FI64044C - Foerfarande foer tillvaratagande av proteiner fraon laktoserum - Google Patents

Foerfarande foer tillvaratagande av proteiner fraon laktoserum Download PDF

Info

Publication number
FI64044C
FI64044C FI791461A FI791461A FI64044C FI 64044 C FI64044 C FI 64044C FI 791461 A FI791461 A FI 791461A FI 791461 A FI791461 A FI 791461A FI 64044 C FI64044 C FI 64044C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
proteins
lactose
serum
ultrafiltration
minutes
Prior art date
Application number
FI791461A
Other languages
English (en)
Other versions
FI64044B (fi
FI791461A (fi
Inventor
Marcel Buhler
Mats Olofsson
Pierre-Yves Fosseux
Original Assignee
Nestle Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nestle Sa filed Critical Nestle Sa
Publication of FI791461A publication Critical patent/FI791461A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI64044B publication Critical patent/FI64044B/fi
Publication of FI64044C publication Critical patent/FI64044C/fi

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J1/00Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
    • A23J1/20Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from milk, e.g. casein; from whey
    • A23J1/205Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from milk, e.g. casein; from whey from whey, e.g. lactalbumine
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23CDAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C19/00Cheese; Cheese preparations; Making thereof
    • A23C19/02Making cheese curd
    • A23C19/05Treating milk before coagulation; Separating whey from curd
    • A23C19/053Enrichment of milk with whey, whey components, substances recovered from separated whey, isolated or concentrated proteins from milk
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23CDAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C9/00Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
    • A23C9/14Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment
    • A23C9/142Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment by dialysis, reverse osmosis or ultrafiltration
    • A23C9/1425Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment by dialysis, reverse osmosis or ultrafiltration by ultrafiltration, microfiltration or diafiltration of whey, e.g. treatment of the UF permeate
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S530/00Chemistry: natural resins or derivatives; peptides or proteins; lignins or reaction products thereof
    • Y10S530/827Proteins from mammals or birds
    • Y10S530/833Whey; cheese

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Dairy Products (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

