirtoja, jotka pitäisi käsitellä tai erotella erityisellä tavanomaisesta poikkeavalla tavalla, jolloin jätevesikuormitus on minimoitu.

Lisäksi keksinnön mukaisella menetelmällä vältetään erityisesti lak-20 toosittomille ja vähälaktoosisille maitotuotteille tyypilliset proteiini- ja mineraali-hävikit, ja erityisesti prosessissa syntyvien laimeiden vesiliuosten talteenotto tehostuu.

Keksintö tarjoaa lisäksi käyttöön menetelmän, joka on yksinkertainen, taloudellinen, teollisesti toteutettavissa suuressa mittakaavassa eikä ai-25 heuta lisäkustannuksia.

Yllättäen havaittiin, että hydrolysoimalla maitoraaka-aineen laktoosi o kokonaan tai osittain ja kalvosuodatustekniikan avulla prosessivesien, mine-

C\J

^ raalien ja proteiinin suhde hallittiin tehokkaasti. Keksintö tarjoaa siten mene- ° telmän hydrolysoidun rasvattoman maidon maitoraaka-aineen komponenttien ^ 30 käsittelemiseksi tavalla, jolla prosessissa syntyvät virrat, mm. laimeat vesiliuos okset, hyödynnetään tehokkaasti eikä erillistä veden lisäämistä menetelmässä σ> tarvita, o °° Keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettu maitotuote on aistin- o varaisilta ominaisuuksiltaan halutunlainen, vähän hiilihydraatteja sisältävä sekä ^ 35 sisältää vähintään normaaliin maitoon verrattavissa määrin ravitsemuksellisia komponentteja.

5

Keksintö tarjoaa käyttöön myös keksinnön mukaisella menetelmällä saatujen eräiden jakeiden käytön makeutusaineena ja fermentaatioproses-seissa sekä diavetenä diasuodatuksessa.

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus 5 Yhtenä näkökohtana keksintö koskee menetelmää vähälaktoosisen tai laktoosittoman maitotuotteen valmistamiseksi, jossa menetelmässä a) maitoraaka-aineen laktoosi hydrolysoidaan, jolloin saadaan hydrolysoitua maitoraaka-ainetta, b) hydrolysoitu maitoraaka-aine kalvosuodatetaan proteiinien, soke-10 rien ja mineraalien erottamiseksi eri jakeisiin, c) haluttaessa yksi tai useampi saaduista jakeista jatkokäsitellään kalvotekniikalla ja/tai haihduttamalla ja/tai kromatografisesti, d) vaiheessa b) saadusta yhdestä tai useammasta jakeesta ja haluttaessa vaiheesta c) saadusta yhdestä tai useammasta jakeesta ja mahdolli- 15 sesti muista valmistusaineista koostetaan koostumukseltaan ja makeudeltaan halutunlainen tuote, e) haluttaessa konsentroidaan vaiheessa d) saatu tuote tiivisteeksi tai jauheeksi.

Maitoraaka-aineella tarkoitetaan esillä olevan keksinnön yhteydessä 20 maitoa, heraa sekä maidon ja heran yhdistelmiä sellaisenaan tai tiivisteenä. Maitoraaka-aine voi olla täydennetty yleisesti maitotuotteiden valmistuksessa käytetyillä ainesosilla kuten rasva-, proteiini- tai sokerijakeilla tms. Maitoraaka-aine voi siten olla esim. täysmaitoa, kermaa, vähärasvaista maitoa tai rasvatonta maitoa, ultrasuodatettua maitoa, diasuodatettua maitoa, mikrosuodatet-25 tua maitoa tai ennastamalla maitojauheesta valmistettua maitoa, luomumaitoa

CM

£ tai koostetta näistä. Edullisesti maitoraaka-aine on rasvaton maito.

^ Keksinnön mukaisen menetelmän vaiheessa a) maitoraaka-aineen 9 laktoosi hydrolysoidaan monosakkarideiksi kuten alalla on tunnettua. Keksinet nön mukaisen menetelmän yhdessä suoritusmuodossa hydrolyysi tehdään ko- | 30 konaisuudessaan (täyshydrolyysi) ennen kalvosuodatusvaihetta, jossa maito- komponentit erotetaan. Keksinnön mukaisen menetelmän toisessa suoritus-§ muodossa hydrolyysi tehdään osittain ennen suodatusvaihetta ja osittain hyd- o rolysoidun maitoraaka-aineen jäännöslaktoosi sitten jälkihydrolysoidaan ja o w oleellisesti samanaikaisesti, kun osittain hydrolysoitu maitoraaka-aine suodate- 35 taan eli maitokomponentit erotetaan. Vaiheen b) kalvosuodatus voi käsittää useita kalvosuodatusvaiheita. Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä suo- 6 ritusmuodossa hydrolyysi tehdään oleellisesti ensimmäisen kalvosuodatuksen aikana. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan ensimmäinen kalvosuoda-tus on ultrasuodatus (UF).

Täyshydrolyysi tarkoittaa, että hydrolysoitu maitoraaka-aine on lak-5 toositon, jolloin laktoosipitoisuus on alle 0,5 %. Osittainen hydrolyysi tarkoittaa, että hydrolysoidun maitoraaka-aineen laktoosipitoisuus on > 0,5 %.

