HU183726B - Process forpreparing full-cream milk concentrates - Google Patents
Process forpreparing full-cream milk concentrates Download PDFInfo
- Publication number
- HU183726B HU183726B HU370481A HU370481A HU183726B HU 183726 B HU183726 B HU 183726B HU 370481 A HU370481 A HU 370481A HU 370481 A HU370481 A HU 370481A HU 183726 B HU183726 B HU 183726B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- milk
- diafiltration
- carried out
- ultrafiltration
- protein
- Prior art date
Links
Landscapes
- Dairy Products (AREA)
Abstract
A találmány szerinti eljárással a teljes tejfehérjekoncentrátumok 70—90% fehérjetartalommal és különféle funkcionális tulajdonságokkal gyárthatók, alkalmasak adalékanyagként, valamint komplettáló anyagként széleskörű felhasználásra. Az eljárást úgy végezzük, hogy a tejnek fölözött tejre és tejszínre történő szétválasztása és pasztőrözése után a fölözött tej összetételi arányát a végtermék kívánt összetételének megfelelően 75—85% térfogatredukció szerint ultraszűréssel, valamint 10—40%-os diafiltrációval és/vagy gélszűréssel végezzük, továbbá ismert módon vízelvonást végzünk. A diafiltráció történhet vízzel vagy szerves savak oldataival. Utóbbi esetben az anyagot a pH-érték visszaállításával semlegesíteni kell. A vízelvonást lehet több lépésben végezni, ahol az egyik lépést végezhetjük az összetételi arány módosítása előtt. A vízelvonás első lépése lehet vákuumbepárlás vagy hiperszűrés, a második lépés célszerűen szárítás. -1-By the process of the present invention, the whole milk protein concentrates can be produced with a protein content of 70 to 90% and various functional properties, suitable as additives and as a complementary material for a wide range of uses. The process is carried out by subjecting the skimmed milk composition ratio to 75-85% by volume reduction by ultrafiltration and 10-40% diafiltration and / or gel filtration after the desired composition of the final product after separation and pasteurization of the milk into skimmed milk and cream. dehydrating in a known manner. The diafiltration can be carried out with water or solutions of organic acids. In the latter case, the substance should be neutralized by restoring the pH. Drainage can be carried out in several steps where one step can be performed before the composition ratio is changed. The first step in dewatering can be vacuum evaporation or hypersecretion, the second step being drying. -1-
Description
A találmány tárgya eljárás teljes tejfehérje koncentrátum por előállítására, amelynek során a tejet fölözött tejre és tejszínre választjuk szét és pasztőrözés után a fölözött tej összetételi arányát a végtermék kívánt összetételének megfelelően ultraszűréssel módosítjuk, és amelynek segítségével a tejből a fehérjéknek gyakorlatilag teljes, a többi tejkomponensnek pedig a klasszikus típusú tejfehérje koncentrátumok gyártásakor megvalósulónál nagyobb mértékű transzformációjával lehet a speciális felhasználási célokra alkalmas tejfehérje koncentrátumok széles skáláját előállítani.The present invention relates to a process for preparing whole milk protein concentrate powder, wherein the milk is separated into skimmed milk and cream and, after pasteurization, the composition ratio of the skimmed milk is ultrafiltrated according to the desired composition of the final product. a large-scale transformation of classical milk protein concentrates can produce a wide range of milk protein concentrates for special applications.
Ismeretes, hogy az élelmiszeripar több területén használnak fel adalékanyagokat a termékek minőségének és táplálkozási értékének javítása céljából.It is known that additives are used in many areas of the food industry to improve the quality and nutritional value of products.
Ezeknek az adékanyagoknak nagyon fontos csoportját képezik a tejfehérje koncentrátumok, melyekre jellemző, hogy — szárazanyagtartalmuk nagy hányadát (50—90% át) tejfehérjék (kazeinek vagy a tejfehérjék teljes köre), ill. speciális módszerekkel átalakított tejfehérjék vagy származékaik (kazeinátok, koprecipitátumok) képezik, — speciális, ún. „funkcionális” tulajdonságokkal rendelkeznek (vízkötő képesség, zsíremulgeáló képesség, gélképző hajlam, stb.), melyek révén a felhasználásukkal készült élelmiszerek minőségi jellemzőit javítják, ill. megakadályozzák vagy késleltetik egyes élelmiszerek minőségének romlását.A very important group of these additives are milk protein concentrates, which are characterized by: - a high proportion (50-90%) of their dry matter content in milk proteins (total caseins or milk proteins), milk proteins or derivatives thereof (caseinates, coprecipitates) modified by special methods, They have 'functional' properties (water-binding, fat-emulsifying, gel-forming propensity, etc.), which improve or improve the quality of the food they produce. prevent or delay the deterioration of certain foods.
Például a húsipari vagy konzeripari termékekhez (virsli, parízer, májkrém, emulziós készítmények) adagolt tejfehérje koncentrátum vízkötő képessége révén megakadályozza a termék víztartalmának gőzhalmazállapotban (kiszáradás) vagy folyadékhalmazállapotban (léeresztés) történő elkülönülését.For example, the addition of milk protein concentrate to meat or confectionery products (sausage, pariser, liver cream, emulsion preparations) prevents the water content of the product from separating in the form of steam (dehydration) or liquid (defrosting).
Zsíremulgeáló képessége révén viszont növeli ugyanezekben a termékekben a fehérjeburokkal rendelkező ún. emulgeált zsír hányadát, így megakadályozza a termék szabad zsírtartalmának nagyobb cseppekké egyesülését, elkülönülését (kizsírosodását) és védelmet biztosít a zsírbomlást okozó környezeti tényezők hatásaival szemben.However, due to its ability to emulsify fat, it increases the amount of protein coatings in the same products. emulsified fat, thus preventing the free fat content of the product from aggregating into larger drops, separating it (greasing) and protecting it from the effects of environmental factors causing fat degradation.