[B] (11) *^u UJ-UTUSJ U LKAISU *AQAA
L J ' ' UTLÄGGNINGSSKRIFT O H U H H
• C Γ·ι ton l M rv";··::,:· L··,' 10 10 1903 ^ ^ (51) Kv.lk.|lnt.CI.3 A *23 J 1/20 SUOMI — FINLAND (21) PM«nttlh»kemu* — PatenuiuBkning 791^*6l (22) Hakemlapilv» — Ansökningtdag 07.0 5 · 7 9 (23) Alkuptlvi — Glltigheudig 07.05*79 (41) Tullut Julkiseksi — Blivlt offsntllg 12.11.79
Patentteja rekisterihallitut (44) Nlhtlvlkiipanon 1» kuul.julkalsun pvm.— 30.06.83
Plttnt· OCh registerstyrtlsen ' Ansökin utlajd och utl.skrffttn pubtlcerad (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prlorltet 11.05.78
Sveitsi-Schweiz(CH ) 513U/7Ö Toteennäytetty-Styrkt (71) Soci6te des Produits Nestle S.A., Vevey, Sveitsi-Schweiz(CH) (72) Marcel Buhler, Tolochenaz, Mats Olofsson, Yverdon, Sveitsi-Schweiz(CH) Pierre-Yves Fosseux, Pont-Herbert, Ranska-Frankrike(FR) (7^) Leitzinger Oy (5l) Menetelmä proteiinien talteenottamiseksi laktoseerumista -Förfarande för tillv&ratagande av proteiner frän laktoserum
Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä proteiinien talteenottamiseksi laktoseerumista, joka tunnetaan myös herana tai maito-seerumina .
Laktoseerumi on meijeriteollisuuden (juustonvalmistus, kaseiinin tuotanto, jne.) sivutuote, joka sisältää proteiineja, sokereita ja mineraalisuoloja. Eräs tapa hyödyntää tämä sivutuote on uuttaa siitä ne proteiinit, joilla on hyvä ravintoarvo. Tämä ei kuitenkaan ole taloudellisesti helppoa, koska nämä proteiinit ovat kovin laimennetussa muodossa ja läsnä hyvin pienenä määränä verrattuna sokereihin, ennen kaikkea maitosokeriin.
Eräs menetelmä näiden proteiinien talteenottamiseksi tunnetaan nimellä "Centri-whey"-menetelmä, ja siinä proteiinit denaturoidaan lämpökäsittelyllä pH-arvossa 4,5 - 4,6 ja tämän jälkeen denaturoidut proteiinit eristetään linkoamalla. Tähän menetelmään liittyy useita haittapuolia, joista eräs on se, että pitää toimia esitetyissä pH-arvoissa, jotta linkous saataisiin suoritetuksi teollisesti hyväksyttävällä saannolla. pH-arvoa voidaan säätää lisäämällä raskaita reagoivia aineita, kuten esimerkiksi sitruuna- tai maitohappoa, mikä lisää 2 64044 tuotantokustannuksia. Tavallisemmin käytetään kloorivetyhappoa, mutta tässä tapauksessa talteenotetuissa proteiineissa on runsaasti klorideja, jolloin ne soveltuvat huomattavasti huonommin tiettyihin dieettikäyttöihin tai juustoihin. Lisäksi sivutuotteena saatua proteiinitonta seerumia on vaikea käyttää johtuen sen alhaisesta pH-arvosta ja suuresta mineraalialkuainepitoisuudesta. Lopuksi tässä menetelmässä pitää käsiteltävä hera välttämättä esikuoria, koska muussa tapauksessa saataisiin organoleptiseltä laadultaan huono tuote (johtuen siitä, että rasvaa kuumennetaan happamassa pH:ssa ).
Eräässä toisessa tunnetussa menetelmässä erotetaan proteiinit laktoseerumin muista ainesosista ultrasuodatuksella. Tällä tavoin proteiinit saadaan talteen siinä tilassa, jossa ne ovat läsnä laktoseerumissa eli denaturoitumattomassa tilassa. Tietyssä käyttötarkoituksessa, erityisesti lastenruokien kyseessä ollen on edullista käyttää helpommin sulaviksi osoittautuneita denaturoituja proteiineja.
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä, jolla nämä vaikeudet voidaan välttää ja joka samanaikaisesti tarjoaa huomattavia ja yllättäviä etuja. Esillä olevan keksinnön avulla saadaan aikaan menetelmä proteiinien talteenottamiseksi laktoseerumista, jossa menetelmässä laktoseerumi käsitellään 5 sekunnista 2 minuuttiin lämpötilassa 120 - 160°C tai 10 minuutista 30 minuuttiin lämpötilassa 95 - 100°C, jossa lämpökäsittelyssä 35 - 70 paino-?0 siinä läsnäolevista proteiineista denaturoidaan, erotetaan denaturoidut proteiinit laktoseerumin muista rasvattomista aineosista ultrasuodatuksella, jolloin mainitut proteiinit saadaan ultrasuodatuksen retentaatista yhdessä denaturoimattomien proteiinien kanssa, ja saatetaan retentaatti täydennyslämpökasittelyyn 5 sekunnista 2 minuuttiin lämpötilassa 120 - 160°C tai 10 minuutista 30 minuuttiin lämpötilassa 95 - 100°C.
Riipumatta siitä, tuleeko se juuston valmistuksesta tai kaseiinin tuotannosta, on laktoseerumilla normaalisti seuraava koostumus: 3 64044
Makea laktoseerumi Hapan laktoseerumi Laktoosi 4,0-5,0% 4,0-5,0%
Proteiinit (pääasiassa laktalbumiini) 0,6 - 0,8 % 0,6 - 0,7 %
Mineraalisuolat (pääasiallisesti Na , K ja Ca +) 0,4 - 0,6 % 0,7 - 0,8 %
Rasvat 0,2 - 0,4 % 0,05- 0,1 %
Kokonaiskuivauute (kuiva- ainepitoisuus) 5,3-6,6% 5,3-6,0%
Happamuus Dornic-asteina 14 - 16° 43 - 48° pH 5,9-6,5 4,3-4,6
On huomattava, että noin 30 % proteiineista ei denaturoidu, eli eivät muodostu liukenemattomiksi "Centri-whey"-menetelmän olosuhteissa. Koska ne eivät muodostu liukenemattomiksi, ne hukkuvat pinta-nesteeseen. Keksinnön mukaisesti ne kuitenkin kerääntyvät seokseksi denaturoitujen proteiinien kanssa joko denaturoimattomassa tilassa tai denaturoidussa tilassa riippuen siitä denaturointilämpökäsitte-lystä, joka kohdistetaan laktoseerumiin ennen uitrasuodatusta. Ts. kyseessä oleva lämpökäsittely saattaa johtaa ainoastaan osittaiseen proteiinien denaturoitumiseen.
Lisäksi keksinnön mukaisen menetelmän eräässä edullisessa vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa ultrasuodatettu laktoseerumi, eli retentaatti, saatetaan täydentävään proteiinien denaturointikäsit-telyyn, jota tässä keksinnön selityksessä kutsutaan jälkidenaturoin-niksi.
Proteiinien lämpödenaturointi voidaan suorittaa eri tavoin, esimerkiksi käyttämällä aikaa 5 sekunnista 2 minuuttiin lämpötilassa 120 - 160°C tai vaihtoehtoisesti käyttämällä aikaa lO - 30 minuuttia lämpötilassa 95 - 100°C. Ensimmäisessä tapauksessa denaturoitumis-taso vaihtelee välillä 35 ja 45 % ja toisessa tapauksessa on lähes 70 %. Näitä toimintaolosuhteita voidaan käyttää sekä ennen ultrasuo-datusta tapahtuvaan denaturointiin että jälkidenaturointiin. Jälki-denaturoinnilla saatava denaturoitumistaso on samoissa olosuhteissa selvästi korkeampi alhaisemman laktoosipitoisuuden ansiosta, millä puolestaan on suojaava vaikutus proteiineihin nähden.
