RU1835242C

RU1835242C - Method of whey treatment

Info

Publication number: RU1835242C
Application number: SU914907523A
Authority: RU
Inventors: Андрей Георгиевич Храмцов; Владимир Васильевич Рохмистров; Иван Алексеевич Евдокимов; Грачик Самвелович Варданян; Сергей Петрович Бабенышев; Елена Владимировна Абрамова
Original assignee: Ставропольский политехнический институт
Priority date: 1991-02-04
Filing date: 1991-02-04
Publication date: 1993-08-23

Abstract

Использование: в молочной промышленности и может быть использовано при переработке сыворотки. Сущность способа: сыворотку пастеризуют при 74-100&deg;С и выдерживают в течение 20-900 с, охлаждают до 50-55&deg;С и подвергают ультрафильтрационному разделению на белковый концентрат и фильтрат. 2 табл.Usage: in the dairy industry and can be used in the processing of whey. The essence of the method: serum is pasteurized at 74-100 ° C and incubated for 20-900 s, cooled to 50-55 ° C and subjected to ultrafiltration separation into protein concentrate and filtrate. 2 tab.

Description

Изобретение относитс к молочной промышленности и может быть использовано при переработке молочной сыворотки на белковый концентрат и фильтрат.The invention relates to the dairy industry and can be used in the processing of whey into protein concentrate and filtrate.

Целью изобретени вл етс увеличение производительности ультрафильтрационной установки, более полное выделение белковых веществ и кальци при переработке сыворотки.The aim of the invention is to increase the productivity of the ultrafiltration unit, a more complete release of protein substances and calcium in the processing of whey.

Сущность изобретени заключаетс в следующем.The invention is as follows.

Свежую молочную сыворотку сепарируют , при этом выдел етс молочный жир и казеиновые частицы. Просепарированна сыворотка нагреваетс в трубчатом теплообменнике до 74-100°С с выдержкой 20 с - 15 мин. После этого сыворотка охлаждаетс в пластинчатом теплообменнике до 50-55°С и направл етс в ультрафильтрационный модуль. Термообработка исходной и обработанной сыворотки производитс в потоке. Ультрафильтрационное разделение проводитс при температуре 50°С при давлении 0,3-0,4 МПа. Образующийс концентрат используетс дл производства сыра типаFresh whey is separated, and milk fat and casein particles are released. The separated whey is heated in a tubular heat exchanger to 74-100 ° C with a holding time of 20 s - 15 minutes. After this, the whey is cooled in a plate heat exchanger to 50-55 ° C and sent to the ultrafiltration module. Heat treatment of the starting and treated whey is carried out in a stream. Ultrafiltration separation is carried out at a temperature of 50 ° C at a pressure of 0.3-0.4 MPa. The resulting concentrate is used to produce cheese of type

Надуги, а оставшийс фильтрат направл етс на производство молочного сахара. По качеству очистки от белковых веществ и кальци можно судить о эффективности предлагаемого процесса. В табл,1 приведены сравнительные данные по выделению белковых веществ и кальци по аналогу, прототипу и предлагаемому способу.Inflorescence, and the remaining filtrate is directed to the production of milk sugar. The quality of purification from protein substances and calcium can be judged on the effectiveness of the proposed process. Table 1 shows comparative data on the allocation of protein substances and calcium by analogy, prototype and the proposed method.

Обработка сыворотки в два этапа позвол ет более полно выделить белковые вещества и кальций, а также способствует увеличению производительности ультрафильтрационной установки. Дл сравнени в табл. 2 приведена производительность ультрафильтрационной установки (прототип ) и по предлагаемому способу.The processing of serum in two stages allows more complete isolation of protein substances and calcium, and also helps to increase the productivity of the ultrafiltration unit. For comparison, in the table. 2 shows the performance of the ultrafiltration unit (prototype) and the proposed method.

Услови проведени ультрафильтрации сыворотки по прототипу: давление Р - 0.35 МПа. температура ведени процесса 55°С (предварительна пастеризаци при 72°С в течение 15 мин). Мембрана УПМ-П (серийна ).The conditions for the ultrafiltration of serum according to the prototype: pressure P - 0.35 MPa. process temperature 55 ° C (pre-pasteurization at 72 ° C for 15 minutes). Membrane UPM-P (serial).