A tejfehérje koncentrátumok nagyon fontos szerepet töltenek be táplálkozásiam szempontból is. Könnyen emészthetők, nagy biológiai értékű, viszonylag kevés kísérőanyagot tartalmazó fehérjéik révén fontos szerepük van a gyógyélelmezésben (diétás készítmények, tápszerek komponensei), de az általános élelmezésben is, mert az élelmiszerek összetételi arányait a korszerű táplálkozástani elveknek megfelelően módosítják.Milk protein concentrates play a very important role in my diet. They are easy to digest, have high biological value, and have relatively low levels of accompanying substances, and play an important role in nutrition (dietary ingredients, nutritional components), but also in general nutrition, as food composition ratios are modified according to modern nutritional principles.
A tejfehérje koncentrátumok klasszikus csoportját a kazeinátok képezik, melyek túlnyomórészt a tej fehérjetartalmának 78—82%-át kitevő kazeinek különböző fémsóiból állnak. Ezek gyártása során fölözött tej savas kezelésével alvadékot állítanak elő, amelyből mechanikai (centrifugálás) művelettel, valamint hőkezeléssel (melegítéssel) savót választanak el. A kazeinekből álló alvadókban maradt tej komponenseket (laktóz, ionos állapotú sók) többszöri mosással és mechanikai módszerek alkalmazásával (centrifugálás, préselés) távolítják el. A vízben felszuszpendált (kolloid aprítás) alvadókhoz melegítés közben az előállítandó kazeinátnak megfelelő fém vegyületeit adva képződnek a kazeinsók. A funkcionális tulajdonságok a fémvegyületekkel befolyásolhatók. A kazeinét oldatot henger vagy porlasztva szárító berendezésben szárítják.The classic group of milk protein concentrates are caseinates, which are predominantly composed of various metal salts of caseins, which account for 78-82% of the protein content of milk. In the manufacture of these, acidic treatment of skimmed milk is used to produce a curd from which whey is separated by mechanical (centrifugation) and heat treatment (heating). The milk components (lactose, ionic salts) remaining in the clots consisting of caseins are removed by repeated washing and mechanical methods (centrifugation, pressing). During heating, the casein salts are formed by adding the metal compounds corresponding to the caseinate to be prepared to the coagulants suspended in water (colloidal comminution). The functional properties can be influenced by the metal compounds. The casein solution is dried in a roller or spray dryer.
A gyártás során savó képződik, amely jelentős savtartalma miatt csak speciális kezelések után (közömbösítés, ioncsere) hasznosítható. Többnyire környezetszennyező szennyvizet képez annak ellenére, hogy a tej szárazanyagtartalmának több mint 65%-át, fehérjetartalmának kb. 20%-át tartalmazza. Kazeinátok gyártásakor a kitermelés kedvezőtlen. A tej fehérjéinek 73—76%-a hasznosul. Az eljárás segédanyag igényes és nagy energiaigényű.During production, whey is formed, which due to its high acid content can only be utilized after special treatments (neutralization, ion exchange). Mostly it forms waste water that pollutes the environment, despite the fact that it contains more than 65% of the dry matter content of milk and ca. Contains 20%. Yields are unfavorable for the production of caseinates. 73-76% of milk proteins are utilized. The process aid is demanding and energy intensive.
A kazeinátok gyártási technológiáihoz viszonyítva előnyökkel rendelkezik az ún. koprecipitátumok előállítására kidolgozott eljárás.The so-called "caseinates" have advantages over the technologies used in the production of caseinates. a process for the preparation of coprecipitates.
Ennek alkalmazása során fölözött tejhez felmelegítés (90—95 °C) után savat (általában sósav) és/vagy kalciumkloridot adnak, melyek hatására a fehérjék nagy része koagulál. A kicsapódott fehérjéket a savótól elválasztják (centrifugálás), a nem kívánatos kísérőanyagokat mosással eltávolítják, majd a koprecipitátumot szárítják porlasztva szárítással vagy fluidizációs módszerrel.This involves adding acid (usually hydrochloric acid) and / or calcium chloride to the skimmed milk after heating (90-95 ° C), which causes most of the protein to coagulate. The precipitated proteins are separated from the whey (centrifugation), the unwanted auxiliaries are removed by washing, and the coprecipitate is dried by spray drying or fluidization.
Ez az eljárás előrelépést jelentett a kazeinátok gyártási eljárásához viszonyítva, mert a tejfehérjék csaknem teljes köre hasznosításra kerül (a tejfehérjék 90—95%a).This process represents an improvement over the caseinate production process, since almost all milk proteins are utilized (90-95% of milk proteins).
Több szempontból mégsem adott optimális megoldást. Alkalmazásakor problémát jelent a savat és ásványi sókat nagy koncentrációban tartalmazó savó hasznosítása vagy környezetszennyező hatása. Másik fogyatékossága az, hogy a koprecipitálás paraméterei (hőmérséklet, hőntartási idő, pH, kálciumtartalom) viszonylag szűk tartományokban választhatók meg, ami nem teszi lehetővé a funkcionális tulajdonságok nagymértékű, célirányos befolyásolását és anyag-, valamint energiaigényes.In many ways, however, it did not provide an optimal solution. When using it, it is a problem to recover whey containing high concentrations of acid and mineral salts or to pollute it. Another disadvantage is that the parameters of coprecipitation (temperature, heat retention time, pH, calcium content) can be selected in relatively narrow ranges, which does not allow for a significant, targeted influence on the functional properties and is material and energy intensive.
Olyan eljárás is ismeretes, amely szerint tejfehérje koncéntrátumot fölözött és pasztőrözött tejből a fehérjék izoelektromos kicsapásával (sav adagolással), elkülönítésükkel (savó elválasztás, préselés), a koagulált fehérjék szuszpendálásával (aprítás, keverés vízzel), enzimes lebontással állítanak elő (a kereskedelmi forgalomban „Sport Robi” néven ismeretes).There is also known a process for concentrating milk protein concentrate from skimmed and pasteurized milk by isoelectric precipitation of proteins (addition of acid), isolation (separation of whey, compression), suspension of coagulated proteins (comminution, mixing with water), enzymatic degradation. Sport Robi ").