Silloin kun denaturointia seuraa jälkidenaturointi, lämpökäsittelyolo-suhteet voidaan "vetää ristiin" esimerkiksi denaturoimalla 5 sekunnista 4 64044 minuuttiin 120 - 160°C:ssa ja jälkidenaturoimalla 10 - 30 minuuttia 95 - l00°C:ssa (tai päinvastoin). Saavutettu mineraalien poistumisen kokonaistaso on lähellä suurinta mahdollista teoreettisesta denaturoi-tumistasoa (noin 80 % luokkaa perustuen kokonaisproteiineihin normaaleissa denaturointiolosuhteissa) .
Tunnetulla tavalla voidaan ultrasuodatusvaihe suorittaa suljetussa piirissä puskurisäiliön avulla, johon säiliöön retentaatti kierrätetään. Se voidaan myös suorittaa käyttämällä useita kalvoja tai sarjaan järjestettyjä uitrasuodatusmoduleita. Laktoseerumin proteiinipitoisuus nousee asteettain esimerkiksi jopa 60 %:iin, mikä arvo voidaan saavuttaa suuremmitta vaikeuksitta. Laktoseerumin muiden ainesosien pitoisuus pysyy muuttumattomana, ts. proteiinien suhteellinen osuus on suuresti kasvanut. Mikäli halutaan ottaa talteen ne proteiinit, joiden jäljellä oleva laktoosi- ja mineraalisuolapitoisuus laskee absoluuttisena arvona, retentaatti laimennetaan uitrasuodatuk-sen aikana.
Tätä ultrasuodatusta, johon liittyy samanaikainen laimennus, kutsutaan toisinaan "epäsuodatukseksi". Laimennin on pääasiallisesti vettä ja se lisätään puskurisäiliöön tai kahden peräkkäisen ultrasuodatus-modulin väliin.
Lämpötila, jossa uitrasuodatus suoritetaan, voidaan valita vapaasti, koska laktoseerumin proteiinit on jo lämpökäsitelty, ne eivät ole enää vaarassa vahingoittua lämmön taholta. Korkeiden uitrasuodatus-määrien (korkeiden läpäisytasojen) aikaansaamiseksi ja samoin hyvän bakteriologisen turvallisuuden aikaansaamiseksi on edullista suorittaa ultrasuodatus lämpötilassa 55 - 80°C.
Mitä tulee keksinnön mukaisen menetelmän tarjoamiin etuihin, on korostettava sitä, että koska lämpödenaturointivaihetta ei tarvitse suorittaa pH-arvossa 4,5 - 4,6, on mahdollista työskennellä itse laktoseerumien varsinaisissa pH-arvoissa, jotka vaihtelevat seerumien alkuperän ja niiden mahdollisen varastointiajan mukaan. Erityisesti denaturointi voidaan suorittaa pH-arvossa 6,1 - 6,2, josta on tärkeänä ja ratkaisevana seurauksena se, että saadaan aikaan mahdollisuus käsitellä raakaa laktoseerumia, eli kuorimatonta laktoseerumia, joka sisältää kaseiinia, jolloin: 5 64044 - jäljellä oleva kaseiini saadaan suoraan talteen ilman esierotusta (tarvitsematta käyttää dekanterisentrifuugia); - rasvat saadaan suoraan talteen (tarvitsematta käyttää kuorimis-laitetta), mikä on teollisesti mahdotonta yllä mainituista syistä linkoukseen perustuvissa menetelmissä; - nämä ainesosat yhdistetään yhdessä maitotiivisteessä yhteen denaturoitujen seerumiproteiinien kanssa; ja - kaikki seerumiproteiinit saadaan talteen.
On esimerkiksi havaittu, että proteiinihäviöt mitattuna suhteessa laktoseerumin kokonaisproteiinityppeen ovat merkityksettömiä. Ainoassakaan kokeessa ne eivät ylittäneet 6 %. Nämä häviöt ovat yleensä välillä 15 ja 70 % linkousmenetelmässä, joka suoritetaan pH-arvoissa 4,5 - 4,6 johtuen sekä mekaanisten toimenpiteiden luonteesta että niistä proteiineista, jotka eivät denaturoidu ja jotka pysyvät liukenevina .
Toinen yhtä tärkeä seuraus on se, että seerumiproteiinit saadaan talteen ilman vieraita kemiallisia alkuaineita, kuten esimerkiksi mineraalisuolat, ja lisäksi ne saadaan talteen alkumaidon pH-arvossa, jolloin: - niitä voidaan mahdollisesti käyttää sellaisissa ruokavalioissa ja lapsiravinteissa, joihin liittyy munuaisrasitusongelmia; - niitä voidaan helpommin käyttää hyväksi juustonvalmistuksessa (juustotuotteisiin liittyvällä hapattamiskäyrällä on vähän tai ei lainkaan merkitystä) .
Lisäetuja tarjoaa vaihtoehto, jossa ultrasuodatetun laktoseerumin proteiinit läpikäyvät jälkidenaturoinnin: - kerättyjen proteiinien mikrobiologisen populaation suurempi väheneminen johtuen denaturointiin ja jälkidenaturointiin tarvittavasta kaksinkertaisesta lämpökäsittelystä; - lysiinin parempi suojaus, mikä on tärkeätä tuotteen ravintoarvon kannalta; - pehmeämpi pallokäsittely verrattuna yksivaihekäsittelyyn, koska jälkidenaturointi on samoissa olosuhteissa tehokkaampi ja tarvitsee saman tehon aikaansaamiseksi lievemmät olosuhteet.
6 64044
Verrattuna menetelmään, jossa denaturoimattomat proteiinit saatetaan ultrasuodatukseen, ovat edut huomattavat. Tällöin samassa lämpötilassa mitattiin 70 - 300 % korkeammat läpäisytasot, kun proteiinit denaturoidaan.
Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä edullisessa suoritusmuodossa raa'an tai kuorimattoman laktoseerumin proteiinit denaturoidaan lämpökäsittelyllä 10 - 30 minuutin aikana 95 - 100°C:ssa joko lämmönvaih-timessa tai suihkuttamalla höyryä ja varastoimalla säiliöön, tai 10 sekunnin - 2 minuutin ajan 120 - 160°C:ssa joko lämmönvaihtimessa tai suihkuttamalla suoraan höyryä putkeen pH-arvossa noin 6,1 - 6,2. Tällä tavoin käsitelty laktoseerumi ultrasuodatetaan sitten lämpötilassa noin 55 - 75°C. Mikäli tarpeellista, retentaatti laimennetaan vedellä ultrasuodatuksen aikana.
Vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa ultrasuodatettu laktoseerumi saatetaan lämpökäsittelyyn, joka tunnetaan jälkidenaturointina ja joka on samanlainen tai erilainen kuin alkulaktoseerumiin kohdistettu lämpökäsittely ennen ultrasuodatusta.