Keksinnön mukaisen menetelmän vaiheessa b) edellisessä vaiheessa a) saatu osittain tai täysin hydrolysoitu maitoraaka-aine kalvosuodate-taan proteiinien, sokerien ja mineraalien erottamiseksi eri jakeisiin vaihdellen 10 kalvosuodatusmenetelmää, prosessiolosuhteita ja/tai erityyppisiä kalvoja. Muutettava olosuhde voi olla esimerkiksi suodatuslämpötila, suodatuspaine, diave-den lisäys ja/tai suodatuksen konsentrointikerroin. Olosuhteita voidaan muuttaa joko yhden tai useamman muuttujan kohdalla. Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä suoritusmuodossa kalvosuodatus tehdään ultrasuodattamalla. 15 Keksinnön mukaisen menetelmän vaiheen c) mukaisesti edellisessä vaiheessa b) saatu yksi tai useampi retentaatti- tai permeaattijae voidaan jat-kokäsitellä kalvotekniikoilla ja/tai haihduttamalla ja/tai kromatografisesti proteiinien, sokerien ja mineraalien erottamisen tehostamiseksi edelleen. Keksinnössä on olennaista, että jatkokäsittely on mahdollista tehdä ilman veden lisäämis-20 tä. Jatkokäsittelyyn soveltuvista kalvotekniikoista voidaan mainita esimerkiksi nanosuodatus (NF) ja käänteisosmoosi (RO), erityisesti nanosuodatus. Jatkokäsittely voi käsittää useampia kalvosuodatusvaiheita. Eri erotusmenetelmiä voidaan myös yhdistää halutulla tavalla yhdessä tai useammassa vaiheessa.

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa hydrolysoidun maitoraaka-25 aineen nanosuodatuksessa saatua NF-permeaattia hyödynnetään keksinnön mukaisessa menetelmässä diavetenä diasuodatuksessa (DF). Keksinnön mu-5 kaisesti saadun NF-permeaatin käyttö ei ole kuitenkaan rajoittunut ainoastaan

(M

^ keksinnön mukaiseen menetelmään vaan sitä voidaan hyödyntää myös muis- ° sa kalvosuodatusprosesseissa. Keksinnön erityisessä suoritusmuodossa NF- ^ 30 permeaatti on peräisin hydrolysoidun maitoraaka-aineen UF-permeaatin nano- | suodatuksesta.

σ> Hydrolysoidun maitoraaka-aineen proteiini, sokerit ja mineraalit ero-

O

°° tetaan kalvomenetelmillä, edullisesti ultrasuodattamalla ensimmäisessä vai- o heessa olosuhteissa, joissa sokerien pidättyminen retentaattiin on vähäistä.

^ 35 Sopivia ultrasuodatuskalvoja ovat esimerkiksi HFK-131 (Koch mem brane systems, Inc., USA). Sopivia nanosuodatuskalvoja ovat esimerkiksi De- 7 sal 5 DL (GE Osmonics, USA), Desal 5 DK (GE Osmonics, USA), TFC® SR3 (Koch membrane systems, Inc., USA), FILMTEC™ NF (Dow, USA). Sopivia käänteisosmoosikalvoja ovat esimerkiksi TFC® HR (Koch membrane systems, Inc., USA) ja FILMTEC FT30 (Dow, USA).

5 Konsentrointikertoimella (K) tarkoitetaan suodatukseen syötettävän nesteen ja retentaatin välistä painosuhdetta ja se määritellään seuraavalla kaavalla: K = syöttö (kg)/retentaatti (kg)

Keksinnön mukaisessa menetelmässä ultrasuodatus suoritetaan 10 edullisesti konsentrointikertoimella K = 1-10, edullisemmin 2-6, ja nanosuoda-tus suoritetaan edullisesti konsentrointikertoimella K = 1-10, edullisemmin K = 2-6. Käytettäessä diasuodatusta konsentrointikerroin voi olla huomattavasti suurempi.

Keksinnön mukaisen menetelmän vaiheen d) mukaisesti hydroly-15 soidun maitoraaka-aineen kalvosuodatuksessa saadusta yhdestä tai useammasta jakeesta ja haluttaessa lisäksi jatkokäsittelyssä saadusta yhdestä tai useammasta jakeesta koostetaan koostumukseltaan ja makeudeltaan halutunlainen laktoositon tai vähälaktoosinen maitotuote. Mainituista jakeista voidaan koostaa myös vähähiilihydraattisia ja proteiinirikastettuja ja proteiinikoostu-20 mukseltaan muutettuja maitotuotteita. Tuotteeseen voidaan lisätä myös muita valmistusaineita. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa maitotuote koostetaan oleellisesti vettä lisäämättä, jolloin tuotteen koostamisessa tarvittavana nesteenä käytetään keksinnön mukaisessa menetelmässä saatua hydrolysoidun maitoraaka-aineen jaetta tai jakeita. Tällaisena lisättävänä nesteenä voidaan 25 mainita erityisesti RO-permeaatti, NF-permeaatti tai hydrolysoidun maitoraaka-aineen tiivistyksessä tai haihdutuksessa syntyvää lauhdevettä. Keksinnön o eräässä suoritusmuodossa NF-permeaatti on peräisin hydrolysoidun maitoraa- ^ ka-aineen UF-permeaatin nanosuodatuksesta.

° Nesteenä voidaan käyttää osittain myös hanavettä. Termillä ’’oleelli- ^ 30 sesti vettä lisäämättä” tämän keksinnön yhteydessä tarkoitetaan, että hanave- £ destä vähintään 50 % on korvattu keksinnön mukaisella menetelmällä saadulla σ> jakeella.

O

°° Haluttaessa keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettu vähäni laktoosinen tai laktoositon maitotuote voidaan konsentroida maitotiivisteeksi tai ^ 35 maitojauheeksi.

