LT6188B

LT6188B - Rekombinuotas 0,5 % riebumo, sterilizuotas pienas ir jo gamybos būdas

Info

Publication number: LT6188B
Application number: LT2014024A
Authority: LT
Inventors: Fedaravičius
Original assignee: Too "Mars-2"
Priority date: 2014-02-07
Filing date: 2014-02-07
Publication date: 2015-07-27
Also published as: RU2014114394A; RU2595417C2; LT2014024A

Abstract

Išradimas priklauso maisto pramonės sričiai, būtent, rekombinuoto sterilizuoto 0,5 procentų riebumo pieno gamybai. Gamyboje naudojama 10-45 procentų natūralaus lieso pieno, išvalyto panaudojant ypač smulkius aukštųjų technologijų filtrus, procesą vykdant žemoje temperatūroje, taip siekiant išsaugoti nedenatūruotus baltymus. Kita produkto sudedamoji dalis vanduo, kuris yra maiste vykstančių cheminių ir mikrobiologinių procesų pagrindas, taip pat valomas ypatingai švariai, naudojant reversinės osmozės metodą. Sujungiant ypatingai švariai išvalytus komponentus galima gauti pageidaujamų savybių turintį produktą. Šio išradimo privalumas yra tas, kad liesas pienas nebuvo paveiktas aukštesnės nei 58 oC temperatūros ir išlaikė savyje visas pieno sudedamąsias dalis (nedenatūruoti baltymai, vitaminai, mineralai, laktozė) bei jungdamasis su vandeniu ir pieno sausosiomis medžiagomis, leidžia gauti kokybišką pieno produktą.

Description

Išradimas gali būti panaudotas pieno pramonėje įvairių rūšių pieno produktams gaminti.

Dabar žinomas rekombinuoto pieno gamybos būdas yra aprašytas Aloyzo Gudonio knygoje „Pieno gaminių technologija“, Vilnius, 2009 m. leidykla „Technologija“, skirsnis 6.13 „Regeneruoto pieno gamybos technologija“.

Rekombinuotu pienu vadinamas pieno produktas, gautas sujungus konservuotus pieno riebalus ir sausas neriebalines pieno medžiagas, pridedant vandens tiek, kiek reikia tinkamos sudėties pieno produktui gauti. Šis būdas turi tokius trūkumus:

Pagal Gudonio knygoje aprašytą technologiją gaminant lieso pieno miltus (arba riebius pieno miltus) pienas yra tirštinamas išgarinimo aparate ir džiovinamas džiovinimo bokšte, kur temperatūra siekia nuo 80 iki 120 °C ir toks apdorojimas išnaikina visus vitaminus ir denatūruoja baltymus.

Šildant pieną labiausiai pakinta kalcio druskos ir šie pokyčiai dažniausiai yra negrįžtami.

Kalcio fosfatas agreguojasi ir koloidinio kalcio fosfato pavidalu nusėda ant kazeino miltelių. Toks koloidinio kalcio fosfatas blokuoja aktyvias kalcio micelės paviršiaus sritis ir trukdo šliužo fermentui atakuoti kazeiną. Sumažėjus joninio ir molekulinio kalcio kiekiui piene 11-50 % silpnėja pieno fermentinio traukimo savybės. Todėl gaminant fermentinius sūrius ir fermentuotus produktus (jogurtus, jogurtinius produktus) j tokį pieną dedama tirpių kalcio druskų (dažniausiai kalcio chlorido), kad būtų grąžinta druskų pusiausvyra.

Šildomo pieno kalcio fosfato dalis nusėda ant šildymo įrenginio paviršiaus ir kartu su denatūruotais išrūgų baltymais bei kitais pieno komponentais sudaro netirpias nuosėdas (pieno akmenį).Šių nuosėdų sudėtis (vandens 2,7-14 %, baltymų 8-50 %, riebalų 2-5%, mineralinių medžiagų 20-73 %) priklausomai nuo šildomo pieno sudėties, šildymo temperatūros ir laiko, įrenginio konstrukcijos bei kitų veiksnių.