Saaduille proteiineille on tunnusomaista niiden korkea laatu sekä koostumus, joka voi vaihdella hyvinkin laajoissa rajoissa denaturoin-tiin ja ultrasuodatukseen käytettyjen menetelmien mukaisesti. Erityisesti on mahdollista saada proteiineja, joiden jäljellä olevat laktoosi- ja suolapitoisuudet ovat huomattavan alhaiset ja joiden klo-ridipitoisuus on merkityksetön. Tällaisia proteiineja käytetään luonnollisesti dieetiikassa, erityisesti lastenruoissa sekä juuston valmistuksessa. Tätä kysymystä käsitellään seuraavissa esimerkeissä, joissa esitetyt prosenttiluvut ovat kuiva-aineeseen perustuvia painoprosentteja.
Esimerkki 1
Hapan kuorittu laktoseerumi, jonka pH-arvo on 4,6, siirretään 98°C:een kuumennetun levytyyppisen lämmönvaihtimen läpi, jolloin viipymisaika on noin 20 - 25 minuuttia. Jäähdyttyään 55°C:een laktoseerumi syötetään ABCOR-ultrasuodatusmoduliin, joka on varustettu HFM 180 SG kalvoilla. Ultrasuodatusta jatketaan, kunnes saadaan aikaan retentaatti, jonka tilavuus on suunnilleen kymennen kertaa pienempi kuin lähtö-laktoseerumin. Näissä olosuhteissa läpäisevyys muodostuu 55 litraksi 7 64044 per neliömetri per tunti. Tällöin saadaan lopullinen retentaatti, jonka kuiva-ainepitoisuus on 12 - 13 %.
Sen koostumus on seuraava:
Kokonais- Ei-proteiini- typpeä_typpeä_Proteiineja Laktoosia Tuhkaa Rasvaa 7,53 % 0,50 % 45 % 43 % 6,8 % 1,9 %
Esimerkki 2
Menettely on samanlainen kuin esimerkissä 1 lukuunottamatta sitä, että laktoseerumia ei lämpökäsitellä levytyyppisessä lämmönvaihtimessa, vaan suihkuttamalla höyryä ja pitämällä lämpötila 98°C:ssa 20 - 25 minuutin ajan. Tällä tavoin saatu lopullinen retentaatti on'verrattavissa esimerkin 1 mukaiseen.
Esimerkki 3
Menettely on samanlainen kuin esimerkissä 1 ja käytetään kuorittua hapanta laktoseerumia, jonka pH-arvo on 4,6. Tässä tapauksessa pH-arvoa kuitenkin nostetaan arvoon 6,1 ennen lämpökäsittelyä lisäämällä Ca (OH)2* Läpäisevyystaso ultrasuodatuksen aikana on 62 litraa per neliömetri per tunti. Saadun lopullisen retentaatin kuiva-ainepitoisuus on 13 % ja koostumus seuraava:
Kokonais- Ei-proteiini- typpeä_typpeä_Proteiineja Laktoosia Tuhkaa Rasvaa 7,4 % 0,48 % 44 % 45 % 7,1 % 1,8 %
Esimerkki 4
Juuston valmistuksesta saatavaa kuorittua makeaa laktoseerumia, jonka pH-arvo on 6,1, käsitellään suihkuttamalla höyryä (lämpötila 98°C pidetään 20 - 25 minuutin ajan). Jäähdyttyään 55°C:een käsitelty laktoseerumi syötetään esimerkin 1 mukaiseen ABCOR-moduliin, kunnes saadaan lopullinen retentaatti, jonka tilavuus on kymmenen· kertaa pienempi kuin lähtölaktoseerumin. Tällöin saadaan mitatuksi läpäisy-taso, joka on 71 litraa per neliömetri per tunti. Lopullisen retentaatin kuiva-ainepitoisuus on noin 12,5 % ja koostumus seuraava:
Kokonais- Ei-proteiini- typpeä_typpeä_Proteiineja Laktoosia Tuhkaa Rasvaa - · 7,9 % 0,40 % 48 % 43 % 6,4 % 1,7 % 8 64044
Esimerkki 5
Juuston valmistuksesta saatavaa makeaa raakalaktoseerumia, jonka pH-arvo on 6,1, käsitellään suihkuttamalla höyryä 120°C:ssa 30 sekunnin ajan. Jäähdyttyään 75°C:een käsitelty laktoseerumi syötetään esimerkin 1 mukaiseen ABCOR-moduliin, kunnes saadaan lopullinen re-tentaatti, jonka tilavuus on 15 kertaa pienempi kuin lähtölaktosee-rumin. Tällöin saadaan mitatuksi läpäisytaso, joka on 89 litraa per neliömetri per tunti.
Lopullisen retentaatin kuiva-ainepitoisuus on noin 14 % ja proteiinipitoisuus 58 % perustuen kuiva-aineeseen.
Esimerkki 6
Menettely on samanlainen kuin esimerkissä 5 paitsi, että kävtetään GR OP kalvoilla varustettua DDS-ultrasuodatusmodulia lämpötilassa 55°C. Tällöin saadaan mitatuksi läpäisytaso, joka on 69 litraa per neliömetri per tunti. Lopullisen retentaatin kuiva-ainepitoisuus on noin 16 - 18 % ja koostumus seuraava:
Kokonais- Ei-oroteiini- typpeä_typpeä_Proteiineja Laktoosia Tuhkaa Rasvaa 9,4 % 0,42 % 57 % 29 % 5,1 % 2,2 %
Esimerkki 7
Menettely on samanlainen kuin esimerkissä 5 paitsi, että ultrasuoda-tukseen käytetään UCARSEP 2 L 1 tyyppistä Union Carbide modulia, jossa on AJF-kalvot. Saatu lopullinen retentaatti on verrattavissa esimerkin 5 tulokseen.
64044
Esimerkki 8
Juuston valmistuksesta saatavaa makeaa raakalaktoseerumia denaturoidaan suihkuttamalla höyryä lämpötilassa 98°C (lämpötila säilytetään 20 - 25 minuuttia), ja jäähdyttyään 55°C:een laktoseerumi kuljetetaan kerran esimerkin 6 mukaisen DDS-modulin läpi, jolloin retentaatin volyymi pidetään vakiona laimentamalla vedellä. Ultrasuodatusvaihe kestää 50 minuuttia. Näissä olosuhteissa läpäisytaso on 52 litraa per neliömetri per tunti. Ultrasuodatuksen jälkeen laimennus pysäytetään sellaisen retentaatin aikaansaamiseksi, jonka kuiva-ainepitoisuus on 8 % ja koostumus seuraava:
Kokonais- Ei-proteiini- typpeä_typpeä_Proteiineja Laktoosia Tuhkaa Rasvaa 12,5 % 0,20 % 79 % 6,3 % 3,2 % 5,0 %
Retentaatti tiivistetään lämmön avulla 50 %:iin volyymistään ja kuivataan sen jälkeen tornissa.
Esimerkki 9
Menettely on samanlainen kuin esimerkissä 8, mitä tulee laktoseerumin denaturointiin ja ultrasuodatusvaiheeseen laimentamalla vakiovolyy-miin. 50 minuutin jälkeen laimennusveden syöttö pysäytetään ja ultrasuodatusta jatketaan, kunnes saadaan retentaatti, jonka volyymi on suunnilleen 20 kertaa pienempi kuin lähtölaktoseerumin. Tällöin saadun lopullisen retentaatin kuiva-ainepitoisuus on noin 15 % ja koostumus seuraava:
Kokonais- Ei-proteiini- typpeä_typpeä_Proteiineja_Laktoosia Tuhkaa Rasvaa 1,31 % 0,19 % 82 % 3,6 % 3,0 % 5,2 %
Esimerkki 10
Menettely on samanlainen kuin esimerkissä 3, jolloin käytetään hapanta raakalaktoseerumia, jonka pH on 4,6. Tässä tapauksessa pH-arvo kuitenkin nostetaan arvoon 6,1 ennen lämpökäsittelyä lisäämällä Ca (OH) Näissä olosuhteissa läpäisytaso 55°C:ssa tapahtuvan ultrasuodatuksen aikana on 51 litraa per neliömetri per tunti. Saadun lopullisen retentaatin kuiva-ainepitoisuus on 16 % ja koostumus seuraava: 10 64044