8

Esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettu maitotuote on vähälaktoosinen tai laktoositon. Termi vähälaktoosinen esillä olevassa keksinnössä tarkoittaa, että maitotuotteen laktoosipitoisuus on alle 1 %. Termi laktoositon tarkoittaa, että maitotuotteen laktoosipitoisuus on 0,5 g/annos (esi-5 merkiksi nestemäisille maidoille 0,5 g/244 g, jolloin laktoosipitoisuus on korkeintaan 0,21 %), kuitenkin alle 0,5 %. Keksinnön mukaisesti voidaan valmistaa myös vähän hiilihydraattia sisältäviä maitojuomia, jotka ovat aistinvaraisilta ominaisuuksiltaan virheettömiä. Lisäksi maitoraaka-aineen sisältämän proteiinin hävikki on minimoitu eikä erillistä mineraalien ja/tai proteiinin täydentämis-10 tä/lisäämistä tarvita.

Keksinnön mukainen menetelmä on yksinkertainen ja sopii suuren mittakaavan valmistukseen.

Esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa sekä panos- että jatkuvatoimiseen valmistukseen. Edullisesti keksinnön mukai-15 nen menetelmä tehdään panosprosessina.

Toisena näkökohtana keksintö koskee laktoositonta ja vähälaktoosista maitotuotetta, joka sisältää yhtä tai useampaa hydrolysoidun maitoraaka-aineen jaetta, joka on saatu hydrolysoidun maitoraaka-aineen yhdestä tai useammasta kalvosuodatuksesta. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa laktoosi-20 ton tai vähälaktoosinen maitotuote käsittää ainakin yhtä jakeista UF-retentaatti, UF-permeaatti, NF-retentaatti, NF-permeaatti, DF-retentaatti, DF-permeaatti, RO-retentaatti ja RO-permeaatti. Keksinnön erityisessä suoritusmuodossa keksinnön mukainen maitotuote saadaan proteiinin kastettuna DF-retentaatin muodossa.

25 Yhtenä näkökohtana keksintö koskee myös laktoositonta tai vähä- laktoosista maitotuotetta, joka on valmistettu menetelmällä, joka käsittää vai-o heet:

(M

^ a) maitoraaka-aineen laktoosi hydrolysoidaan, jolloin saadaan hyd- ° rolysoitua maitoraaka-ainetta, ^ 30 b) hydrolysoitu maitoraaka-aine kalvosuodatetaan proteiinien, soke- | reiden ja mineraalien erottamiseksi eri jakeisiin σ> c) haluttaessa yksi tai useampi saaduista jakeista jatkokäsitellään

O

g kalvotekniikalla ja/tai haihduttamalla ja/tai kromatografisesti, o d) vaiheessa b) saadusta yhdestä tai useammasta jakeesta ja halut- ^ 35 taessa vaiheesta c) saadusta yhdestä tai useammasta jakeesta ja mahdolli- 9 sesti muista valmistusaineista koostetaan koostumukseltaan ja makeudeltaan halutunlainen tuote, e) haluttaessa konsentroidaan vaiheessa d) saatu tuote tiivisteeksi tai jauheeksi.

5 Keksintö koskee myös hydrolysoidun maitoraaka-aineen nanosuo- datuksessa saadun NF-permeaatin käyttöä diavetenä kalvosuodatusproses-seissa. Mainittua NF-permeaattia voidaan käyttää erityisesti keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetyssä diasuodatuksessa tai -suodatuksissa. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa NF-permeaatti on peräisin hydrolysoidun 10 maitoraaka-aineen UF-permeaatin nanosuodatuksesta.

Keksintö koskee myös hydrolysoidun maitoraaka-aineen kalvosuo-datuksessa saadun glukoosia ja galaktoosia sisältävän sokerijakeen käyttöä makeutusaineena tai fermentaatioprosesseissa esimerkiksi hapanmaitotuotteiden valmistuksessa. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa sokerijae on hydro-15 lysoidun maitoraaka-aineen ultrasuodatuksessa saatu UF-permeaatti tai na-nosuodatuksessa saatu NF-retentaatti. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa mainittu NF-retentaatti on hydrolysoidun maitoraaka-aineen ultrasuodatukses-ta saatu NF-retentaatti. Laktoosipitoisiin jakeisiin verrattuna hydrolyysin tuloksena saadut kyseiset glukoosi- ja galaktoosipitoiset jakeet ovat helpommin ja 20 suoraan käytettävissä olevassa muodossa hapatteille esimerkiksi hapanmaitotuotteiden valmistuksessa. Siten keksinnön mukaisella menetelmällä saatuja glukoosi- ja galaktoosipitoisia jakeita voidaan käyttää käymiskelpoisena sokerina tai sokereina fermentaatioprosesseissa.

Seuraavat esimerkit kuvaavat keksintöä mutta eivät rajaa keksintöä 25 ainoastaan kuvattuihin suoritusmuotoihin.

^ Esimerkki 1. Hydrolysoidun rasvattoman maidon ultrasuodatus kylmässä ™ (K=1,9) 9 Rasvatonta maitoa (40 I) hydrolysoitiin (6 °C, 18 h) Godo YNL2-lak- c\i faasilla (Godo Shusei Company, Japani) annostuksen ollessa 0,15 %. Hydro- | 30 lysoitu rasvaton maito ultrasuodatettiin HFK-131 -kalvolla (Koch Membrane ^ Systems Inc., USA) lämpötilan ollessa 9-19 °C ja paineen 4,5-5,0 bar. Per- § meaattivuo oli 3,8-6,5 l/m2h. Ultrasuodatusta jatkettiin konsentrointikertoimeen o 1,9 eli UF-retentaatin tilavuus oli tällöin 21 I ja UF-permeaatin 191.

o

(M

10

Syötöstä (hydrolysoitu rasvaton maito), UF-retentaatista ja UF-per-meaatista otettiin näytteet ja niistä määritettiin proteiini, kuiva-aine, glukoosi, galaktoosi ja tuhka (taulukko 1).

UF-retentaattia käytettiin maitojuoman koostamisessa (esimerkki 5 8; taulukot 9 ja 10).