Dėl nurodytų trūkumų tokiu būdu pagamintas pieno produktas praranda daug gerų savybių, nėra pakankamai kokybiškas.

Mūsų siūlomas išradimas-gamybos būdas rekombinuoto pieno produktų gamybos technologija leidžia išlaikyti natūralią pieno produktų sudėtį, skonį ir savybes.

Šiame gamybos būde naudojama 10-40 % natūralaus lieso pieno, ypatingu valymo nuo bakterijų būdu išvalytu, žemoje temperatūroje .nedenatūruotais baltymais ir kitomis sausosiomis medžiagomis, išlikusiomis dėka ypatingo lieso pieno išvalymo nuo bakterinio užterštumo ir žemos pasterizacijos temperatūros.

Šio būdo svarbiausia idėja yra ta, kad naujųjų nanotechnologijų dėka ypatingai švariai yra išvalomas nuo neorganinių priemaišų ir bakterijų liesas pienas ir kita produkto sudedamoji dalis - vanduo.

Surištas (absorbcinis) pieno vanduo yra susikaupęs koloidiniame būvyje esančių pieno sudedamųjų dalių (baltymų, fosfolipidų, polisacharidų) paviršiuje. Didžiausią jo dalį sudaro prisijungęs prie baltymų molekulių hidrofilinių grupių vanduo. Svarbiausios pieno baltymų molekulių hidrofilinės grupės yra -NH2 , -COOH, -OH, =NH, -CO-, - HS. Surištas vanduo sudaro 2,0-^-3,5 % bendrojo pieno vandens. Vandens terpė yra maiste vykstančių cheminių ir mikrobiologinių procesų pagrindas, todėl norint ilgiau išlaikyti maisto produktus reikia vandenį pašalinti arba jungti, t.y. sumažinti aktyviojo vandens dalj. Vanduo vidinius maisto produkto paviršius dengia monomolekuliniu sluoksniu, todėl jis yra nejudrus. Didėjant vandens kiekiui maisto produkte, vanduo kaupiasi mikrokapiliaruose, kuriuose jo judrumas ribotas. Nejudrus arba riboto judrumo vanduo - nepalanki terpė cheminėms ir fermentinėms reakcijoms. Nuo produkte esančio vandens judrumo ir absorbcijos „a“ priklauso produkto stabilumas. Jis geriausias, kai „a“ reikšmė yra tarp 0,2 ir 0,4. Tuo atveju cheminės bei fermentinės reakcijos beveik nevyksta.

Taikydami šią teoriją ir maišydami lieso pieno nuo 10 iki 40 %, ir specialiai membraniniu būdu paruoštą vandenį, bevandenius pieno riebalus, sausąsias neriebiąsias pieno dalis, galime gaminti daugybę aukštos kokybės rekombinuoto pieno produktų.

Šių produktų privalumas yra tas, kad liesas pienas nebuvo paveiktas aukštesnės temperatūros nei 58° C ir savyje išlaikė visas pieno sudedamąsias dalis, (nedenatūruoti baltymai, vitaminai, mineralai, laktozė) ir jungdamasis su vandeniu, pieno sausosiomis medžiagomis, kurios išlaikė adsorbcinį vandenį, leidžia gauti kokybiškus pieno produktus, (geriamą pieną įvairaus riebumo, jogurtus, fermentuotus tirštus pieno produktus, t.t.) Karvių pienas pristatytas į perdirbimo įmonę apdirbamas įprastu būdu, tai yra atšaldomas, sukaupiamas, separuojamas atskiriant riebalus, liesą pieną ir grietinėlę sukaupiamus tarpinėse talpose.

Lieso pieno valymo technologija parodyta brėžinyje 1.