Kokonais- Ei-proteiini- typpeä_typpeä_Proteiineja Laktoosia Tuhkaa Rasvaa 5,9 % 0,38 % 36 % 28 % 4,8 % 28 %
Esimerkki 11
Juuston valmistuksesta saatavaa makeaa raakalaktoseerumia, jonka pH-arvo on 6,1, käsitellään suihkuttamalla höyryä (lämpötila 98°C, joka pidetään 20 - 25 minuutin ajan). Jäähdyttyään 55°C:een käsitelty laktoseerumi syötetään esimerkin 1 mukaiseen ABCOR-moduliin, kunnes saadaan lopullinen retentaatti, jonka volyymi on 10 kertaa pienempi kuin lähtölaktoseerumin. Tällöin saadaan mitatuksi läpäisytaso, joka on 55 litraa per neliömetri per tunti. Lopullisen retentaatin kuiva-ainepitoisuus on noin 16 % ja koostumus seuraava:
Kokonais- Ei-proteiini- typpeä_typpeä_Proteiineja_Laktoosia Tuhkaa Rasvaa 6,3 % 0,39 % 38 % 27 % 4,0 % 29 %
Esimerkki 12
Kuorittua makeaa laktoseerumia, jonka pH on 6,1, käsitellään suihkuttamalla höyryä 120°C:ssa 30 sekunnin ajan. Jäähdyttyään 65°C:een laktoseerumi syötetään esimerkin 1 mukaiseen ABCOR-moduliin, kunnes saadaan lopullinen retentaatti, jonka volyymi on 10 kertaa pienempi kuin lähtölaktoseerumin. Tällöin saadaan mitatuksi 45 % denaturointi-taso. Ultrasuodatuksen jälkeen suoritetaan toinen lämpökäsittely suihkuttamalla höyryä 120°C:ssa 60 sekunnin ajan. Tässä tapauksessa saadaan 70 % denaturointitaso, joka perustuu kokonaisproteiineihin.
Esimerkki 13
Menettely on samanlainen kuin esimerkissä 12 paitsi, että ultrasuoda-tusta edeltää höyryn suihkutus 95°C:ssa 30 minuutin ajan, jolloin jälkidenaturointi suoritetaan suihkuttamalla höyryä 120°C:ssa 60 sekunnin ajan. Tässä tapauksessa denaturointitaso on 66 %.
Vertai1ues imerki t I. Kuorittu hapan laktoseerumi, jonka pH on 4,6, syötetään 98°C:een kuumennetun levytyyppisen lämmönvaihtimen läpi, jolloin paikallaanolo-aika on noin 20 - 25 minuuttia. Jäähdyttyään 40 - 50°C:een laktoseeru- 11 64044 mi syötetään Alfa-Laval MRPX sentrifuugiin, joka pyörii nopeudella 5650 kierrosta minuutissa. Sakkana saadaan talteen tuote, jonka kuiva-ainepitoisuus on 13 % ja koostumus seuraava:
Kokonais- Ei-proteiini- typpeä_typpeä _Proteiineja Laktoosia Tuhkaa Rasvaa 10 % 0,3 % 62 % 20 % 5,0 % 2,0 %
Vertailemalla lähtölaktoseerumin proteiinityppipitoisuutta sentri-fuugilla saadun tuotteen vastaavaan arvoon havaitaan, että noin 62 % proteiineista saadaan talteen.
Suoritettaessa samat mittaukset esimerkissä 1 hapoamaan lähtölakto-seerumiin ja ultrasuodatusretentaattiin havaitaan, että prosentuaalinen talteensaanti on noin 96 - 100 %. Ts. keksinnön mukaisella menetelmällä saatu saanto on huomattavasti korkeampi kuin sentrifuugiin perustuvalla menetelmällä saatu saanto.
Talteenotettujen proteiinien hapan pH estää niiden käytön dieetti-tuotteissa.
II. Menettely on samanlainen kuin vertailuesimerkissä I, jolloin käytetään kuorittua makeaa laktoseerumia, jonka pH on 6,1. 20-25 minuuttia kestävä kuumennus 98°C:ssa levytyyppisessä lämmönvaihtimessa saa aikaan sen, että proteiinit saostuvat tässä pH-arvossa 6,1, vaikkakin on mahdotonta erottaa jakeit'a oikealla tavalla pyörittämällä sentrifuugia nopeudella 5650 rpm. Sentrifuugi antaa ainoastaan sakan, joka sisältää ainoastaan 20 - 55 % lähtöproteiinitypen kokonaismäärästä, jolloin 29 - 70 % proteiineista on denaturoidussa tilassa, ja lisäksi muodostuu pintaneste, joka ei ole edes täysin kirkas.
III. Menettely on samanlainen kuin vertailuesimerkissä II paitsi, että kuoritun makean lähtölaktoseerumin pH säädetään ensin arvoon 4,6 lisäämällä kloorivetyhappoa. Muut vaiheet suoritetaan samalla tavoin kuin vertailuesimerkissä I, jolloin saadun tuotteen koostumus on seuraava perustuen kuiva-aineeseen:
Kokonais- Ei-proteiini- typpeä_typpeä_Proteiineja Laktoosia Tuhkaa 9/8 0/3 61 % 20 % 6/4 % 12 64044 Tässä tuotteessa on samat puutteet kuin vertailuesimerkin I mukaisessa tuotteessa.
Lisäksi pintanestettä (laktoseerumi, josta proteiinit on poistettu), jolla on sekä hapan pH että suuri mineraalialkuainepitoisuus, ei voida helposti hyödyntää.
IV. Gruyere-juuston valmistuksessa aikaansaatavan tyyppistä kuorittua makeaa laktoseerumia ultrasuodatetaan yllä mainitussa ABCOR-modulissa. Ultrasuodatusta jatketaan, kunnes saadaan lopullinen retentaatti, jonka volyymi on 10 kertaa pienempi kuin lähtölakto-seerumin. Näissä olosuhteissa saadaan 55°C:ssa mitatuksi läpäisy-taso, joka on 28 litraa per neliömetri per tunti. Alhaisemmissa lämpötiloissa, nimittäin 15 ja 30°C:ssa, jotka sopivat paremmin seerumiproteiinien integriteetille, ovat mitatut läpäisytasot vastaavassa järjestyksessä 29 ja 37 litraa per neliömetri per tunti.
Esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä mahdollistaa läpäisytasot 55 - 89 litraa per neliömetri per tunti, ja tästä syystä keksinnön mukainen menetelmä on selvästi tehokkaampi ja siis taloudellisempi.
Esimerkki 15
Seuraavista ainesosista valmistetaan lasten dieettituote (ainesosat ilmaistu kuiva-aineena):
Denaturoituja seerumiproteiineja (esimerkin 12 mukaisia) 9 %
Vehnäjauhoja 52 %
Ruokosokeria 20 %
Malto-dekstriiniä 10 %
Kasviöljyä 9 % sekä vanilliinia ja A, Bl ja D3 vitamiineja.
Tämän tuotteen ravintoarvo on erittäin korkea, ja se on erinomaista puuro- tai vellimäistä vauvanruokaa.
13 64044
Esimerkki 16
Muuten tavanomaisessa Camembert'in valmistuksessa lisätään esimerkissä 4 muodostuneen retentaatin muodossa saatuja denaturoituja seerumi-proteiineja lähtömaitoon ajankohtana D-l (eli yksi päivä ennen hyytymistä) . Lisäys vastaa 3 g (kuivapaino) proteiineja maitolitraa kohti. Seos pidetään sammiossa D päivään saakka, jossa 70°C:ssa tapahtuneen pastöroinnin jälkeen se muutetaan juustoiksi tavallisella tavalla.
Tällä tavoin saadut Camembertit ovat laadultaan erinomaisia ja käyttäytyvät normaalisti huolimatta denaturoitujen seerumiproteiinien läsnäolosta.