Taulukko 1. Hydrolysoidun rasvattoman maidon ultrasuodatuksen syötön, retentaatin ja permeaatin koostumukset.

Koostumus Syöttö (Hydrolysoitu UF-retentaatti UF-permeaatti __rasvaton maito)___

Proteiini (%)__3,61__6,34__:_

Tuhka (%)__078__099__0,45

Glukoosi (%)__049__050__2,62

Galaktoosi (%)__024__034__2,40

Kuiva-aine (%)__9,07__11,8__5,59_

Esimerkki 2. Hydrolysoidun rasvattoman maidon ultrasuodatus lämpi-10 mässä (K=4)

Rasvatonta maitoa (40 I) hydrolysoitiin (6 °C, 22 h) Godo YNL2-lak-taasilla (Godo Shusei Company, Japani) annostuksen ollessa 0,15 %. Hydrolysoitu rasvaton maito ultrasuodatettiin HFK-131 -kalvolla (Koch Membrane Systems Inc., USA) lämpötilan ollessa 45-50 °C ja paineen 1-3,5 bar. Perme-15 aattivuo oli 7,8-10,3 l/m2h. Ultrasuodatusta jatkettiin konsentrointikertoimeen 4 eli UF-retentaatin tilavuus oli tällöin 10 I ja UF-permeaatin 30 I.

(M

5 Syötöstä (hydrolysoitu rasvaton maito), UF-retentaatista ja UF-per- ^ meaatista otettiin näytteet ja niistä määritettiin proteiini, kuiva-aine, glukoosi, 9 galaktoosi ja tuhka (taulukko 2).

i^.

«m 20 UF-retentaattia käytettiin maitojuoman koostamisessa (esimerkki 8; | taulukko 11), maustetun maitojuoman koostamisessa (esimerkki 9; taulukko ^ 12) sekä heraproteiinipitoisen maitojuoman koostamisessa (esimerkki 10; tau- § lukko 14).

o UF-permeaatti jatkokäsiteltiin nanosuodattamalla (esimerkki 3).

O

C\J

11

Taulukko 2. Hydrolysoidun rasvattoman maidon ultrasuodatuksen syötön, retentaatin ja permeaatin koostumukset.

Koostumus Syöttö (Hydrolysoitu UF-retentaatti UF-permeaatti __rasvaton maito)___

Proteiini (%)__3,64__12,5__:_

Tuhka (%)__078__750__0,44

Glukoosi (%)__750__2/17__2,63

Galaktoosi (%)__720__708__2,46

Kuiva-aine (%)__9,05__18,4__5,88_

Esimerkki 3. Hydrolysoidun rasvattoman maidon ultrasuodatuspermeaa-5 tin nanosuodatus (K=2)

Esimerkin 2 koetta jatkettiin nanosuodattamalla ultrasuodatusper-meaattia konsentrointikertoimeen 2 Filmtec NF -kalvolla (Dow, USA) ja suoda-tuslämpötilassa 10-16 °C. Permeaattivuo oli 10l/m2h ja paine 11-17 bar. Syöttöä oli 29,5 litraa, NF-retentaattia 14,5 litraa ja NF-permeaattia 15 litraa.

10 Syötöstä, NF-retentaatista ja NF-permeaatista määritettiin kuiva- aine, glukoosi, galaktoosi ja tuhka. Tulokset ovat taulukossa 3.

NF-permeaattia käytettiin esimerkissä 5 diasuodatusvaiheessa. NF-permeaattia käytettiin myös maitojuomien koostamisessa (esimerkki 8; taulukot 9 ja 11).

15 Taulukko 3. Hydrolysoidun rasvattoman maidon UF-permeaatin nanosuodatus. Syötön, retentaatin ja permeaatin koostumus.

C\] ---- o Syöttö c\j

Koostumus (Hydrolysoitu 5 NF-retentaatti NF-permeaatti ^ UF-permeaatti) ^__(esim. 2)___ ί Tuhka (%)__047__OZ0__0,20 g Glukoosi (%)__755__787__0,21 S Galaktoosi (%) 2,36 4,29 0,15 OO ------ § Kuiva-aine (%) 5,7 10,3 0,62

(M

12

Esimerkki 4. Hydrolysoidun maidon ultrasuodatuspermeaatin kaksivaiheinen nanosuodatus (K=4, K=4)

Hydrolysoidun maidon ultrasuodatuspermeaattia nanosuodatettiin Desal 5 DL -kalvolla konsentrointikertoimeen 4. Suodatuslämpötila oli 44-47 °C, 5 permeaattivuo 10 l/m2h ja paine 3-6 bar. Syöttöä oli 40 litraa, NF-retentaattia I 10 litraa ja NF-permeaattia I 30 litraa.

Syötöstä, NF-retentaatista I ja NF-permeaatista I määritettiin kuiva-aine, glukoosi, galaktoosi ja tuhka. Tulokset ovat taulukossa 4.

Taulukko 4. Hydrolysoidun maidon ultrasuodatuspermeaatin nanosuoda-10 tus. Syötön, retentaatin ja permeaatin koostumus.

Koostumus Syöttö (Hydrolysoitu NF-retentaatti I NF-permeaatti I __UF-permeaatti)___

Tuhka (%)__046__087__0,31

Glukoosi (%)__051__021__2,32

Galaktoosi (%)__033__005__2,19

Kuiva-aine (%)__5,67__8,03__4,83_

Ensimmäisen nanosuodatuksen permeaattia (NF-permeaatti I) nanosuodatettiin toisessa vaiheessa Filmtec N F -kalvolla konsentrointikertoimeen 4. Suodatuslämpötila oli 10-24 °C, permeaattivuo 11-3,2 l/m2h ja paine 15 11-24 bar. Syöttöä oli 28,5 litraa, NF-retentaattia II 6 litraa ja NF-permeaattia II

22,5 litraa.

