RU2299570C1 - Method for producing of dry lactoserum - Google Patents

Method for producing of dry lactoserum Download PDF

Info

Publication number
RU2299570C1
RU2299570C1 RU2005132722/13A RU2005132722A RU2299570C1 RU 2299570 C1 RU2299570 C1 RU 2299570C1 RU 2005132722/13 A RU2005132722/13 A RU 2005132722/13A RU 2005132722 A RU2005132722 A RU 2005132722A RU 2299570 C1 RU2299570 C1 RU 2299570C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lactose
serum
whey
cathode
dry
Prior art date
Application number
RU2005132722/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Георгиевич Храмцов (RU)
Андрей Георгиевич Храмцов
Иван Алексеевич Евдокимов (RU)
Иван Алексеевич Евдокимов
бцева Светлана Андреевна Р (RU)
Светлана Андреевна Рябцева
Алексей Дмитриевич Лодыгин (RU)
Алексей Дмитриевич Лодыгин
Алексей Павлович Поверин (RU)
Алексей Павлович Поверин
Юли Александровна Боданико (RU)
Юлия Александровна Боданико
Ольга Сергеевна Егорова (RU)
Ольга Сергеевна Егорова
Дмитрий Николаевич Володин (RU)
Дмитрий Николаевич Володин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский государственный технический университет"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский государственный технический университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский государственный технический университет"
Priority to RU2005132722/13A priority Critical patent/RU2299570C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2299570C1 publication Critical patent/RU2299570C1/en

Links

Landscapes

  • Dairy Products (AREA)

Abstract

FIELD: milk industry.
SUBSTANCE: method involves collecting, reserving, heating, separating, pasteurizing and cooling serum. Serum is subjected to electrical activation in cathode and anode space within apparatus. In cathode chamber, lactose is isomerized into lactulose and serum proteins are subjected to alkaline hydrolysis. Simultaneously with these processes, acid hydrolysis of lactose and serum proteins occurs in anode chamber. Method further involves mixing, condensing and drying fractions. Dry lactoserum produced by said method may be used in production of bifidus bacteria preparations utilized as nutritive base and foods having functional properties, such as sour milk beverages with bifidus bacteria.
EFFECT: improved quality and wider range of products obtained using dry lactoserum.
1 ex

Description

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано для получения сухой молочной сыворотки с бифидогенными свойствами. Продукт является питательной основой для культивирования бифидобактерий и может использоваться в микробиологической и пищевой промышленности.The invention relates to the dairy industry and can be used to obtain dry whey with bifidogenic properties. The product is a nutrient basis for the cultivation of bifidobacteria and can be used in the microbiological and food industries.

Бифидобактерии составляют основу нормальной кишечной микрофлоры здорового человека и защищают его от неблагоприятных воздействий окружающей среды. Для поддержания и восстановления нормального уровня бифидофлоры используют бактериальные препараты или кисломолочные продукты, содержащие живые клетки бифидобактерий. Однако при их культивировании возникает ряд проблем. Это связано с тем, что бифидобактерии нуждаются в большом количестве факторов роста (бифидогенных факторов). Поэтому питательные среды для культивирования бифидобактерий дороги, в молоке они плохо растут и с трудом приживаются в кишечнике человека.Bifidobacteria form the basis of the normal intestinal microflora of a healthy person and protect him from adverse environmental influences. To maintain and restore a normal level of bifidoflora, bacterial preparations or fermented milk products containing live bifidobacteria cells are used. However, their cultivation raises a number of problems. This is due to the fact that bifidobacteria need a large number of growth factors (bifidogenic factors). Therefore, nutrient media for the cultivation of bifidobacteria are expensive, they grow poorly in milk and hardly take root in the human intestines.