Claims (5)

14 64044
1. Menetelmä proteiinien talteenottamiseksi laktoseerumista, tunnettu siitä, että laktoseerumi käsitellään 5 sekunnista 2 minuuttiin lämpötilassa 120 - 160°C tai 10 minuutista 30 minuuttiin lämpötilassa 95 - 100°C, jossa lämpökäsittelyssä 35 - 70 paino-?0 siinä läsnäolevista proteiineista denaturoidaan, erotetaan denaturoidut proteiinit laktoseerumin muista rasvattomista aineosista ultrasuodatuksella, jolloin mainitut proteiinit saadaan ultrasuodatuksen retentaatista yhdessä denaturoimattomien proteiinien kanssa, ja saatetaan retentaatti täydennyslämpökäsittelyyn 5 sekunnista 2 minuuttiin lämpötilassa 120 - 160°C tai 10 minuutista 30 minuuttiin lämpötilassa 95 - 100°C.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että laktoseerumi saatetaan lämpökäsittelyyn pH-arvossa 4,5 - 4,6.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että laktoseerumi saatetaan lämpökäsittelyyn pH-arvossa 6,1 - 6,2.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että denaturoidut proteiinit erotetaan laktoseerumin muista rasvattomista aineosista saattamalla laktoseerumi ultra-suodatuksen alaiseksi samanaikaisesti kun retentaattia laimennetaan vesipitoisella nesteellä.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ultrasuodatus suoritetaan lämpötilassa 55 - 80°C.
FI791461A 1978-05-11 1979-05-07 Foerfarande foer tillvaratagande av proteiner fraon laktoserum FI64044C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH513478 1978-05-11
CH513478A CH630243A5 (fr) 1978-05-11 1978-05-11 Procede de recuperation des proteines du lactoserum.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI791461A FI791461A (fi) 1979-11-12
FI64044B FI64044B (fi) 1983-06-30
FI64044C true FI64044C (fi) 1983-10-10