Syötöstä, NF-retentaatista Ilja NF-permeaatista II määritettiin kuivaen aine, glukoosi, galaktoosi ja tuhka. Tulokset ovat taulukossa 5.

δ

^ Taulukko 5. Hydrolysoidun maidon UF-permeaatin NF-permeaatin I

9 20 nanosuodatus. Syötön, retentaatin ja permeaatin koostumus.

^ ---- ^ Koostumus Syöttö

x NF-retentaatti II NF-permeaatti II

£__(NF-permeaatti I)___ cd Tuhka (%)__029__051__0,19 S Glukoosi (%) 2,28 7,56 0,20 00 § Galaktoosi (%)__2/M__075__0,18 ^ Kuiva-aine (%)__4,56__15,5__0,52_ 13

Kaksivaiheisella nanosuodatuksella saatiin puhtaampi sokeritiiviste NF-retentaattina II, jossa oli alempi tuhkapitoisuus. Erityisesti kahdenarvoisista mineraaleista, kalsiumista ja magnesiumista, 80 % jäi NF-retentaattiin I.

NF-retentaattia II käytettiin makeutusaineena maustetussa maito-5 juomassa (esimerkki 9; taulukot 12 ja 13).

NF-permeaatti II konsentroitiin vielä käänteisosmoosilla ja saatua RO-permeaattia käytettiin kaakaomaitojuoman koostamisessa (esimerkki 9; taulukko 13).

Esimerkki 5. Hydrolysoidun rasvattoman maidon ultrasuodatus (K=2,2) 10 yhdistettynä diasuodatukseen

Rasvatonta maitoa (40 I) hydrolysoitiin (6 °C, 18 h) Godo YNL2-lak-taasilla (Godo Shusei Company, Japani) annostuksen ollessa 0,15 %. Hydrolysoitu rasvaton maito ultrasuodatettiin HFK-131 -kalvolla (Koch Membrane Systems Inc., USA) lämpötilan ollessa 8-13 °C ja paineen 3,5-4,0 bar. Per-15 meaattivuo oli 5,3-7,5 l/m2h. Rasvaton maito konsentroitiin kertoimeen 2,2 eli UF-retentaatin tilavuus oli tällöin 181 ja UF-permeaatin 221. Tämän jälkeen UF-retentaatin joukkoon lisättiin vähitellen 14 litraa esimerkin 3 NF-permeaat-tia. Diasuodatusvaiheen jälkeen DF-retentaatin tilavuus oli 24 litraa ja diasuo-datuksesta ja ultrasuodatuksesta saatujen permeaattien yhteistilavuus 30 lit-20 raa. Yhdistettyä UF- ja DF-permeaattia kutsutaan jäljempänä esimerkissä per-meaatiksi.

Syötöstä (hydrolysoitu rasvaton maito), DF-retentaatista ja perme-aatista otettiin näytteet ja niistä määritettiin proteiini, kuiva-aine, glukoosi, ga-laktoosi sekä tuhka (taulukko 6).

25 Taulukko 6. Hydrolysoidun rasvattoman maidon ultra-ja diasuoda-° tuksen syötön, retentaatin ja permeaatin koostumukset.

o Koostumus Syöttö c\j (Hydrolysoitu DF-retentaatti Permeaatti =__rasvaton maito)___

Proteiini (%)__3,58__5,51__:_ § Tuhka (%)__077__079__0,46 § Glukoosi (%)__745__738__2,36 ° Galaktoosi (%)__738__737__2,35

Kuiva-aine (%)__8,95__8,76__5,27_ 14

Kierrättämällä ultrasuodatuspermeaatin nanosuodatuspermeaatti esimerkistä 3 takaisin ultrasuodatusretentaatin joukkoon saadaan proteiinirikas-tettu laktoositon maitojuoma DF-retentaattina. DF-retentaattia arvioitiin myös aistinvaraisesti ja se todettiin hyvän ja täyteläisen makuiseksi.

5 Esimerkki 6. Osittain hydrolysoidun rasvattoman maidon ultrasuodatus ja suodatuksen aikainen hydrolyysi (K=2,2)

Rasvatonta maitoa (40 I) hydrolysoitiin (50 °C, 1 h) Lactoles L3 —lak-taasilla (Biocon Ltd., Japani) annostuksen ollessa 0,18 %. Osittain hydrolysoitu rasvaton maito ultrasuodatettiin HFK-131 -kalvolla (Koch Membrane Systems 10 Inc., USA) lämpötilan ollessa 43-45 °C ja paineen 1,0-3,5 bar. Permeaattivuo oli 10 l/m2h. Rasvaton maito konsentroitiin kertoimeen 2,2 eli UF-retentaatin tilavuus oli tällöin 18 I ja UF-permeaatin 22 I. Tämän jälkeen UF-permeaatti kierrätettiin takaisin UF-retentaatin joukkoon. Konsentroinnin ja kierrätyksen aikana seurattiin hydrolyysin etenemistä. Suodatusta jatkettiin kahden tunnin ajan.

15 Suodatuksen alussa maidon laktoosipitoisuus oli 0,24 % ja suodatuksen lopussa alle 0,01 %.

Syötöstä (hydrolysoitu rasvaton maito) ja suodatuksen loputtua UF-retentaatista ja UF-permeaatista otettiin näytteet ja niistä määritettiin proteiini, kuiva-aine, glukoosi, galaktoosi, laktoosi ja tuhka (taulukko 7).