Az enzimes lebontás révén a termék jól emészthető, a szervezet által könnyen felvehető, ezért közvetlen fogyasztói felhasználásra kerül, elsősorban sportolók és tápanyagforgalmi betegségben szenvedő betegek körében.Due to enzymatic degradation, the product is easily digested, easily absorbed by the body and is therefore used directly by the consumer, especially among athletes and patients suffering from nutritional disorders.
A végtermék azonban, bár a tej fehérjéinek 80%-át kitevő kazeineket tartalmazza, savófehérjét nem tartalmaz, tehát nem tekinthető teljes tejfehérje koncentrátumnak.However, the final product, although containing 80% of the milk proteins in casein, does not contain whey protein and is therefore not considered to be a complete milk protein concentrate.
Kísérletek történtek fehérjekoncentrátumoknak nem tejből, hanem szójababból történő előállítására is. Ennek során a szójabab aprításával, extrakciójával, feltárásával, tisztításával, a fehérjék izolálásával és szárításával olyan terméket lehet előállítani, amelynek nagy részét növényi fehérje alkotja. Az ilyen koncentrátum jól felhasználható az élelmiszeripar bizonyos területein az élelmiszerek minőségének javítására, alapanyaga azonban nem mindenütt hozzáférhető.Attempts have been made to make protein concentrates not from milk but from soybeans. This can be achieved by crushing, extraction, digestion, purification, isolation and drying of the soybean to produce a product consisting largely of vegetable protein. Such a concentrate can be used in certain areas of the food industry to improve the quality of food, but its source material is not available everywhere.
A vizsgálatok olyan új tejfehérje koncentrátum gyártási eljárás kidolgozására irányultak, amellyel az említett problémák kiküszöbölhetők, és a tejfehérjeThe studies focused on the development of a new milk protein concentrate manufacturing process to overcome these problems and
183 726 koncentrátumok gyártástechnológiája tovább tökéletesíthető.183 726 manufacturing technology for concentrates can be further improved.
A 179 611 sz. magyar szabadalom szerint a tejfehérjék teljes mértékű hasznosítása mellett állítható elő tejfehérje koncentrátum kizárólag sajtgyártási célra.No. 179,611. According to a Hungarian patent, milk protein concentrate can be prepared exclusively for cheese making with full utilization of milk proteins.
Az eljárás a tejfehérjék elkülönítését és koncentrálását a membránszeparáció (ultraszűrés, hiperszűrés) és a termikus bepárlás alkalmazásával valósítja meg. Olyan fehérjekoncentrátum állítható elő, amely sajtgyártási célokra alkalmas. A sajtgyártási célra előállított tejfehérje koncentrátumban azonban, összetételénél fogva nem alakulnak ki azok a funkcionális tulajdonságok, amelyek más irányú felhasználását (állományjavítás, emulgeáló, vízkötő, zselésítő, habképző anyag) alkalmassá tennék.The process involves the separation and concentration of milk proteins using membrane separation (ultrafiltration, hyperfiltration) and thermal evaporation. Protein concentrates suitable for cheese-making purposes may be prepared. However, the composition of the milk protein concentrate for cheese making, due to its composition, does not develop the functional properties which would make it suitable for other uses (stock enhancement, emulsifier, water-binding, gelling, foaming agent).
Ugyanezért nem használható általános célokra például a 2 211737 sz. NSZK közzétételi iratban ismertetett fehérjekoncentrátum előállítási eljárás, amelynek során a kívánt szárazanyagtartalmat ultraszűrés során folyamatos vízhozzávezetéssel biztosítják.For the same purpose, it cannot be used for general purposes, e.g. A process for the preparation of a protein concentrate as described in German Patent Publication No. 2, wherein the desired solids content is provided by continuous filtration through ultrafiltration.
Általános fehérjekoncentrátum előállítására szolgáló eljárást ismertet a 2263701 sz. francia szabadalom is. Az eljárás során a folyékony tejterméket először ultraszűréssel besűrítik, majd vizet vagy az ultraszűrt terméknél kisebb koncentrációjú terméket adnak a koncentrátumhoz és végül újabb ultraszűrést végeznek.A process for preparing a general protein concentrate is described in U.S. Patent No. 2263701. French patent. In the process, the liquid dairy product is first concentrated by ultrafiltration, then water or a product with a lower concentration than the ultrafiltrated product is added to the concentrate and finally a further ultrafiltration is performed.
Az ultraszűrés önmagában azonban — még ha nagyobb mértékű is — nem képes biztosítani a végtermék fehérjetartalmát és kedvező funkcionális tulajdonságait. Az ultraszűrés mértékének határt szab a koncentrációs polarizáció, ezért meghatározott fehérjetartalomnál az ultraszűrés folyamata leáll. A kitűzött cél elérése érdekében feltétlenül szükséges más összetételmódosító műveletekkel együtt alkalmazni. Ilyen összetételmódosító művelet például a diafiltráció, amelynek során a koncentrátumhoz szakaszosan, vagy folytonosan vizet adagolnak, amíg a tejfehérje koncentrátum tartalma a kívánt értéket eléri (lsd. Tejipari kézikönyv 585—586. old).However, ultrafiltration alone, even to a greater extent, is not capable of providing the final product with protein content and favorable functional properties. The degree of ultrafiltration is limited by the concentration polarization, so at a given protein content the ultrafiltration process stops. It is essential to use it in combination with other composition modifications to achieve the intended purpose. An example of such a compounding operation is diafiltration, in which water is added to the concentrate continuously or continuously until the milk protein concentrate content has reached the desired value (see Dairy Handbook, pp. 585-586).