Услови проведени ультрафильтрации сыворотки по предлагаемому способу:Conditions for ultrafiltration of serum according to the proposed method:

0000

ыs

СЛSL

юYu

44

toto

3 183524243 18352424

Давление Р 0,35 МПа, температура ве-хих веществ, ,28% белка и 57.2 мг.% кальдени процесса 55°С (предварительно, наци . Содержание сухих веществ в белковомPressure P 0.35 MPa, temperature of solids, 28% protein and 57.2 mg.% Process caldeni 55 ° C (previously, nats. The solids content in protein

первом этапе, обработка сыворотки приконценЧрат 18,2%.stage one, serum treatment at a concentration of 18.2%.

80°С в течение 5 мин); мембрана УПМ-ПП р и м е р 3. Молочную сыворотку с (серийна ). .5 составом, приведенным в примере 1, на- Как видно из данных табл.2 производи-гревают до 74°С и выдерживают в течение тельность ультрафильтрационной установ-15 мин. Охлаждают сыворотку до 55°С и ки увеличиваетс в 3 раза и более. направл ют при давлении 0,35 МПа в ульт- Ьбоснование параметров проведени ; рафильтрационный модуль. Производитель- способа - температуры обработки сыворот-Ю ность - 85 мл/ч. В фильтрате содержитс ки и времени выдержки - объ сн етс еле-5,2% сухих веществ, 0,25% белка и54,0мг.% дующими данными. Уменьшениекальци . Содержание сухих веществ в бел- температуры ниже 74°С при времени вы-ковом концентрате 32,2%. держки 15 мин не приводит к уменьшениюПример 4. Молочную сыворотку с кальци в фильтрате и.не увеличивает про-15 составом, приведённым в примере 1, на- изводительность установки. Увеличениегревают до 80°С и выдерживают в течение температуры выше 100°С технически осу-5 мин. Охлаждают сыворотку до 55°С и при ществить трудно (надо работать при избы:давлении 0.35 МПа направл ют в ультраточном давлении) и к тому же это нефильтрационный модуль. Производитель- увеличивает производительность установки20 ность- 154 мл/ч. В фильтрате сухих веществ и не уменьшает содержание кальци в филь-5,2%, белка 0,21% и 48 мг.% кальци . Со- трате. Врем выдержки зависит от темпера-держание сухих веществ в белкоеом контуры , т.е. чем ниже температура обработки центрате34,7%.80 ° C for 5 min); UPM-PP membrane PRI me R 3. Whey c (serial). .5 with the composition shown in Example 1, it can be seen from the data in Table 2 that it is heated to 74 ° C and held for 15 minutes with an ultrafiltration unit. The serum is cooled to 55 ° C and the Ki increases 3 times or more. sent at a pressure of 0.35 MPa to the ultrabase of the performance parameters; filter module. The manufacturer of the method - the treatment temperature serum - 85 ml / h. The filtrate also contains the exposure time - it is explained by barely 5.2% solids, 0.25% protein and 54.0 mg% according to the data. Calcium reduction. The solids content in protein temperature is below 74 ° C at a time of high concentration of 32.2%. holding for 15 minutes does not lead to a decrease Example 4. Milk whey with calcium in the filtrate does not increase the pro-15 composition shown in Example 1, the plant productivity. The increase is heated to 80 ° C and maintained for a temperature above 100 ° C technically osu-5 minutes The serum is cooled to 55 ° C and it is difficult to be present (it is necessary to work at the hut: a pressure of 0.35 MPa is sent at ultra-precise pressure) and, moreover, it is a non-filtration module. Manufacturer - increases installation productivity20 nost- 154 ml / h. The filtrate is solids and does not reduce the calcium content in fil 5.2%, protein 0.21% and 48 mg. Calcium. Sotra. The exposure time depends on the temperature of the solids in the protein circuit, i.e. the lower the processing temperature of the centrate is 34.7%.