20 Taulukko 7. Hydrolysoidun rasvattoman maidon ultrasuodatuksen syötön, retentaatin ja permeaatin koostumukset.

Koostumus Syöttö (Hydrolysoitu UF-retentaatti UF-permeaatti __rasvaton maito)___ ™ Proteiini (%)__3,53__7/M__:_ ™ Tuhka (%)__077__1^8__0,48 9 Glukoosi (%)__732__758__2,59 c\i Galaktoosi (%)__713__750__2,47 £ Laktoosi (%)__024__<0,01__- ^ Kuiva-aine (%)__8,95__12,5__5,72_ o 00 tn o Tuloksista on nähtävissä, että laktoosin hydrolyysiä on mahdollista ^ jatkaa suodatuksen aikana.

15

Esimerkki 7. Hydrolysoidun heran nanosuodatus (K=7)

Kuorittua, lingottua heraa (401) hydrolysoitiin (9 °C, 20 h) Godo YNL2-laktaasilla (Godo Shusei Company, Japani) annostuksen ollessa 0,1 % ja nanosuodatettiin Desal 5 DL -kalvolla (GE Osmonics, USA) lämpötilan ol-5 lessa 46-51 °C ja paineen 3-6,5 bar. Permeaattivuo oli 10,0-13,5 l/m2h. Na-nosuodatusta jatkettiin konsentrointikertoimeen 7 eli NF-retentaatin tilavuus oli tällöin 5,5 I ja NF-permeaatin 34,5 I.

Syötöstä (hydrolysoitu hera), NF-retentaatista ja NF-permeaatista otettiin näytteet ja niistä määritettiin proteiini, kuiva-aine, glukoosi, galaktoosi ja 10 tuhka (taulukko 8).

Taulukko 8. Hydrolysoidun heran nanosuodatuksen syötön, retentaatin ja permeaatin koostumukset.

Syöttö NF-retentaatti NF-permeaatti Koostumus (Hydrolysoitu hera)___

Proteiini (%)__0,61__4,59__:_

Tuhka (%)__034__1J52__0,28

Glukoosi (%)__005__069__1,97

Galaktoosi (%)__090__068__1,84

Kuiva-aine (%)__5,02__10,20__4,10_

Hydrolysoidusta herasta erotettu NF-permeaatti vastasi melko hyvin 15 koostumukseltaan maidon ultrasuodatuspermeaatista vastaavissa olosuhteissa erotettua NF-permeaattia I (esimerkki 4; taulukko 4). Haluttaessa heran na-nosuodatusta voidaan jatkaa toisessa vaiheessa samalla tavalla kuin esimer-^ kissä 4 on kuvattu.

o NF-retentaattia käytettiin heraproteiinipitoisen maitojuoman koos- O 20 tamisessa (esimerkki 10; taulukko 14).

O

cm Esimerkki 8. Maitojuoman koostaminen hydrolysoidun rasvattoman mai- £ don ultrasuodatusretentaatista sekä ultrasuodatuspermeaatin nanosuo- ^ datuspermeaatista o

Laktoositon maitojuoma 1 koostettiin esimerkin 1 hydrolysoidun ras- 00 o 25 vattoman maidon ultrasuodatusretentaatista sekä esimerkin 3 ultrasuodatus- ^ permeaatin nanosuodatuspermeaatista. Laktoosittomassa maitojuomassa 2 esi merkin 3 ultrasuodatuspermeaatin nanosuodatuspermeaatti korvattiin vedellä.

16

Laktoositon maitojuoma 3 koostettiin esimerkin 2 hydrolysoidun rasvattoman maidon ultrasuodatusretentaatista sekä esimerkin 3 ultrasuodatuspermeaatin nanosuodatuspermeaatista sekä rasvattomasta maidosta. Lisäksi koostumuksissa käytettiin EP-julkaisun EP 1061811 B1 mukaista maitosuolaa.

5 Jakeiden koostumukset ja osuudet koosteissa sekä laktoosittomien maitojuomien koostumukset ovat taulukoissa 9-11. Laktoosittomien rasvattomien maitojuomien koostumukset vastavat muuten tavallista maitoa paitsi hiilihydraattien osalta. Ultrasuodatuspermeaatin nanosuodatuspermeaatilla pystyttiin korvaamaan kaikki juomissa tarvittava vesi sekä osa maitosuolan lisäystar-10 peesta.

Taulukko 9. Laktoosittoman rasvattoman maitojuoman 1 koostaminen hydrolysoidun rasvattoman maidon ultrasuodatusretentaatista ja ultrasuodatuspermeaatin nanosuodatuspermeaatista.

UF-retentaatti NF-permeaatti Maitosuola Laktoositon (esimerkki 1) (esimerkki 3) rasvaton _____maitojuoma

Osuus (%)__51^9__47,8__037__

Koostumus_____

Proteiini (%)__6,34__-__9,12__3,3

Glukoosi (%)__050__021__23__1,5

Galaktoosi (%) 2,34__015__22__1,4

Tuhka (%)__099__020__41__0,8

Kuiva-aine (%)__11,8__0,62__96__6,8

Taulukko 10. Laktoosittoman rasvattoman maitojuoman 2 koostaminen 15 hydrolysoidun rasvattoman maidon ultrasuodatusretentaatista ja vedes-2 tä.

° ----- ^ UF-retentaatti Vesi Maitosuola Laktoositon o (esimerkki 1) rasvaton _____maitojuoma x Osuus (%)__51^3__48/1__061__ ^ Koostumus_____ g Proteiini (%)__034__0__012__3,3 S Glukoosi (%)__050__0__23__1,4 § Galaktoosi (%) 2,34__0__22__1,3 w Tuhka (%)__099__0__41__0,8

Kuiva-aine (%)__11,8__0__96__6,6 17

Taulukko 11. Laktoosittoman rasvattoman maitojuoman 3 koostaminen hydrolysoidun rasvattoman maidon ultrasuodatusretentaatista ja ultra-suodatuspermeaatin nanosuodatuspermeaatista.