Az ultraszűrés és diafiltráció együttes alkalmazása a korábbi technológiákhoz képest elvileg előrelépést jelentett, gyakorlati megvalósítása azonban nem volt megoldható, minthogy az ultraszűrés és a diafiltráció mértéke külön-külön és együttesen is alapvetően befolyásolja a termék minőségét és kölcsönhatásaik elméletileg nem meghatározhatók. A gyakorlatban kiderült, hogy viszonylag kis mértékű ultraszűréssel nem biztosítható a végtermék kívánt fehérjetartalma, ami például a koncentrátum húsipari felhasználását teszi lehetetlenné. Ugyanakkor az is bebizonyosodott, hogy az ultraszűrést csak korlátozott mértékig lehet elvégezni, minthogy a koncentrátum viszkozitásának növekedésével az ultraszűrés technikai-műszaki feltételei nehezednek, sőt bizonyos határon túl a feladat a jelenlegi technikai eszközökkel nem megoldható.The combined use of ultrafiltration and diafiltration was theoretically an advance compared to previous technologies, but its practical implementation was not feasible, since the degree of ultrafiltration and diafiltration individually and collectively influences the quality of the product and their interaction cannot be theoretically determined. In practice, it has been found that relatively low ultrafiltration does not provide the desired protein content of the final product, which makes it impossible, for example, to use the concentrate in the meat industry. However, it has also been shown that ultrafiltration can only be carried out to a limited extent, as the viscosity of the concentrate increases the technical and technical conditions of ultrafiltration, and beyond this limit, the task cannot be solved by current technical means.
Hasonló módon problematikus a megfelelő mértékű diafiltráció meghatározása is. Kismértékű diafiltráció esetén az ásványi sóelvonás nem elegendő ahhoz, hogy biztosítsa a végtermék megfelelő funkcionális tulajdonságait, pl. a vizkötő képességet.Similarly, determining the appropriate degree of diafiltration is problematic. At low diafiltration, the mineral salt depletion is not sufficient to ensure proper functional properties of the final product, e.g. water absorbency.
Nagymértékű diafiltráció viszont a fehérjéket összekötő ásványi sókötések felbomlásához, a fehérje részecskék (micellák) aprózódásához vezet és ez ugyancsak a végtermék minőségi jellemzőinek romlását okozza.High diafiltration, in turn, results in the breakdown of the mineral salt bonds between the proteins, the fragmentation of the protein particles (micelles), which also results in a deterioration of the quality characteristics of the final product.
A jelen találmánnyal jóminőségű teljes tejfehérje koncentrátum előállítás gyakorlati megoldása volt a célunk, azaz olyan technológia kidolgozása, amelyben az ultraszűrés és az emellett alkalmazott egyéb összetételmódosító műveletek mértéke pontosan meghatározott és amellyel a tejfehérje koncentrátumok 70—90% fehérjetartalommal és különféle funkcionális tulajdonságokkal gyárthatók, alkalmasak adalékanyagként meghatározott funkcióra és komplettálóanyagként széles körű felhasználásra.The object of the present invention is to provide a practical solution for the production of high quality whole milk protein concentrates, i.e., a technology in which ultrafiltration and other composition modification operations are well defined and capable of producing milk protein concentrates with 70-90% protein content and various functional properties. for a specific function and for wide use as a complement.
A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy az összetételi arány módosítását 75—85% térfogatredukció szerinti ultraszűréssel, valamint 10—40%-os mértékű diafiltrációval és/vagy gélszűréssel végezzük, továbbá vízelvonást végzünk.The object of the present invention has been achieved by modifying the composition ratio by ultrafiltration of 75-85% by volume, diafiltration and / or gel filtration of 10-40%, and dewatering.
A diafiltráció történhet vízzel yagy szerves savak oldataival. Utóbbi esetben az anyagot a pH-érték visszaállításával semlegesíteni kell.Diafiltration can be carried out with water or with solutions of organic acids. In the latter case, the substance must be neutralized by restoring the pH.
A vízelvonást lehet több lépésben végezni, aholDrainage can be done in several steps where
A vízelvonás első lépése lehet vákuumbepárlás vagy hiperszűrés, a második lépés célszerűen szárítás.The first step in dewatering may be vacuum evaporation or hyperfiltration, the second step preferably being drying.
A találmány szerinti eljárás segítségével az alapanyagként szolgáló fölözött és pasztőrözött tehéntej összetételét — a tejfehérjék elválasztásával és koncentrálásával, az egyéb tej komponensek (laktóz, ásványi sók) egy részének elvonásával, a fehérjékhez kötött ásványi sók egy részének mobilizálásával és elvételével, ill. más ionokkal történő részleges lecserélésével — ultraszűrés és más, összetételt módosító műveletek (diafiltráció, gélfiltráció, savas diafiltráció) kombinációinak alkalmazásával, valamint vízelvonással (termikus bepárlása és porlasztva szárítás) változtattuk meg. Diafiltráció tulajdonképpen annyit jelent, hogy ultraszűrés során az ultraszűrő berendezés különböző fokozataiba vizet adagolnak, amely így a tejfehérje koncentrátumhoz keveredik és hígítja azt. Az ultraszűrést folytatva a beadagolt vizet eltávolítjuk, de az most már tej komponenseket (laktózt és ásványi sókat) is tartalmaz, tehát a koncentrátumban a fehérjéhez viszonyítva csökken a kísérőanyagok aránya, vagyis magasabb fehérjetartalom biztosítható a végtermékben. A víz beadagolása következtében a koncentrátum valódi oldatot képező ásványi sóinak koncentrációja — ami állandó és dinamikus egyensúlyban áll a fehérjéhez kötött ásványi sók mennyiségével — csökken, ami a fennálló sóegyensúly megbomlásához vezet. Az új egyensúlyi állapot úgy jön létre, hogy a fehérjéhez kötött ásványi sók egy része mobilizálódik, majd az ultraszűrés ill. diafiltráció során a membránon keresztül a koncentrátumból kiválasztásra kerül.With the process of the invention, the composition of the skimmed and pasteurized cow's milk as a raw material - by separating and concentrating the milk proteins, by removing some of the other milk components (lactose, mineral salts), mobilizing and removing some of the protein bound mineral salts. by partial replacement with other ions - using combinations of ultrafiltration and other composition modifying operations (diafiltration, gel filtration, acidic diafiltration) and dehydration (thermal evaporation and spray drying). Actually, diafiltration means that during ultrafiltration, water is added to various stages of the ultrafiltration apparatus, which then mixes and dilutes it with the milk protein concentrate. Continued ultrafiltration removes the added water, but now also contains milk components (lactose and mineral salts), thus reducing the proportion of excipients in the concentrate relative to protein, thus providing a higher protein content in the final product. As a result of the addition of water, the concentration of the mineral salts which form the true solution, which is in constant and dynamic equilibrium with the amount of the mineral salts bound to the protein, decreases, leading to a disruption of the existing salt balance. The new equilibrium is achieved by mobilizing some of the protein-bound mineral salts, followed by ultrafiltration and / or ultrafiltration. during diafiltration, it is excreted from the concentrate through the membrane.