Для решения этих проблем может использоваться специальным образом обработанная молочная сыворотка, которая содержит ценные компоненты (лактозу, белки, минеральные вещества). Однако в ней мало необходимых для бифидобактерий моносахаридов и азотистых веществ (внешних бифидогенных факторов для выращивания бифидобактерий в питательных средах или в молоке). Кроме того, в сыворотке отсутствуют вещества, которые бы способствовали приживаемости бифидобактерий в кишечнике (внутренние бифидогенные факторы, пребиотики). Бифидогенные свойства сыворотки можно улучшить путем гидролиза лактозы и сывороточных белков, а также изомеризации лактозы в лактулозу, которая является самым известным и хорошо изученным пребиотиком. Известные способы проведения этих процессов основаны на использовании дорогих ферментных препаратов, или химических веществ-катализаторов, которые необходимо удалять, что удорожает и усложняет процесс. Перспективным способом обработки сыворотки и повышения ее бифидогенности является электроактивация, которая относится к безреагентным способам воздействия на сырье.To solve these problems, specially processed milk whey can be used, which contains valuable components (lactose, proteins, minerals). However, there are few monosaccharides and nitrogenous substances necessary for bifidobacteria (external bifidogenic factors for growing bifidobacteria in nutrient media or in milk). In addition, there are no substances in the serum that would contribute to the survival of bifidobacteria in the intestine (internal bifidogenic factors, prebiotics). The bifidogenic properties of serum can be improved by hydrolysis of lactose and whey proteins, as well as isomerization of lactose into lactulose, which is the most famous and well-studied prebiotic. Known methods for carrying out these processes are based on the use of expensive enzyme preparations or chemical catalysts that must be removed, which makes the process more expensive and complicated. A promising way to treat whey and increase its bifidogenicity is electroactivation, which refers to non-reagent methods of exposure to raw materials.

Электроактивацией водных растворов называют процесс их униполярной электрообработки в специальном диафрагменном электролизере, значительно изменяющей их реакционную способность. Изменение свойств растворов обусловлено двумя основными факторами изменением их состава в результате электрохимических реакций на электродах и перехода растворов в метастабильное состояние с избыточной потенциальной энергией.The electroactivation of aqueous solutions is the process of their unipolar electric treatment in a special diaphragm electrolyzer, which significantly changes their reactivity. The change in the properties of solutions is due to two main factors, a change in their composition as a result of electrochemical reactions at the electrodes and the transition of solutions to a metastable state with excess potential energy.

Известен способ получения сиропа, содержащего производные лактозы (RU 2169776, С13К 5/00, А23С 21/00, опубл. 27.06.2001, бюл. №18), предусматривающий приготовление водного раствора лактозы 10-40%-ной концентрации, нагревание его до 70°С и введение в катодную и анодную камеры электроактиватора, изомеризацию лактозы в лактулозу при рН 11,5-12,5 в катодной камере и гидролиз лактозы до моносахаров в анодной, сгущение полученного гидролизата в смеси с изомеризованным раствором или отдельно от него с последующей кристаллизацией лактозы и отделением кристаллов лактозы от сиропа.A known method of producing a syrup containing lactose derivatives (RU 2169776, C13K 5/00, A23C 21/00, publ. 06/27/2001, bull. No. 18), providing for the preparation of an aqueous solution of lactose 10-40% concentration, heating it to 70 ° C and the introduction of an electroactivator into the cathode and anode chambers, isomerization of lactose into lactulose at pH 11.5-12.5 in the cathode chamber and hydrolysis of lactose to monosugars in the anode, thickening the hydrolyzate obtained in a mixture with an isomerized solution or separately from it followed by crystallization of lactose and the separation of lactose crystals t syrup.

Недостатком способа является использование в качестве сырья молочного сахара, который имеет высокую стоимость и не содержит белков, поэтому в получаемом продукте отсутствуют источники азотистого питания для бифидобактерий.The disadvantage of this method is the use of raw milk sugar, which has a high cost and does not contain proteins, therefore, in the resulting product there are no sources of nitrogenous nutrition for bifidobacteria.

Ближайшим техническим решением к заявленному является способ производства сухой молочной сыворотки (RU 2218798, А23С 21/00, опубл. 20.12.2003, бюл. №35), который предусматривает сбор и резервирование молочной сыворотки, ее нагревание, сепарирование, пастеризацию и охлаждение, изомеризацию, сгущение и сушку сгущенной молочной сыворотки. Изомеризацию проводят без внесения химических реагентов, методом электрохимической активации сыворотки до рН (11±0,5) ед. с последующим термостатированием при (70±0,5)°С в течение 15-25 мин. Далее проводят нейтрализацию кислой сывороткой до значения рН (7±0,5) ед. Способ обеспечивает обогащение молочной сыворотки бифидогенным фактором - лактулозой и продуктами щелочного гидролиза сывороточных белков.The closest technical solution to the claimed is a method for the production of whey (RU 2218798, A23C 21/00, publ. 12/20/2003, bull. No. 35), which provides for the collection and reservation of whey, its heating, separation, pasteurization and cooling, isomerization , thickening and drying the condensed whey. Isomerization is carried out without introducing chemicals, by the method of electrochemical activation of serum to a pH of (11 ± 0.5) units. followed by thermostating at (70 ± 0.5) ° С for 15-25 minutes. Next, neutralization with acidic serum is carried out to a pH value (7 ± 0.5) units. The method provides the enrichment of whey bifidogenic factor - lactulose and alkaline hydrolysis products of whey proteins.