тем больше времени требуетс дл коагу -П р и м е р 5. Молочную сыворотку сthe longer it takes for coagu — PRI me R 5. Whey with

ции белковых веществ, что известно из лиге-25 составом, приведенным в примере 1,нагрературы (например, Храмцов А.Г. Молочна вают до 100 С и выдерживают в течение 20 с.protein substances, which is known from league-25 with the composition shown in Example 1, heat (for example, Khramtsov A.G. Milk to 100 ° C and incubated for 20 s.

сыворотка. - М.: Агромпромиздат, 1990. - 240Охлаждают сыворотку до 55°С и при давлес ). Пределы времени 20 с-15 мин обеспечь-нии 0.35 МПа направл ют на ультрафильтвают максимальное выделение белковых ее-рацию. Производительность установки ществ и кальци при температуре 74-100°С.30 168 мл/ч. Состав ультрафильтрата: сухих веПри использовании высокотемператур-ществ 5.0%. белка 0,18% и 39.0 мг.% кальных мембран и пластин можно исключитьци . Содержание сухих веществ в белковомserum. - M .: Agrompromizdat, 1990. - 240 Serum is cooled to 55 ° C and at davles). The time limits of 20 s-15 min, providing 0.35 MPa, are directed to ultrafiltrate the maximum release of its protein by radio. Productivity of installation of substances and calcium at a temperature of 74-100 ° С. 30 168 ml / h. Composition of ultrafiltrate: dry veWhen using high temperatures 5.0%. protein 0.18% and 39.0 mg.% of calyx membranes and plates can be excluded. Solids content in protein

охлаждение обработанной сыворотки иконцентрате 38,1%,cooling processed whey icon concentrate 38.1%,

сразу направл ть ее в ультрафильтрацион- П р и м е р б. Молочную сыворотку с ный модуль. При этом не следует охлаж-35 составом, приведенным в примере 1,нагре- дать сыворотку, однако в процессевают до 102,32°С (при абсолютном давле- ульт#зфильтрации надо поддерживать вы-нии 1,1 МПа) и выдерживают 15 с. сокую температуру.Сбрасывают давление и охлаждают сы- Предлагаемый способ характеризуетс воротку до 55°С. Охлаждают сыворотку и примерами конкретного выполнени .40 направл ют при давлении 0,35 Мпа в ульт- Пример 1.(по прототипу). Молочнуюрафильтрэционный модуль. Производитель- сыворотку с содержанием сухих веществность - 160 мл/ч. состав фильтрата: 5,1% 7,6%,белка0,78%, кальци 96,1 мг.% нагре-сухих веществ, 0,20% белка, 44 мг.% каль- вают до 55°С и направл ют в у ьтрафильт-ци . Содержание сухих веществ в белковом рационный модуль при давлении 0.35 МПа.45 концентрате 18,2%.immediately send it to ultrafiltration - EXAMPLE. Milk whey module. In this case, cooling-35 with the composition shown in Example 1 should not be heated, but the process should be heated to 102.32 ° C (at absolute pressure # ultrafiltration it is necessary to maintain a rise of 1.1 MPa) and incubated for 15 s . high temperature. Relieve pressure and cool the system. The proposed method is characterized by winding up to 55 ° C. The whey is cooled and, with specific embodiments .40 is sent at a pressure of 0.35 MPa to ult. Example 1. (prototype). Milkfiltration module. Manufacturer - whey with a dry matter content of 160 ml / h. the composition of the filtrate: 5.1% 7.6%, protein 0.78%, calcium 96.1 mg.% of heat-solids, 0.20% protein, 44 mg.% are calcined to 55 ° C and sent to in filter qi. The solids content in the protein radio module at a pressure of 0.35 MPa. 45 concentrate is 18.2%.