Ha gélfiltrációt alkalmazunk, a meghatározott pórusméretű géltöltet — ugyancsak méretkülönbség alapján, mint az ultraszűrés — elválasztja a tejfehérjéket az egyéb tej komponensek (főleg laktóz és ásványi sók) egy részétől, vagyis növeli a végtermék fehérjetartalmát.When gel filtration is used, a gel pore of defined pore size, also by size difference, such as ultrafiltration, separates milk proteins from some of the other milk components (mainly lactose and mineral salts), thus increasing the protein content of the final product.
Mivel gélszűrés során nagymértékben hígul a tejfehérje koncentrátum, a sóegyensúly-változás az ultraszűrés és diafiltráció kombinációjának alkalmazásakor leírtakhoz teljesen hasonlóan játszódik le, ez jelentős mértékben hozzájárul a funkcionális tulajdonságok kialakulásához.Since the milk protein concentrate is highly diluted during gel filtration, the change in salt balance is similar to that described when using a combination of ultrafiltration and diafiltration, contributing significantly to the development of functional properties.
Ha a diaflltrációt nem vízzel, hanem szerves savak (pl, tejsav, citromsav, ecetsav, almasav stb. vizes oldatával végezzük, ugyanazok a folyamatok játszód3If diafiltration is performed not with water but with aqueous solutions of organic acids (e.g., lactic acid, citric acid, acetic acid, malic acid, etc.), the same processes occur3.
183 726 nak le, mint ultraszűrés és vízzel végzett diafiltráció esetén — tehát a fehérjetartalom dúsulása és az ásványi só tartalom csökkenése —, de a savtartalmú oldat beadagolása által előidézett pH-csökkentés révén a fehérjékhez kötött ásványi só komponensek mobilizá- 5 ciója gyorsabb, tökéletesebb, ezért eltávolításuk lehetséges mobilizációja gyorsabb, tökéletesebb, ezért eltávolításuk lehetséges mértéke a diafiltráció mértékétől és az alkalmazott oldat savtartalmától függően nagyobb, mint az előző két művelet kombinációjával. 10 Ez esetben viszont a csökkentett pH-t (6,2—5,0) különböző fémek (kálium, nátrium, kálcium, magnézium, vas stb.) vegyületeivel (sók, bázisok) vagy aramóniumsók adagolásával, ill. polifoszfátok felhasználásával az eredeti 6,7-6,9 értékre kell növelni a tulaj- 15 donságok kialakítása érdekében és a vízelvonás (bepárlás és szárítás) fázisaiban technológiai problémák (fehérje kicsapódás) elkerülése miatt.183,726 as in ultrafiltration and diafiltration with water - i.e., enrichment of protein and reduction of mineral salt content - but by lowering the pH caused by the addition of an acidic solution, the mobilization of protein-bound mineral salt components is faster, therefore, the potential mobilization of their removal is faster, more perfect, and therefore the extent of their removal, depending on the degree of diafiltration and the acidity of the solution used, is greater than with the combination of the previous two operations. In this case, however, the reduced pH (6.2-5.0) can be achieved by addition of various metals (potassium, sodium, calcium, magnesium, iron, etc.) with compounds (salts, bases) or addition of aramonium salts. Polyphosphates should be increased to the original 6.7 to 6.9 to develop properties and to avoid technological problems (protein precipitation) during the dehydration (evaporation and drying) phases.
Az összetételi arányok módosítását (ultraszűrés és más összetételt módosító műveletek kombinációinak 20 alkalmazását) vízelvonás követi. A szárítási költségek csökkentése és a végtermék egyes minőségi mutatóinak, minőséget befolyásoló tulajdonságainak (pl. szemcsenagyság) biztosítására a vízelvonást az első lépcsőben 30—35% szárazanyagtartalom eléréséig vé- 25 gezzük. A végtermék minősége szempontjából közömbös, hogy a vízelvonást termikus bepárlással vagy hiperszűréssel végezzük.Modification of the composition ratios (the use of a combination of ultrafiltration and other composition modifying operations 20) is followed by dewatering. In order to reduce the drying costs and to provide certain quality indicators of the final product and its quality influencing properties (eg grain size), the dehydration is carried out in the first stage until a dry matter content of 30-35% is reached. It is irrelevant to the quality of the final product that the dehydration is carried out by thermal evaporation or by hyperfiltration.
A konzerválás! effektus elérése érdekében további vízelvonást, szárítást alkalmazunk (porlasztva szári- 30 tás), melynek paramétereit úgy kell megválasztani, hogy a végtermék nedvességtartalma ne legyen több 5%-nál.Conservation! In order to achieve the effect, additional dewatering and drying (spray drying) are used, the parameters of which must be chosen so that the moisture content of the final product does not exceed 5%.
Találmányunk alapja az a felismerés, hogy a kazeinek tejből izoelektromos ponton történő elválasztása 35 és fémsóinak kialakítása, ill a tojásfehérjék pHcsökkentéssel, fémsók alkalmazásával és hőkezeléssel történő koagulálása, vagy a tejfehérjék 65—75%-os mértékű ultraszűréssel történő koncentrálása nem az optimális megoldás tejfehérje koncentrátumok gyár- 40 tására. A 75—85%-os mértékű ultraszűrés más fehérjetartalmat növelő és ásványisó tartalmat megváltoztató módszer kombinált alkalmazásával több szempontból is kedvezőbb.The present invention is based on the discovery that the separation of caseins from milk at isoelectric point 35 and the formation of metal salts thereof, or coagulation of egg proteins by pH reduction, use of metal salts and heat treatment, or concentration of milk proteins by ultrafiltration by 65-75% 40. 75-85% ultrafiltration is advantageous in a number of respects when combined with another method of increasing protein content and altering mineral salt content.