UF- NF- Maitosuola Rasvaton Laktoositon retentaatti permeaatti maito rasvaton __(esimerkki 2) (esimerkki 3)____maitojuoma

Osuus (%)__12J__37J3__0,29__500__

Koostumus______

Proteiini (%)__12,50__:__012__058__3,3

Glukoosi (%)__017__021__23__045__1,6

Galaktoosi (%) 2,08__015__22__038__1,6

Tuhka (%)__050__020__41__0J7__0,8

Kuiva-aine (%)__18,4__0,62__96__8,95__7,2 5 Esimerkki 9. Ultrasuodatuspermeaatin nanosuodatusretentaatin käyttäminen kaakaomaitojuoman makeutusaineena

Laktoositon kaakaomaitojuoma koostettiin laktoosittomasta maidosta (rasvapitoisuus 1 %), esimerkin 4 nanosuodatusretentaatista II, esimerkin 2 hydrolysoidun rasvattoman maidon ultrasuodatusretentaatista, sakkaroosista, 10 vähälaktoosisesta kermasta sekä kaakaojauheesta. Vähälaktoosinen kaakaomaitojuoma koostettiin esimerkin 4 RO-permeaatista, esimerkin 4 nanosuodatusretentaatista II, vähälaktoosisesta rasvattomasta maitojauheesta, sakkaroosista, laktoosittomasta kermasta sekä kaakaojauheesta. Jakeiden koostumukset ja osuudet juomissa sekä kaakaomaitojuomien koostumukset on esitetty <M 15 taulukoissa 12 ja 13.

o Molemmat kaakaomaitojuomat olivat aistinvaraisilta ominaisuuksil- taan hyviä ja täyteläisiä. Laktoosittomassa kaakaomaitojuomassa pystyttiin rl. korvaamaan 30 % tarvittavasta sakkaroosista esimerkin 4 nanosuodatusreten-

C\J

taatilla II ja vähälaktoosisessa juomassa 25 %.

cc

CL

O) o 00 m oo o o

(M

18

Taulukko 12. Laktoosittoman kaakaomaitojuoman koostaminen.

Lak- NF- UF- Sakka- Lak- Kaakao- Laktoositon reten- reten- roosi toositon jauhe toositon maito taatti II taatti kerma kaakao- 1,0 % (esim. 4) (esim. 2) maito- ___juoma

Osuus (%)__53,6 30,2 11,2 3,1__1J__OjJ__

Koostumus________

Proteiini (%)__3J5__:__12£__:__2$__:__3,3

Rasva (%)__LO__:__:__:__38__:__0,9

Glukoosi (%)__2,3 7,56 2,17__:__1_A__:__3,5

Galaktoosi (%)__2,3 6,75 2,08__:__1_A__:__3,8

Laktoosi (%)__:__:__:__-__:__;__0

Sakkaroosi (%)__:__:__-__100__:___3,1

Tuhka (%)__0,7 0,51 1,5__:__0J__:__0,7

Kuiva-aine (%) 10 15,5 18,4 100 43 100 16,5

Taulukko 13. Vähälaktoosisen kaakaomaitojuoman koostaminen.

RO- NF- Vähä- Sakka- Lak- Kaakao- Vähä- per- reten- lakt. roosi toositon jauhe lakt.

meaatti taatti II rasvaton kerma kaakao- (esim. 4) (esim. 4) maito- maito- ____jauhe_____juoma

Osuus (%)__65,6 19,4 8,4 3,5 2,3 0,80__ cvj Koostumus________ cm Proteiini (%)__:__:__35__:__2I0__:__3,0 5 Rasva (%)__:__-__LO__:__38__:__0,9 i

Glukoosi (%)__< 0,1 7,56 21__:__L4__:__3,3 x Galaktoosi (%) <0,1 6,75 21__:__L4__:__3,2 ^ Laktoosi (%)__-__-__10__:__;__;__0,9

CD

§ Sakkaroosi (%)__-__-__;__100__:___3,5 § Tuhka (%)__< 0,1 0,51 7,7__-__0,5__:__0,9 w | Kuiva-aine (%) < 0,1 15,5 96 100 43 100 16,9 19

Esimerkki 10. Laktoosittoman heraproteiinipitoisen maitojuoman koostaminen hydrolysoidun heran ja rasvattoman maidon kalvosuodatusja-keista

Laktoositon heraproteiinipitoinen maitojuoma koostettiin esimerkin 7 5 hydrolysoidun heran NF-rententaatista, hydrolysoidusta rasvattomasta maidosta, vedestä ja esimerkin 2 hydrolysoidun rasvattoman maidon UF-retentaatista. Jakeiden koostumukset ja osuudet koosteessa sekä laktoosittoman heraproteiinipitoisen maitojuoman koostumus ovat taulukossa 14. Laktoositon heraproteiinipitoinen maitojuoma sisälsi tavallista maitoa vähemmän hiilihydraatteja ja 10 enemmän heraproteiinia, jonka osuus juoman proteiinista oli 50 %.

Taulukko 14. Laktoosittoman rasvattoman heraproteiinipitoisen maito-juoman koostaminen nanosuodatusjakeista ja rasvattomasta maidosta.