Недостатком прототипа является использование только катодной фракции электроактивированной сыворотки, а отсюда и неполное использование возможностей повышения питательной ценности и бифидогенной активности сыворотки.The disadvantage of the prototype is the use of only the cathode fraction of electroactivated serum, and hence the incomplete use of opportunities to increase the nutritional value and bifidogenic activity of serum.

Технический результат изобретения заключается в получении продукта с повышенной питательной ценностью, обладающего бифидогенной активностью, на основе комплексного использования продуктов электрохимической обработки сыворотки.The technical result of the invention is to obtain a product with high nutritional value, with bifidogenic activity, based on the integrated use of products of electrochemical processing of serum.

Указанный технический результат достигается тем, что молочная сыворотка подвергается обработке одновременно в катодной и анодной камере электроактивационной установки. При этом в катодной камере происходит изомеризация лактозы в лактулозу, а также щелочной гидролиз сывороточных белков. Одновременно с этими процессами в анодной камере происходит кислотный гидролиз лактозы и сывороточных белков.The specified technical result is achieved by the fact that whey is processed simultaneously in the cathode and anode chamber of the electroactivation installation. At the same time, in the cathode chamber, lactose isomerizes into lactulose, as well as alkaline hydrolysis of whey proteins. Simultaneously with these processes, acid hydrolysis of lactose and whey proteins takes place in the anode chamber.

Способ производства сухой молочной сыворотки заключается в следующем. Осуществляют сбор и резервирование молочной сыворотки, ее нагревание, сепарирование, пастеризацию и охлаждение. Затем ее подвергают электроактивации в катодном и анодном пространстве установки.A method of producing whey powder is as follows. Collect and reserve whey, its heating, separation, pasteurization and cooling. Then it is subjected to electroactivation in the cathode and anode space of the installation.

В результате электроактивирования рН сыворотки, помещенной в катодное пространство установки, изменяется и достигает значения рН (11±0,5) ед., в анодном пространстве происходит снижение кислотности сыворотки до значения рН (2,5±0,5) ед. Процесс осуществляется при температуре сыворотки (70±5)°С в течение (20±5) мин. При снижении температуры и времени термостатирования не достигается максимальной степени изомеризации и гидролиза, при повышении этих параметров затрачивается слишком много энергии при несущественном изменении степени изомеризации и гидролиза, кроме того, возможны побочные нежелательные реакции.As a result of electroactivation, the pH of the serum placed in the cathode space of the installation changes and reaches a pH value of (11 ± 0.5) units; in the anode space, the acidity of the serum decreases to a pH value (2.5 ± 0.5) units. The process is carried out at a serum temperature of (70 ± 5) ° C for (20 ± 5) minutes. By lowering the temperature and thermostatting time, the maximum degree of isomerization and hydrolysis is not achieved, when these parameters are increased, too much energy is expended with an insignificant change in the degree of isomerization and hydrolysis, in addition, adverse reactions are possible.

При этом в католите происходят изомеризация 20-25% лактозы в лактулозу, а также щелочной гидролиз сывороточных белков порядка 30-40%, в то время как в анолите происходят гидролиз 10-20% лактозы до глюкозы и галактозы - моносахаров, имеющих большую сладость, чем лактоза и лучше усваивающихся микроорганизмами, и кислотный гидролиз сывороточных белков порядка 30-40%.At the same time, in the catholyte, isomerization of 20-25% of lactose into lactulose, as well as alkaline hydrolysis of whey proteins of the order of 30-40% occur, while in the anolyte hydrolysis of 10-20% of lactose to glucose and galactose - monosaccharides, which have great sweetness, occurs than lactose and are better absorbed by microorganisms, and acid hydrolysis of whey proteins is about 30-40%.