A találmány további részleteit kiviteli példák segít- 45 ségével ismertetjük.Further details of the invention will be described by way of exemplary embodiments.
1. példaExample 1
Tejfehérje koncentrátum por előállítása húsipari célú felhasználásraProduction of milk protein concentrate powder for use in the meat industry
Az alapanyagtej fölözését a közismert elv és gyakorlat szerint (maximum 0,1 % zsírtartalom a fölözött tejben), a káros mikroflóra csökkentését HTST hőkezeléssel (71—74°C, 15—40 mp), tisztítását centrifugális elven 6—8 ezer g értékkel végezzük. A fölözött gQ tej összetételi arányait 50 °C-on 0,45 MPa nyomáson,Skim milk is skimmed according to well-known principles and practices (maximum 0.1% fat content in skimmed milk), reduced harmful microflora by HTST heat treatment (71-74 ° C, 15-40 s), centrifugal purification by 6-8 thousand g . Composition ratios of skimmed gQ milk at 50 ° C at a pressure of 0.45 MPa,
80% volumenredukció szerint végzett ultraszűréssel és 30% diafiltrációval (vízzel) módosítjuk.It is modified by ultrafiltration according to 80% volume reduction and 30% diafiltration (water).
Az ultraszűrt koncentrátum szárazanyagtartalmát vízelvonással állítjuk be, amit 25% volumenredukció 65 szerinti hiperszűréssel végzünk 30 °C-on 4,0 MPa nyomáson.The ultrafiltration concentrate was adjusted solids content by removing water, which is carried out at 30 ° C 4.0 MPa 25% hiperszűréssel volumenredukció according 65th
A tejfehérje koncentrátumot porlasztva szárító berendezéssel, tárcsás porlasztás alkalmazásával, 185 °C belépő szárító levegő hőmérséklet mellett 95—96% szárazanyagtartalomig szárítjuk. A terméket a szárító levegőből leválasztjuk, 20 °C-ra hűtjük és csomagoljuk.The milk protein concentrate is spray-dried to a dry matter content of 95-96% at 185 ° C using a pulverized spray machine. The product is separated from the drying air, cooled to 20 ° C and packaged.
2. példaExample 2
Tejfehérje koncentrátum por előállítása speciális célra, pl. tápszeripari felhasználásraProduction of milk protein concentrate powder for special purposes, e.g. for use in the food industry
Az alapanyagtej előkészítését (fölözés, pasztőrözés, tisztítás) az első példában leírtak szerint végezzük.The raw milk preparation (skimming, pasteurization, purification) is carried out as described in the first example.
Ezután a tej komponensek összetételi arányait 50 °C-on, 0,45 MPa nyomáson, 80% volumenredukció szerint végzett ultraszűréssel és folytonos rendszerű gélszűrő berendezéssel (30 °C hőmérséklet, G—25 pórusméretű töltet) módosítjuk. A fehérjedús frakció szárazanyagtartalmát termikus bepárlással 30-32%ra állítjuk be.The composition of the milk components is then modified by ultrafiltration at 50 ° C, 0.45 MPa, 80% volume reduction, and a continuous system gel filtration device (30 ° C, G-25 pore size filling). The dry matter content of the proteinaceous fraction was adjusted to 30-32% by thermal evaporation.
A szárítást és csomagolást az első példában leírtak szerint végezzük.Drying and packaging were carried out as described in the first example.
3. példaExample 3
Tejfehérje koncentrátum por előállítása sütő- és édesipari célokraProduction of milk protein concentrate powder for baking and confectionery
Az alapanyagtej fölözését, pasztőrözését és tisztítását az első példában leírtak szerint végezzük.Skimmed, pasteurized and purified raw milk is performed as described in the first example.
A fölözött és pasztőrözött tej összetételét 4,0 MPa nyomáson, 30 °C hőmérsékleten 30%-os mértékű hiperszűréssel módosítjuk. A hiperszűrt koncentrátum összetételi arányait 80% volumenredukció szerint végzett ultraszűréssel és 25%-os mértékű diafiltrációval változtatjuk meg 20 °C hőmérsékleten, 0,45 MPa nyomáson, a diafiltrációra 1% tejsavtartalmú vizes oldatot használunk.The composition of the skimmed and pasteurized milk is modified by 30% hyperfiltration at a pressure of 4.0 MPa at 30 ° C. The composition of the hyperfiltrated concentrate was changed by ultrafiltration at 80% volume reduction and 25% diafiltration at 20 ° C and 0.45 MPa pressure, using a 1% lactic acid aqueous solution for diafiltration.
Az ultraszűrt koncentrátum pH-ját élelmiszeripari minőségű nátrium-hidrogénkarbonáttal 6,8-ra állítjuk, 72 °C-on 40 mp hőntartással hőkezeljük és 30 °C-ra hűtjük. Szárítását és csomagolását az első példában leírt módon végezzük.The pH of the ultrafiltrated concentrate was adjusted to 6.8 with food grade sodium bicarbonate, heat treated at 72 ° C for 40 seconds and cooled to 30 ° C. Drying and packaging are carried out as described in the first example.
A továbbiakban olyan példákat mutatunk be, amelyekben a technológia valamely lépését nem a találmány szerinti paraméterekkel végeztük.In the following, examples are provided in which a step of the technology is not performed with the parameters of the invention.