Liesas pienas siurbliu 1 paduodamas j šilumokaitį 2, kur pašildomas iki 45-48 °C ir nukreipiamas į baktofugą 3, toliau liesas pienas siurbliu 4 paduodamas į MF (mikrofiltracijos bloką) 5, kur naudojami filtrai: Sistema skirta bakterijų kiekiui sumažinti, naudojant M/F (mikrofiltravimo) metodą. Sistemos našumas sudaro 5000-20000 dm³/val., proceso temperatūra 25-52 °C, filtratas nukreipiamas į pasterizaciją 6, kur 56,5-58,5 °C temperatūroje išlaikomas, kol šarminės fosfatazės mėginys bus neigiamas, atšaldomas šilumokaityje talpose 8 tolimesnei gamybai.

Sistemos parametrai:

Sistemos paskirtis (mikrofiltracijos) metodą

Aparato modelis:

Našumas:

Koncentrato našumas:

Permeato sunaudojimas: Darbinė temperatūra: Naudojami filtrai:

Filtravimo plotas: Koncentravimo kilpų kiekis:

iki 4-6 °C temperatūros ir kaupiamas tarpinėse bakterijų kiekio mažinimas naudojant M/F pramoninė sistema 5 000- 20 000 dm³/val.

-100-1 000dm³/val.

-19 000-19 900 dm³/val.

25-52 °C, keraminis, 1,1-1,6 mikronų pralaidumo 25- 52 m²

2-4

Vandens valymo technologija parodyta brėžinyje 2.

Vandens siurblys (vandens padavimui iš gręžinio ar tinklų) - 1, Reversinio osmoso filtras - 2, Šilumokaitis vandens pasterizatorius - 3, Vandens tarpinės saugojimo talpos - 4.

Vandens valymas naudojant reversinės osmozės metodą. Reversinės osmozės membranos turi siauriausias poras, todėl jos yra selektyviausios. Jos sulaiko visas bakterijas ir virusus, didesnę ištirpusių druskų ir organinių medžiagų dalį (įskaitant geležį ir humuso junginius, suteikiančius vandeniui spalvą ir patogenines medžiagas). Reversinės osmozės membranos sulaiko vidutiniškai 97-99 % visų ištirpusių medžiagų. Tokios membranos naudojamos daugelyje pramonės šakų, kur reikia aukštos kokybės vandens (vandentiekis, alkoholinių ir nealkoholinių gėrimų gamyba, maisto pramonė, farmacija, elektronikos pramonė ir kt.). Reversinės osmozės membranos plačiai naudojamos buityje: reversinės osmozės sistemos suteikia galimybę naudotis švariausiu vandeniu, atitinkančiu sanitarines taisykles ir normas bei Europos geriamojo vandens kokybės standartus.

Modelis

Naudojami filtrai Filtrų skaičius Filtravimo plotas pramoninė sistema reversinės osmozės spiralė 7,9

10-16 nuo 565 m².

V //16 E - 4 membraniniai vamzdžiai //10-16 filtrų.

lentelė

Minimalūs vandens kokybės reikalavimai

Užteršimo rūšis	Poveikis	Koncentracija
Dulkės (>10u)	Membranų nusitrynimas	1 mg/l
Suspensija/konsistencinių medžiagų koloidai	Membranų užteršimas	1 mg/l
Geležis, magnis koloidų pavidalu	Membranų užteršimas	0,01 mg/l
Geležis	Oksidacija, pagrindinių geležies junginių suspensijų susidarymas, sukeliantis membranų užteršimą	<0,02 mg/l
Kietumas	1. Pagrindinių valymo priemonių ir sintetinių detergentų efektyvumo sumažėjimas. 2. Pagrindinės valymo priemonės sukelia druskų, didinančių kietumą, nusėdimą, o tai sukelia membranų užteršimą. 3. Vyksta kietumą didinančių druskų ir baltyminių junginių tarpusavio nusėdimas, didinantis membranų užteršimą. 4. Buferio efektas, didinantis pagrindinių valymo priemonių, būtinų atitinkamam pH dydžiui palaikyti, kiekį.	20 mg/l(CaCO₃)
Šarmingumas	Buferio, didinančio rūgščių priemonių kiekį būtinų atitinkamo pH palaikymui efektas.	100 mg/l