NF- Hydrolysoitu Vesi UF- Laktoositon retentaatti rasvaton retentaatti rasvaton (hera, maito (maito, heraprote- esim. 7) esim. 2) iinipitoinen ______maitojuoma

Osuus (%)__27,3__402__200__05__

Koostumus______

Proteiini (%)__4^9__039__0__105__3,3

Glukoosi (%)__099__027__0__017__1,6

Galaktoosi (%) 1,80__023__0__008__1,5

Tuhka (%)__1£2__076__0__1£Q__0,8

Kuiva-aine (%) 10,20 8,78 0 18,4 7,3

(M

δ

(M

δ i h-·

(M

X

en

CL

O) o 00 m oo o o

(M

Claims (17)

1. Menetelmä laktoosittoman tai vähälaktoosisen maitotuotteen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että 5 a) maitoraaka-aineen laktoosi hydrolysoidaan, jolloin saadaan hyd rolysoitua maitoraaka-ainetta, ja hydrolysoitu maitoraaka-aine kalvosuodate-taan, b) yksi tai useampi vaiheessa a) saaduista jakeista jatkokäsitellään kalvotekniikalla, 10 c) haluttaessa yksi tai useampi vaiheessa a) ja/tai vaiheessa b) saadusta jakeesta jatkokäsitellään haihduttamalla ja/tai kromatografisesti proteiinien, sokereiden ja mineraalien erottamiseksi eri jakeisiin, d) vaiheessa b) saadusta yhdestä tai useammasta jakeesta ja mahdollisesti vaiheessa a) ja/tai vaiheessa c) saadusta yhdestä ja useammasta ja- 15 keesta ja muista valmistusaineista koostetaan koostumukseltaan ja makeudeltaan halutunlainen tuote, oleellisesti vettä lisäämättä, e) haluttaessa konsentroidaan vaiheessa d) saatu tuote tiivisteeksi tai jauheeksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 20 että vaiheessa a) kalvosuodatus on ultrasuodatus.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ultrasuodatuksessa saatu UF-permeaatti jatkokäsitellään nanosuodatuk-sella, jolloin saadaan NF-retentaattia ja NF-permeaattia.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 25 että NF-permeaattia käytetään vaiheessa a) ja/tai b) diasuodatuksen diavete- CM 5 na-

^ 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 9 tunnettu siitä, että maitoraaka-aineen laktoosi hydrolysoidaan osittain. c\l

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ee 30 että osittain hydrolysoidun maitoraaka-aineen laktoosihydrolyysi jatkuu sa- ^ manaikaisesti kun osittain hydrolysoitu maitoraaka-aine erotetaan kalvoteknii- § kalla proteiineja, sokereita ja mineraaleja sisältäviksi jakeiksi.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, o ^ tunnettu siitä, että nesteenä maitotuotteen koostamisessa käytetään hyd- 35 rolysoidun maitoraaka-aineen kalvosuodatusvaiheessa tai -vaiheissa saatua käänteisosmoosin (RO) permeaattia, nanosuodatuksen (NF) permeaattia tai hydrolysoidun maitoraaka-aineen haihdutuksessa saatua lauhdevettä.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nesteenä käytetään NF-permeaattia, joka on peräisin hydrolysoidun maito- 5 raaka-aineen ultrasuodatuspermeaatin nanosuodatuksesta.

9. Menetelmä laktoosittoman tai vähälaktoosisen maitotuotteen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että a) maitoraaka-aineen laktoosi hydrolysoidaan, jolloin saadaan hydrolysoitua maitoraaka-ainetta, ja hydrolysoitu maitoraaka-aine kalvosuodate- 10 taan, b) haluttaessa yksi tai useampi vaiheessa a) saadusta jakeesta jat-kokäsitellään haihduttamalla ja/tai kromatografisesti, proteiinien, sokereiden ja mineraalien erottamiseksi eri jakeisiin, c) vaiheessa a) saadusta yhdestä tai useammasta jakeesta ja mah-15 dollisesti vaiheesta b) saadusta yhdestä tai useammasta jakeesta ja muista valmistusaineista koostetaan koostumukseltaan ja makeudeltaan halutunlainen tuote, oleellisesti vettä lisäämättä, d) haluttaessa konsentroidaan vaiheessa c) saatu tuote tiivisteeksi tai jauheeksi.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa a) kalvosuodatus on ultrasuodatus.

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että maitoraaka-aineen laktoosi hydrolysoidaan osittain.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu sii-25 tä, että osittain hydrolysoidun maitoraaka-aineen laktoosihydrolyysi jatkuu sa- manaikaisesti kun osittain hydrolysoitu maitoraaka-aine erotetaan kalvoteknii-5 kalla proteiineja, sokereita ja mineraaleja sisältäviksi jakeiksi. (M

^ 13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 9-12 mukainen menetellä mä, tunnettu siitä, että nesteenä maitotuotteen koostamisessa käytetään 0X1 30 hydrolysoidun maitoraaka-aineen kalvosuodatusvaiheessa tai -vaiheissa saa- £ tua käänteisosmoosin (RO) permeaattia, nanosuodatuksen (NF) permeaattia σ> tai hydrolysoidun maitoraaka-aineen haihdutuksessa saatua lauhdevettä, o

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu sii- 00 o tä, että nesteenä käytetään NF-permeaattia, joka on peräisin hydrolysoidun ^ 35 maitoraaka-aineen ultrasuodatuspermeaatin nanosuodatuksesta.

15. Laktoositon tai vähälaktoosinen maitotuote, tunnettu siitä, että maitotuote on oleellisesti ilman lisättyä vettä ja käsittää kahta hydrolysoidun maitoraaka-aineen jaetta, jotka on saatu hydrolysoidun maitoraaka-aineen yhdestä tai useammasta kalvosuodatuksesta.

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen maitotuote, tunnettu siitä, että mainittu jae on valittu seuraavista jakeista: ultrasuodatuksesta saatu UF-retentaatti ja UF-permeaatti, nanosuodatuksesta saatu NF-retentaatti ja NF-permeaatti, diasuodatuksesta saatu DF-retentaatti ja DF-permeaatti, kään-teisosmoosista saatu RO-retentaatti ja RO-permeaatti.

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen maitotuote, tunnettu siitä, että se käsittää DF-retentaattia. CM δ CM O CM X cc CL σ> o oo LO oo o o CM