Производительность установки 52 мл/чПример, Молочную сыворотку с (площадь мембраны 0,00385 м2). В фильтра-составом, приведенным в примере 1, нагре- те содержитс 5.4% сухих веществ, 0.28%вают до80°С и выдерживают в течение белка и 58,8 мг.% кальци . Белковый кон-5 мин. При той же температуре и при давле- центрат направл етс на производство сы-50 нии 0,35 МПа сыворотку направл ют на уль- ра типа Надуги, а фильтрат-на молочныйтрафил ьтрацию. Производительность - 180 сахар. Содержание сухих веществ в концен-мл/ч. Состав фильтрата: 5,0% сухих ве- трате 18,8%.ществ. белка 0,17%, кальци 38,7 мг.%. Co- Пример 2. Молочную сыворотку сдержание сухих веществ в концентрате составом, приведенным в примере 1, нэгре-55 51,2%,Productivity 52 ml / h Example, Whey s (membrane area 0.00385 m2). In the filter composition shown in Example 1, 5.4% solids are heated, 0.28% are dried to 80 ° C and incubated for protein and 58.8 mg% calcium. Protein con-5 min. At the same temperature and at a pressure, the centrate is sent to produce a soda-50% 0.35 MPa, the serum is sent to ulders of the Nadugi type, and the filtrate to milk filtration. Productivity - 180 sugar. The solids content in conc. Ml / h. The composition of the filtrate: 5.0% of dry matter 18.8%. protein 0.17%, calcium 38.7 mg.%. Co- Example 2. Whey containment of solids in a concentrate with the composition shown in example 1, Negre-55 51.2%,

вают до 72°С и выдерживают в течение 20Технико-экономические преимуществаtemperature up to 72 ° С and maintain for 20 Technical and economic advantages

мин. Охлаждают сыворотку до 55°С и на-предлагаемого способа заключаютс вmin Cool the whey to 55 ° C and the proposed method consists in

правл ют на ультрафильтрацию (давлениеувеличении производительности су0 ,35 МПа), Производительность установки-ществующего ультрафильтрационного обо54 мл/ч. В фильтрате содержитс 5,4% СЈ рудовани в 3-3.5 раза, т.е. за врем работыgoverned by ultrafiltration (pressure increasing productivity su0, 35 MPa), Productivity of the installation of the ultrafiltration chamber at 54 ml / h. The filtrate contains 5.4% CЈ of ore 3-3.5 times, i.e. during work

(6 ч) можно переработать на серийной уста новке А1-ОУС (производительность 5000 л/ч) до 75 т сыворотки, вместе 20-25 т. В св зи с тем, что в фильтрате содержитс незначительное количество белковых ве- ществ и кальци , фильтрат без дополнительной обработки направл етс в производство молочного сахара (на сгущение ), т.к. кальций вл етс активным мелэ- сообразователем (Пол нский К.К. Кристаллизаци лактозы в производстве молочных продуктов, - Дис. д.т.н. - М,: МТИММП, 1-98Т, с. 36), то выход молочного сахара из полученного фильтрата увеличиваетс . Следует учитывать, что возрастают и объемы белкового концентрата, который используетс при производстве сыра типа Надуги, т.е. предлагаемый способ переработки молочной сыворотки позвол ет более полно провести разделение ее на две пол- неценные фракции, Применение высокотемпературных мембран и пластин дает возможность получать продукт типа Надуги в непрерывном режиме, а это сократит производственные площади под технологическую линию.(6 hours) can be processed on a serial unit A1-OUS (productivity 5000 l / h) up to 75 tons of serum, together 20-25 tons. Due to the fact that the filtrate contains a small amount of protein substances and calcium, the filtrate without further processing is sent to the production of milk sugar (for condensation), because calcium is an active meloobrazovatel (Polnsky KK Crystallization of lactose in the production of dairy products, - Dis. D.Sc. - M ,: MTIMMP, 1-98T, p. 36), then the yield of milk sugar from the resulting filtrate is increased. It should be borne in mind that the volumes of protein concentrate used in the production of cheese of the Naduga type, i.e. the proposed method for processing whey allows for more complete separation of it into two full fractions. The use of high-temperature membranes and plates makes it possible to obtain a product of the Nadugi type in a continuous mode, and this will reduce the production area for the production line.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A method for processing whey comprising whey pasteurization, separation, ultrafiltration separation into a protein concentrate used in the production of Nadry cheese and a filtrate used in the production of milk sugar, characterized in that that, in order to shorten the process time, more completely isolate protein substances and soluble calcium, pasteurization is carried out at 74-100 ° C and held for 20-900 s, and before ultrafiltration separation, the serum is cooled to 50-55 ° C.

Table. 1.

Total time 60 min. Ј 46 Ј 154 Ј 182

table 2