Biologinis deguonies poreikis	Membranų užteršimas, kadangi filtravimo medžiagoje yra koloidų ir/arba stambiamolekulinių junginių. Chloro aktyvumo sumažėjimas (neveiksmingumas). Mikroorganizmų maitinimo terpė.	100 mg/l
Koloidinis silicio dioksidas	Membranų nusitrynimas	0,01 mg/l
Tirpus silicio dioksidas	Membranų užsiteršimas dėl kalcio metasilikato ir magnio silikato, o taip pat silicio-aliuminio rūgšties natrio druskos nusėdimo.	10 mg/l
Didelis bakterijų kolonijų kiekis	Membranų užsiteršimas dėl plokštelių.	1 000 /1 ml
Koli-titras	Membranų užsiteršimas dėl bakterijų	0/100 ml

lentelė

Vandens išvalymo laipsnis, sąlygotas membraninio filtravimo

Užterštumo tipas	Išvalymo laipsnis
Mechaninės priemaišos/drumstumas	>99 %
Neorganinės medžiagos
Natris	90-95 %
Kalcis	93-98 %
Magnis	93-98 %
Geležis	93-98 %

Manganas | 93-98 %

Varis I 93-98 %

Nikelis 93-98%

Cinkas	93-98 %
Švinas	93-98 %
Chloridai	90-95 %
Nitratai	60-90 %
Fosfatai	93-98 %
Sulfatai	93-98 %
Cianidai	90-95%
Organinės medžiagos
Organinės molekulės, kurių svoris didesnis negu >200	>99 %
Organinės molekulės, kurių svoris iki 200	iki 99 %

Produktas: rekombinuotas pienas sterilizuotas 0,5% riebumo

Stabilizatorius bevandeniams pieno riebalams ir sausosioms pieno medžiagoms sujungti	iki 0,15%
Bevandeniai pieno riebalai	iki 0,5 %
Neriebaus pieno tirščiai: baltymai, laktozė, mineralai	iki 8,6 %
Liesas pienas	10-45%
Vandens filtratas	65-90 %

Sausųjų medžiagų sudėtis 0,5 % riebumo sterilizuotam pienui

Bevandeniai pieno riebalai	0,48-0,55 %
Baltymai	3,15-3,20%
Neriebaus pieno tirščiai: baltymai, laktozė, mineralai	8,55-8,60 %
Stabilizatorius bevandeniams pieno riebalams ir sausosioms pieno medžiagoms sujungti	0,14-0,15%
Viso sausųjų medžiagų	12,2 %

Gamybos technologijos procesas

Maišant į vandens filtrato ir lieso pieno mišinį sudedami neriebaus pieno tirščiai: baltymai, laktozė, mineralai ir stabilizatorius tinkamas bevandeniams pieno riebalams ir sausosioms pieno medžiagoms sujungti	esant 35-60 °C temperatūrai
Ištirpinami riebalai ir įdedami į mišinį, išmaišant	40-75 °C temperatūroje
Homogenizuojama 197-210 kp/cm2	60-78 °C temperatūroje
Pasterizuojama	14-17 sek., 75-82 °C temperatūroje
Atšaldoma iki	4-5 °C
Laikoma iki	5-7 vai.
Pripilama į skardines ar butelius
Sterilizuojama sukantis indams prie	110-138 °C, 12-25 min.
Indams pastoviai sukantis atvėsinama iki	22-27 °C
Brandinama 4-6 °C temperatūroje	4-6 vai.