После охлаждения обработанной сыворотки катодную фракцию смешивают с анодной фракцией электроактивированной сыворотки, при этом рН смеси устанавливается на уровне 7,0-8,0, благоприятном для развития бифидобактерий.After cooling the treated serum, the cathode fraction is mixed with the anode fraction of electroactivated serum, while the pH of the mixture is set at 7.0-8.0, favorable for the development of bifidobacteria.

Благодаря такой комплексной обработке сыворотки получается продукт, который представляет собой питательную основу для культивирования бифидобактерий, т.к. содержит:Thanks to this complex treatment of serum, a product is obtained that is a nutritional basis for the cultivation of bifidobacteria, because contains:

- глюкозу и галактозу, которые легко усваиваются бифидобактериями в качестве источников углерода и энергии (внешние бифидогенные факторы);- glucose and galactose, which are easily absorbed by bifidobacteria as sources of carbon and energy (external bifidogenic factors);

- разнообразные продукты щелочного и кислотного гидролиза сывороточных белков, которые используются бифидобактериями в качестве источников азота (внешние бифидогенные факторы);- a variety of products of alkaline and acid hydrolysis of whey proteins, which are used by bifidobacteria as sources of nitrogen (external bifidogenic factors);

- лактулозу, стимулирующую развитие и приживаемость бифидобактерий в кишечнике человека (внутренний бифидогенный фактор, пребиотик).- lactulose, which stimulates the development and survival of bifidobacteria in the human intestine (internal bifidogenic factor, prebiotic).

Для обеспечения сохранности свойств продукта в течение длительного времени проводят сгущение смеси катодной и анодной фракций сыворотки до содержания сухих веществ СВ (45±5)% и сушку сгущенной смеси на распылительной сушилке.To ensure the preservation of the properties of the product for a long time, the mixture of cathode and anode fractions of the whey is thickened to a dry matter content of CB (45 ± 5)% and the condensed mixture is dried on a spray dryer.

Полученную таким образом сухую молочную сыворотку можно использовать в микробиологической промышленности при производстве препаратов бифидобактерий в качестве питательной основы, а также в пищевой промышленности при производстве продуктов с функциональными свойствами, например, при производстве кисломолочных напитков с бифидобактериями.Thus obtained dry whey can be used in the microbiological industry in the production of bifidobacteria as a nutritional basis, as well as in the food industry in the production of products with functional properties, for example, in the production of fermented milk drinks with bifidobacteria.

Пример. Творожная сыворотка с титруемой кислотностью К=86°Т, активной кислотностью рН 4,65 и содержанием сухих веществ 6,2% из резервуара для промежуточного хранения подается в секцию регенерации пастеризационно-охладительной установки для нагревания. Затем она подается в саморазгружающийся сепаратор для очистки от жира и казеиновой пыли. Далее молочную сыворотку пастеризуют в пастеризационно-охладительной установке при температуре t=75°C. Допускается хранение пастеризованной сыворотки при температуре t=6°C не более 24 часов. Затем сыворотку подвергают электроактивированию в течение 15 мин до достижения рН в катодной камере 11,5 ед. рН, а в анодной - 2,5 ед. рН. После электроактивирования катодную и анодную фракции смешивают и сгущают в вакуум-выпарной установке при t=60°C до содержания сухих веществ 50% и направляют на распылительную сушилку. При этом массовая доля лактулозы в готовом продукте составила 10,5%, щелочной гидролиз сывороточных белков - 34%, гидролиз лактозы составил 16%, а кислотный гидролиз сывороточных белков - 35%.Example. Curd whey with titratable acidity K = 86 ° T, active acidity pH 4.65 and dry matter content of 6.2% from the intermediate storage tank is fed to the regeneration section of the pasteurization-cooling plant for heating. Then it is fed to a self-discharging separator for cleaning from grease and casein dust. Next, whey is pasteurized in a pasteurization-cooling unit at a temperature of t = 75 ° C. Storage of pasteurized whey at a temperature of t = 6 ° C is allowed for no more than 24 hours. Then the serum is subjected to electroactivation for 15 minutes until a pH of 11.5 units is reached in the cathode chamber. pH, and in the anode - 2.5 units. pH After electroactivation, the cathode and anode fractions are mixed and concentrated in a vacuum evaporator at t = 60 ° C to a solids content of 50% and sent to a spray dryer. In this case, the mass fraction of lactulose in the finished product was 10.5%, alkaline hydrolysis of whey proteins - 34%, hydrolysis of lactose was 16%, and acid hydrolysis of whey proteins - 35%.