4. példaExample 4
Az alapanyagként használt nyers teljes tejet fölöztük, a fölözött tejet a káros mikroflóra elpusztítása érdekében pasztőröztük. Ezután ultraszűrést alkalmaztunk, amelynek mértéke 70% volumenredukció. Ekkor a következő összetételű koncentrátumot nyertük:Raw whole milk used as raw material was skimmed and pasteurized skimmed milk to kill harmful microflora. Ultrafiltration was then applied at a volume reduction of 70%. The concentrate having the following composition was obtained:
Szárazanyagtartalom 17,5%Dry matter content 17.5%
Fehérjetartalom 11,0%Protein content 11.0%
Ezután diafiltrációt alkalmaztunk, melynek mérté-41Diafiltration was then measured to measure-41
183 726 ke 40%. Ekkor az összetétel a következőképpen módosult:183,726 ke 40%. The composition was then modified as follows:
Szárazanyagtartalom 15,5%Dry matter content 15.5%
Fehérjetartalom 11,0%Protein content 11.0%
Ezt követően vákuumbepárlást alkalmaztunk 32% szárazanyagtartalom eléréséig, a sűrítményt pedig porlasztva szárítottuk. A végtermék szárazanyagtartalma 95%, fehérjetartalma pedig 11/15,5x0,95 = 67,5% volt, azaz nem érte el a 70%-ot, sok a kísérő anyag (elsősorban laktóz), ami a felhasználás lehetőségeit erősen korlátozza (pl. nem használható húsipari célra, mert rontaná a húsipari termékek eltarthatóságát).Subsequently, vacuum evaporation was applied until a dry matter content of 32% was achieved and the concentrate was spray dried. The final product had a dry matter content of 95% and a protein content of 11 / 15.5x0.95 = 67.5%, ie less than 70%, with a large amount of co-formulants (primarily lactose), which severely limits its use (e.g. should not be used for meat industry purposes as it would reduce the shelf life of meat products).
5. példa alapanyagként szolgáló tejet fölöztük és pasztőröztük a 4. példában leírtaknak megfelelően.Example 5 The raw milk was skimmed and pasteurized as described in Example 4.
Ezután ultraszűrést kívántunk alkalmazni 90% volumenredukció szerint. Ezt azonban megvalósítani nem tudtuk, mert 85% mértékű ultraszűrés felett a viszkozitás túllépte a 200 cP-t, a koncentrátum sűrűn folyóvá vált és ez nem tette lehetővé az ultraszűrés folytatását.Ultrafiltration at 90% volume reduction was then desired. However, this could not be achieved because the viscosity was above 200 cP at 85% ultrafiltration, the concentrate became dense and did not allow the ultrafiltration to continue.
6. példaExample 6
A tej fölözését és pasztőrözését az előzőekben leírtak szerint végeztük.Skim milk and pasteurization of milk were performed as described above.
Ezután ultraszűrést alkalmaztunk 85% volumenredukció szerint. A koncentrátum szárazanyagtartalma ekkor 19%, fehérjetartalma 12,5% lett.Ultrafiltration was then applied at 85% volume reduction. The concentrate had a dry matter content of 19% and a protein content of 12.5%.
Ezután 8% mértékű diafiltrációt alkalmaztunk.8% diafiltration was then applied.
Az összetétel a következőképpen módosult:The composition was modified as follows:
Szárazanyagtartalom 17,5%Dry matter content 17.5%
Fehérjetartalom 12,5%Protein content 12.5%
Ezt követően vákuumbepárlást és szárítást alkalmaztunk. Végtermékünk összetételét 95% szárazanyagtartalom és 12,5/17,5x0,95 = 67,8% fehérjetartalom jellemezte, ami ugyanolyan problémát jelent, mint amit a 4. példában írtunk le.Vacuum evaporation and drying were then used. The composition of our final product was characterized by 95% dry matter content and 12.5 / 17.5x0.95 = 67.8% protein content, which is a problem similar to that described in Example 4.
7. példaExample 7
A tej fölözését és pasztőrözését az előzőek szerint végeztük. Ezután 75% volumenredukció szerint ultraszűrést alkalmaztunk.The skimming and pasteurization of the milk was performed as described above. Subsequently, ultrafiltration was performed according to 75% volume reduction.
A koncentrátum összetétele a következő volt:The composition of the concentrate was as follows:
Szárazanyagtartalom 18,5%Dry matter content 18.5%
Fehérjetartalom 11,5%Protein content 11.5%
Ezt követően 50% mértékű diafiltrációt alkalmaz5 tünk A koncentrátum összetétele az alábbi lett:Subsequently, 50% diafiltration was used The composition of the concentrate was as follows:
Szárazanyagtartalom 14,3%Dry matter content 14.3%
Fehérjetartalom 11,5%Protein content 11.5%
A koncentrátumot 32% szárazanyagtartalomig besűrítettük hiperszűréssel, majd szárítottuk 95% szá10 razanyagtartalom eléréséig. így a végtermék fehérjetartalma 75,4% lett. összetétele alapján a termék megfelelő lenne, de a túl nagy diafiltráció a fehérjék állapotváltozásához (az ásványi só kötések felbomlásához) vezetett, ami rontja a funkcionális tulajdonsá15 gokat.The concentrate was concentrated to 32% dry substance hiperszűréssel and dried 95% 10 Ref razanyagtartalom reached. Thus, the protein content of the final product was 75.4%. Based on the composition of the product it would be appropriate, but too big diafiltration resulted in the change of state of proteins (the disintegration of the mineral salt bonds), which impairs the functional properties Gokan 15.
A 4—7. példák jól mutatják, hogy megfelelő koncentrátum csakis a megadott paraméterek betartása esetén gyártható, azoktól eltérve a teljes tejfehérje koncentrátum nem állítható elő.4-7. Examples 1 to 4 show that a suitable concentrate can be produced only if the specified parameters are met, and by contrast, a complete milk protein concentrate cannot be prepared.
a következő táblázatban az 1—3. példákban ismertetett, a találmány szerinti technológiával előállított teljes tejfehérje koncentrátum minőségi jellemzőit tüntettük fel. összehasonlításképpen a táblázatban bemutatjuk a technika állásának ismertetésénél emlí25 tett néhány koncentrátum megfelelő tulajdonságait. A táblázatból látható, hogy a találmány szerinti eljárással előállított tejfehérje koncentrátum tulajdonságai a korábbi technológiával gyártottakhoz képest jelentős mértékben javultak.1 to 3 in the following table. Examples 3 to 5 show the quality characteristics of the whole milk protein concentrate produced by the technology of the invention. Comparative Example shown in Table description of the prior art mentioned 25 in some suitable properties of the concentrate. From the table it can be seen that the properties of the milk protein concentrate produced by the process according to the invention are significantly improved compared to the previous technology.