Claims

IŠRADIMO APIBRĖŽTIS

1. Rekombinuotas, sterilizuotas 0,5 % riebumo pienas, gautas sumaišius liesą pieną su vandens filtratu, besiskiriantis tuo, kad rekombinuoto pieno gamybai naudojamas ypatingu būdu išvalytas pienas ir ypatingu būdu išvalytas vanduo.

2. Rekombinuotas, sterilizuotas 0,5 % riebumo pienas, pagal 1 punktą, bes i s k i r i a n t i s tuo, kad liesas pienas siurbliu 1 paduodamas į šilumokaitį 2, kur pašildomas iki 45-48 °C, nukreipiamas į baktofugą 3, toliau siurbliu 4 paduodamas į mikrofiltracijos bloką 5, kuriame naudojami keraminiai filtrai ISOFLUX6,9-8,9, 1,1-1,6 mikronų pralaidumo prie temperatūros 48-53 °C, filtratas nukreipiamas j pasterizatorių 6, kur temperatūroje 56,5-58,5 °C išlaikomas tol, kol šarminės fosfatazės mėginys bus neigiamas, atšaldomas šilumokaityje 7 iki 4,0-6,0 °C temperatūros ir kaupiamas tarpinėse talpose, tolimesnei gamybai naudojami filtrai, kurių našumas 5000-20000 dm³/val., koncentrato našumas 100-1000 dm³/val., permeato sunaudojimas 1900019900 dm³/val., darbinė temperatūra 25-52 °C, keraminiai filtrai, kurių pralaidumas 1,11,6 mikronų, filtravimo plotas 25-52 m², koncentravimo kilpų kiekis 2-4, filtrų kiekis 1016.

3. Rekombinuotas, sterilizuotas 0,5 % riebumo pienas, pagal 1 arba 2 punktą, besiskiriantis tuo, kad vandens valymui taikomas reversinės osmozės metodas naudojant spiralę 6,9-8,9, filtrų skaičius 10-16, filtravimo plotas 565-1500 m², 2-6 membraniniai vamzdžiai.

4. Rekombinuotas, sterilizuotas, 0,5 % riebumo pienas, pagal 1, 2 arba 3 punktą, besiskiriantis tuo, kad maišant j vandens filtrato ir lieso pieno mišinį sudedami neriebaus pieno tirščiai ir stabilizatorius bevandeniams pieno riebalams ir sausosioms pieno medžiagoms sujungti, esant 35°-60°C temperatūrai, ištirpinami riebalai ir įdedami j mišinį, išmaišant 40-75 °C temperatūroje, homogenizuojama prie 197-210 kp/cm² 60-78 °C temperatūroje, pasterizuojama 14-17 sek. 75-82 °C temperatūroje, atšaldoma iki 4-5 °C, laikoma iki 5-7 vai., pripilama į skardines ar butelius, sterilizuojama sukantis indams prie 110-138 °C 12-25 min., indams pastoviai sukantis atvėsinama iki 22-27 °C, brandinama iki 4-6 vai.

5. Rekombinuotas, sterilizuotas 0,5 % riebumo pienas, besiskiriantis tuo, kad produkto sudėtis yra tokia:

stabilizatorius bevandeniams pieno riebalams ir sausosioms iki 0,15% pieno medžiagoms sujungti bevandeniai pieno riebalai iki 0,5 % neriebaus pieno tirščiai: baltymai, laktozė, mineralai iki 8,6 % liesas pienas 10-45% vandens filtratas 65-90 % sausųjų medžiagų sudėtis 0,5 % riebumo sterilizuotam pienui bevandeniai pieno riebalai 0,48-0,55 % baltymai 3,15-3,20% neriebaus pieno tirščiai: baltymai, laktozė, mineralai 8,55-8,60 % stabilizatorius bevandeniams pieno riebalams ir sausosioms 0,14-0,15% pieno medžiagoms sujungti viso sausųjų medžiagų