Claims (1)

Способ производства сухой молочной сыворотки, предусматривающий ее сбор, резервирование, нагрев, сепарирование, пастеризацию, охлаждение, изомеризацию лактозы в лактулозу в катодной камере электроактивационной установки при рН 11±0,5, сгущение и сушку сгущенной смеси, отличающийся тем, что молочную сыворотку одновременно вводят также в анодную камеру установки, где происходит кислотный гидролиз лактозы и сывороточных белков при рН 2,5±0,5, обработку проводят при температуре 70±5°С в течение 20±5 мин, а после обработки катодную и анодную фракции смешивают.A method for the production of whey powder, providing for its collection, reservation, heating, separation, pasteurization, cooling, isomerization of lactose into lactulose in the cathode chamber of an electroactivation unit at pH 11 ± 0.5, thickening and drying the condensed mixture, characterized in that the whey is simultaneously they are also introduced into the anode chamber of the installation, where acid hydrolysis of lactose and whey proteins occurs at pH 2.5 ± 0.5, the treatment is carried out at a temperature of 70 ± 5 ° C for 20 ± 5 min, and after processing the cathode and anode fraction and mix.
RU2005132722/13A 2005-10-24 2005-10-24 Method for producing of dry lactoserum RU2299570C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005132722/13A RU2299570C1 (en) 2005-10-24 2005-10-24 Method for producing of dry lactoserum

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005132722/13A RU2299570C1 (en) 2005-10-24 2005-10-24 Method for producing of dry lactoserum

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2299570C1 true RU2299570C1 (en) 2007-05-27

Family

ID=38310522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005132722/13A RU2299570C1 (en) 2005-10-24 2005-10-24 Method for producing of dry lactoserum

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2299570C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2474622C1 (en) * 2011-07-07 2013-02-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина" Milk sugar production method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2474622C1 (en) * 2011-07-07 2013-02-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина" Milk sugar production method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230255223A1 (en) Protein fortified yogurts and methods of making
US11259536B2 (en) Dairy salt, methods for its production and food products containing it
Solomon et al. Substantiation of the technology for fermented sour-milk desserts with bifidogenic properties
Ramos et al. Whey: generation, recovery, and use of a relevant by-product
CN109907310A (en) A kind of red bayberry composite enzyme and preparation method thereof
RU2299570C1 (en) Method for producing of dry lactoserum
WO2008101449A1 (en) Dairy product and a process for production thereof
Jayasree Joshi et al. Value Addition and Sustainable Management of Dairy Industry Byproducts
DE3713136A1 (en) Symbiotic mixt. of lactic bateria in conc. dried form - esp. contg. Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus, useful for making cheese, yoghurt, etc.
RU2353657C1 (en) Method of glucose-galactose syrup production
CN114468312A (en) Digestible milk protein composition suitable for children and application thereof
Tsygankov et al. Study into effect of food fibers on the fermentation process of wheya
RU2780157C1 (en) Method for producing whey-based beverage for sports nutrition
RU2053676C1 (en) Method for production of sour milk drink
RU2748893C1 (en) Carbohydrate-protein gel for athletic nutrition and method for production thereof based on curd whey nanofiltrate-concentrate
Joshi Value Addition and Sustainable Management of Dairy Industry Byproducts T. Jayasree Joshi, V. Harsha, P. Nandagopal, Asha Ashok, and Sabitra Pokhrel
SU1576129A1 (en) Method of producing sour cream
Deynichenko et al. Prospects for the use of membrane technologies for the processing of dairy raw materials
RU2260286C2 (en) Method for producing of lactoserum concentrate
RU2793288C2 (en) Method of producing baby food and fermented milk products from milk
SU379256A1 (en) METHOD OF OBTAINING DAIRY-PROTEIN PREPARATION
RU2793406C2 (en) Method of producing products for baby food and milk products
WO2013136768A1 (en) Yogurt containing collagen and method for producing same
RU2580023C1 (en) Method for producing fermented milk product from concentrates of secondary raw milk
POTOROKO et al. BULLETIN OF THE SOUTH URAL STATE UNIVERSITY. SERIES: FOOD AND BIOTECHNOLOGY

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071025