Family

ID=4288510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI791461A FI64044C (fi) 1978-05-11 1979-05-07 Foerfarande foer tillvaratagande av proteiner fraon laktoserum

Country Status (17)

Country Link
US (1) US4265924A (fi)
AR (1) AR223486A1 (fi)
AT (1) AT363767B (fi)
AU (1) AU519300B2 (fi)
CA (1) CA1119166A (fi)
CH (1) CH630243A5 (fi)
DE (1) DE2914301C2 (fi)
ES (1) ES480418A1 (fi)
FI (1) FI64044C (fi)
GB (1) GB2020667B (fi)
IE (1) IE48363B1 (fi)
IT (1) IT1164681B (fi)
MX (1) MX5556E (fi)
NL (1) NL190308C (fi)
NZ (1) NZ190180A (fi)
SE (1) SE445704B (fi)
ZA (1) ZA791958B (fi)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2459619B1 (fr) * 1979-06-26 1983-07-29 Agronomique Inst Nat Rech Procede pour l'obtention a partir de lactoserum, d'un produit enrichi en alpha-lactalbumine et applications dudit procede
FR2483748A1 (fr) * 1980-06-06 1981-12-11 Corning Glass Works Procede d'hydrolyse du lactose contenu dans les lactoserums a l'aide de lactase immobilisee
AT376549B (de) * 1982-05-17 1984-11-26 Molkereigenossenschaft St Joha Verfahren zur herstellung eines eiweisshaltigen nahrungs- oder futtermittels
US4734287A (en) * 1986-06-20 1988-03-29 John Labatt Limited Protein product base
US4961953A (en) * 1986-06-20 1990-10-09 John Labatt Limited/John Labatt Limitee Fat emulating protein products and process
US5098728A (en) * 1989-06-16 1992-03-24 John Labatt Limited/John Labbat Limitee Reduced fat food product
US5102681A (en) * 1984-05-04 1992-04-07 John Labatt Limited/John Labatt Limitee Reduced fat salad dressing
US5139811A (en) * 1984-05-04 1992-08-18 John Labatt Limited Viscous salad dressing
DE3432718C1 (de) * 1984-09-06 1986-05-22 Biotest Pharma GmbH, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung einer Loesung von Milch- und/oder Kolostralimmunglobulinen
NL8403701A (nl) * 1984-12-05 1986-07-01 Holland Melkunie Werkwijze voor het verwerken van bij ultrafiltratie van wei verkregen produkten in zuivelprodukten alsmede zuivelprodukten, die uit wei afkomstige produkten bevatten.
US5096730A (en) * 1986-06-20 1992-03-17 John Labatt Limited/John Labatt Limitee Reduced fat sour cream
US4749783A (en) * 1986-07-11 1988-06-07 Miles Laboratories, Inc. Viral inactivation and purification of active proteins
GB8628104D0 (en) * 1986-11-25 1986-12-31 Connaught Lab Pasteurization of immunoglobin solutions
DE68914724T2 (de) * 1988-06-16 1994-08-11 Unilever Nv Geniessbare plastische Zusammensetzung.
US5096731A (en) * 1989-06-16 1992-03-17 John Labatt Limited/John Labatt Limitee Reduced fat yogurt
DE4002204A1 (de) * 1990-01-26 1991-08-01 Westfalen Milchwerke Diaetetisches nahrungsmittel fuer patienten mit niereninsuffizienz
US5080921A (en) * 1990-02-05 1992-01-14 Pfizer Inc. Low calorie fat substitute
NL9001692A (nl) * 1990-04-26 1991-11-18 Cooeperatieve Melkproductenbed Werkwijze voor de bereiding van een olie-in-water emulsie.
ATE114929T1 (de) * 1990-07-23 1994-12-15 Unilever Nv Protein-dispersionen in nahrungsmitteln.
CA2046741C (en) * 1991-05-16 1999-06-29 Yashavantkumar Jayasinh Asher Whey protein concentrate and its use in ice cream
AU2394792A (en) * 1991-08-01 1993-03-02 Ault Foods Limited Whey and ice cream products and processes
CA2094570A1 (en) * 1992-05-27 1993-11-28 Jerome F. Trumbetas Enzymatic protein process and product
US5707678A (en) * 1995-04-12 1998-01-13 Galagen Inc. Method for microfiltration of milk or colostral whey
US5670196A (en) * 1995-04-12 1997-09-23 Galagen Inc. Method for microfiltration of milk or colostral whey
DE19906379B4 (de) 1999-02-16 2006-05-18 Huss, Manfred Herstellung eines aggregierten Molkenproteinprodukts
DE50100977D1 (de) * 2001-10-23 2003-12-18 Mueller Alois Molkerei Verfahren zur Herstellung von Molkenproteinaggregaten aus Sauermolke
US20030166866A1 (en) * 2002-01-28 2003-09-04 Land O' Lakes, Inc. Method of processing a proteinaceous material to recover K-casein macropeptide and polymers of a-lactalbumin and B-lactoglobulin
EP1841326A1 (en) * 2004-09-29 2007-10-10 Nestec S.A. Activated globular protein and its use in edible compositions
US7687095B2 (en) * 2005-09-30 2010-03-30 Kraft Foods Global Brands Llc High moisture, low fat cream cheese with maintained product quality and method for making same
US20070134396A1 (en) * 2005-12-13 2007-06-14 Kraft Foods Holding, Inc. Modified Whey Protein For Low Casein Processed Cheese
US20090169690A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-02 Yinqing Ma Increasing the Firmness of Process Cheese by Utilizing Ingredient Synergism