A találmány szerinti eljárás további előnyei a klasszikus, tejfehérje koncentrátumok gyártására alkalmazott módszerekhez viszonyítva a következők:Further advantages of the process according to the invention compared to the classical methods for the production of milk protein concentrates are as follows:
— Alkalmazásával a tejfehérje koncentrátumok összetétele és ezzel összefüggésben a funkcionális tu35 Újdonságok is széles tartományokban, célirányosan választhatók meg, ami a tejfehérje koncentrátumok eddiginél szélesebb körű, hatékonyabb, a speciális céloknak inkább megfelelő felhasználását teszi lehetővé.- With its application, the composition of milk protein concentrates and, consequently, functional novelties can also be targeted in a wide range, enabling a broader, more efficient use of milk protein concentrates, more suited to specific purposes.
— Lehetőséget nyújt a tej fehérjetartalmának gyakorlatilag teljes (a fehérjetartalom 97—98%-a hasznosul), a többi tej komponensnek pedig jóval nagyobb mértékű hasznosítására, mint ami az eddigi tejfehérje koncentrátum gyártási eljárások alkalmazása esetén lehetséges volt.- It allows the utilization of virtually complete protein content of milk (97-98% of the protein content is utilized) and much greater utilization of the other milk components than has been possible with previous milk protein concentrate manufacturing processes.
— A képződő melléktermék az alternatívák többségében nem tartalmaz tejidegen anyagokat, vagy csak olyan koncentrációban, ami direkt (kezelés nélkül) felhasználását vagy feldolgozását nem korlátozza.- The resulting by-product will, in most alternatives, contain no foreign matter or only in a concentration that does not restrict its direct (untreated) use or processing.
1. sz. táblázat összehasonlító adatsor néhány fehérjekoncentrátum minőségi jellemzőirőlNo. 1 Table 5 is a comparative series of data on the quality characteristics of some protein concentrates
* Nincs vizsgálva, mert nem alkalmazzák húsipari célra * * Nem tartalmaz savó fehérjéket.* Not tested because it is not used in the meat industry * * Does not contain whey proteins.
— Környezetkímélő, mert az alkalmazásakor képződő melléktermék problémák nélkül hasznosítható takarmányozási és élelmiszeripari célokra.- It is environmentally friendly because the by-product of its application can be utilized without any problems for feed and food purposes.
— Alkalmazásával a végtermék táplálkozásbiológiai értéke az elérhető maximális, mert a tejfehérjék teljes körét tartalmazza. Magasabb biológiai értékű a kazeineknél, másrészt a fehérjék a folyamat jellegéből eredően nem károsodnak és a koncentrátum tartalmazza a fehérjéhez kötött vitaminok, nyomelemek és enzimek nagy részét is.- By applying it, the nutritional biological value of the final product is maximized because it contains the whole range of milk proteins. It has a higher biological value than caseins, on the other hand, the proteins are not damaged by the nature of the process, and the concentrate also contains most of the protein-bound vitamins, trace elements and enzymes.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU370481A HU183726B (en) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | Process forpreparing full-cream milk concentrates |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU370481A HU183726B (en) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | Process forpreparing full-cream milk concentrates |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HU183726B true HU183726B (en) | 1984-05-28 |
Family
ID=10965151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU370481A HU183726B (en) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | Process forpreparing full-cream milk concentrates |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
HU (1) | HU183726B (en) |
-
1981
- 1981-12-09 HU HU370481A patent/HU183726B/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2003288836B2 (en) | Dairy protein process and applications thereof | |
US4519945A (en) | Process for the preparation of a precipitate of casein and whey protein | |
JP2008525019A (en) | Whey product and method for producing the same | |
US3637643A (en) | Protein separation from whey using a solubilized phosphate | |
AU2004263066A1 (en) | Production of protein composition from a dairy stream and its use as an ingredient in the manufacture of a cheese | |
US4973488A (en) | Hydrolyzed proteinaceous milk solid and process of making | |
US4844923A (en) | Method for removing serum proteins from milk products | |
IE49694B1 (en) | Process for lowering gelling temperature of whey proteins obtained from milk | |
EP2149306B1 (en) | Simultaneous multiple acervation process | |
HU183726B (en) | Process forpreparing full-cream milk concentrates | |
US3321319A (en) | Method of freeze-drying liquid dairy products | |
JPH0365746B2 (en) | ||
WO2001052665A1 (en) | MILK AND CHEESE MODIFICATION PROCESS, INCLUDING METHODS OF EXTRACTING β-LACTOGLOBULIN AND CASEINS FROM MILK AND MILK PRODUCTS, AND NOVEL PRODUCTS THEREBY PRODUCED | |
Singh | Protein interactions and functionality of milk protein products | |
EP0967884B1 (en) | Process for the manufacture of milk proteins | |
JP3387423B2 (en) | Method for producing soy protein with excellent flavor and gel properties | |
CA1336240C (en) | Water-soluble milk protein and process for producing same | |
EP0735825B1 (en) | Method of milk pre-treatment for cheese and quarg production | |
KR101559448B1 (en) | Method for producing milk protein and coffee creamer using the same | |
JPS6214747A (en) | Production of food having meat-like tissue | |
HU192156B (en) | Method for producing casein of emulsifying effect | |
NZ203737A (en) | Treating milk serum product | |
JPH0150380B2 (en) | ||
HU203649B (en) | Method for producing curd usable for eating and industrial purpose | |
JPH0244497B2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HU90 | Patent valid on 900628 |