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2602746A (en) * 1949-07-19 1952-07-08 Western Condensing Co Milk product method of manufacture
US3066133A (en) * 1959-04-15 1962-11-27 Laval Separator Co De Removal of protein from cheese whey
FR1555757A (fi) * 1967-11-30 1969-01-31
US3963837A (en) * 1969-07-18 1976-06-15 Maubois Jean Louis Joseph Preparation of cheese from ultrafiltered milk
US3914435A (en) * 1969-07-18 1975-10-21 Agronomique Inst Nat Rech Manufacture of cheese from ultrafiltered milk
DE2138277C2 (de) * 1971-07-30 1982-09-16 Meggle Milchindustrie Gmbh & Co Kg, 8094 Reitmehring Verfahren zur Herstellung eines Molkeeiweißkonzentrates
DE2155696B2 (de) * 1971-11-09 1974-02-28 Molkerei Josef Anton Meggle Milchindustrie, 8094 Reitmehring Verfahren zur Ultrafiltration von Molke
CH556143A (fr) * 1972-09-11 1974-11-29 Nestle Sa Procede de preparation d'une fraction soluble des proteines du petit lait.
FR2288477A1 (fr) * 1974-10-22 1976-05-21 Manche Union Coop Agr Laiti Procede de production d'acide sialique et de glycoproteines a partir de lactoserum de fromagerie
FR2288473A1 (fr) * 1974-10-22 1976-05-21 Manche Union Coop Agr Laiti Procede de traitement du lactoserum de fromagerie, notamment en vue de l'extraction de glycoproteides et d'acide sialique

Also Published As

Publication number Publication date
SE445704B (sv) 1986-07-14
CH630243A5 (fr) 1982-06-15
IT7948995A0 (it) 1979-05-10
DE2914301A1 (de) 1979-11-15
NZ190180A (en) 1980-11-28
ZA791958B (en) 1980-05-28
NL7903295A (nl) 1979-11-13
AR223486A1 (es) 1981-08-31
IE791260L (en) 1979-11-11
CA1119166A (fr) 1982-03-02
DE2914301C2 (de) 1987-01-02
ATA348779A (de) 1981-01-15
ES480418A1 (es) 1979-12-16
US4265924A (en) 1981-05-05
IE48363B1 (en) 1984-12-26
AU519300B2 (en) 1981-11-19
NL190308B (nl) 1993-08-16
FI64044B (fi) 1983-06-30
SE7904010L (sv) 1979-11-12
AU4630179A (en) 1979-11-15
MX5556E (es) 1983-10-06
AT363767B (de) 1981-08-25
FI791461A (fi) 1979-11-12
IT1164681B (it) 1987-04-15
GB2020667B (en) 1982-09-02
NL190308C (nl) 1994-01-17
GB2020667A (en) 1979-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI64044C (fi) Foerfarande foer tillvaratagande av proteiner fraon laktoserum
Božanić et al. Possibilities of whey utilisation
CA1045627A (en) Process for the recovery of proteins
US8889208B2 (en) Purification of beta casein from milk
US11219225B2 (en) Methods for casein production
RU2585236C2 (ru) Молочный продукт и способ его получения
US20060159804A1 (en) Dairy protein process and applications thereof
RU2623173C2 (ru) Композиция на основе молока
US4125527A (en) Process for the recovery of proteins
NZ504152A (en) Purification of whey protein concentrate comprising nonprotein nitrogen (NPN) component
US20200337324A1 (en) Plant-Based Whey Protein and Methods for Producing Plant-Based Whey Protein from By-Products and Waste-Streams
FR2583267A1 (fr) Procede de separation des proteines du lactoserum
Maubois et al. Making Ricotta cheese by ultrafiltration
CA2046741C (en) Whey protein concentrate and its use in ice cream
US4844923A (en) Method for removing serum proteins from milk products
RU2428047C1 (ru) Способ получения гидролизата сывороточных белков с высокой степенью гидролиза и гидролизат сывороточных белков с высокой степенью гидролиза
WO1995017830A1 (en) Process for making undenatured whey protein concentrate
GB2035330A (en) Recovering proteins from milk by ultrafiltration
Varnam et al. Dairy protein products
AU773344B2 (en) Reduced fat whey protein concentrate and method of manufacture
KR20230008135A (ko) 운동 능력 증진을 위한 단백질-강화 음료
FR2502901A2 (fr) Procede de traitement du lait par une resine echangeuse de cations pour la fabrication des laits acidifies, du caille de lait pour fromages et du lactoserum

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: SOCIETE DES PRODUITS NESTLE S.A.