RU2336718C1 - Method of coagulating protein-containing liquids - Google Patents

Method of coagulating protein-containing liquids Download PDF

Info

Publication number
RU2336718C1
RU2336718C1 RU2007119057/13A RU2007119057A RU2336718C1 RU 2336718 C1 RU2336718 C1 RU 2336718C1 RU 2007119057/13 A RU2007119057/13 A RU 2007119057/13A RU 2007119057 A RU2007119057 A RU 2007119057A RU 2336718 C1 RU2336718 C1 RU 2336718C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
liquid
pressure
temperature
protein
closed volume
Prior art date
Application number
RU2007119057/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Аркадий Спиридонович Горлатов (RU)
Аркадий Спиридонович Горлатов
Наталь Александровна Середа (RU)
Наталья Александровна Середа
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский 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 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет"
Priority to RU2007119057/13A priority Critical patent/RU2336718C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2336718C1 publication Critical patent/RU2336718C1/en

Links

Landscapes

  • Meat, Egg Or Seafood Products (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

FIELD: food industry.
SUBSTANCE: invention relates to food industry and can be used for isolating protein from protein-containing liquids. Coagulation of protein-containing liquids is carried out by heating them in the closed space up to the temperature of 130°C and the pressure corresponding to this temperature. Then the liquid temperature is lowered in stages by releasing pressure in the closed space and regulating the liquid temperature at each stage according to the stage pressure.
EFFECT: ensuring reduction of protein losses when heating.
3 cl

Description

Предлагаемое изобретение относится к способам выделения белка из белоксодержащих жидкостей, таких как: кровь убойных животных, молочная сыворотка (при производстве творога, сыров, брынзы, казеина), сок объектов морского промысла (из мяса криля, рыб низкой товарной ценности), вытяжка из мясной ткани ракообразных, жидкие отходы рыбомучных производств, жидкие отходы от боен.The present invention relates to methods for the isolation of protein from protein-containing liquids, such as: blood of slaughtered animals, milk whey (in the production of cottage cheese, cheese, cheese, casein), juice of marine objects (from krill meat, fish of low commercial value), meat extract crustacean tissues, liquid wastes from fish processing industries, liquid wastes from slaughterhouses.

Известные способы коагулирования белоксодержащих жидкостей базируются, за малым исключением, на использовании тепловых энергетических полей, в которые помещаются обрабатываемые жидкости. Характерным недостатком таких способов является пригар белка к поверхности нагрева и потери белка с отработанной жидкостью, т.е. неполное его выделение из жидкости. Использование перфорированных поверхностей нагрева и скребков для снятия белка с поверхностей не исключает пригара белка, а всего лишь исправляет уже полученный негативный результат.Known methods for coagulating protein-containing fluids are based, with few exceptions, on the use of thermal energy fields in which the processed fluids are placed. A characteristic disadvantage of such methods is the burning of protein to the heating surface and the loss of protein with spent liquid, i.e. incomplete discharge from the liquid. The use of perforated heating surfaces and scrapers for removing protein from surfaces does not exclude protein burn-in, but merely corrects the already obtained negative result.

Известно, например, устройство для коагуляции белка из объектов морского промысла, содержащее цилиндрический корпус для подвода и отвода обрабатываемой среды, подвижные электроды, укрепленные на цилиндрическом валу, выполненные в виде подпружиненных пластин, попарно соединенных с разноименными полюсами источника тока и установленных в пазах цилиндрического вала, последний выполнен с возможностью эксцентрического вращения относительно корпуса, при этом на электродах установлены эластичные щетки (А.С. №862896 (СССР), заявл. 12.07.79, №2795962, опубл. 15.09.81).It is known, for example, a device for coagulating protein from marine objects, containing a cylindrical body for supplying and discharging the medium to be processed, movable electrodes mounted on a cylindrical shaft, made in the form of spring-loaded plates, paired with opposite poles of the current source and installed in the grooves of the cylindrical shaft , the latter is made with the possibility of eccentric rotation relative to the housing, while the electrodes have elastic brushes (A.S. No. 862896 (USSR), application. 12.07.79, No. 2795962, op BL. 15.09.81).

Основным недостатком устройства, реализующего процесс коагулирования белка, является пригар белка к нагреваемым поверхностям. Пригар особенно интенсивен на поверхности электродов. В результате уменьшается проводимость электрической цепи и увеличиваются энергозатраты на процесс, снижается производительность устройства.The main disadvantage of a device that implements the process of protein coagulation is the burning of protein to heated surfaces. The stick is especially intense on the surface of the electrodes. As a result, the conductivity of the electric circuit decreases and the energy consumption for the process increases, the productivity of the device decreases.

Известна также установка для производства коагулята молочного белка, реализующая способ получения коагулята, включающий постепенное нагревание молока при повышенном давлении, последующее его охлаждение при сбросе давления и деление продукта на сыворотку и коагулят путем подачи его на сетку из нержавеющего металла (Заявка 2662583 (Франция), МКИ5 А23С 19/024, №9006619, заявл. 29.05.90, опубл. 06.12.91 - прототип). Данная установка реализует способ того же назначения, что и предлагаемое изобретение.There is also known a plant for the production of milk protein coagulum, which implements a method for producing coagulum, which includes gradually heating milk at elevated pressure, then cooling it when depressurized, and dividing the product into whey and coagulate by feeding it on a stainless steel grid (Application 2662583 (France), MKI 5 A23C 19/024, No. 9006619, declared 29.05.90, publ. 06.12.91 - prototype). This installation implements a method of the same purpose as the invention.

Основным недостатком способа, реализуемого прототипом, являются потери белка с отработанной жидкостью и усложненность коммуникаций для образования энергетического поля с заданными значениями параметров - температуры и давления. Для уменьшения потерь белка молоко насыщают СО2 при низких температурах. Это усложняет термообработку, которая проводится в 2-секционном нагревателе и 2-секционном охладителе. Кроме того, возникает необходимость рекуперации СО2 после охлаждения и сброса давления.The main disadvantage of the method implemented by the prototype is the loss of protein with spent liquid and the complexity of the communications for the formation of an energy field with given parameter values - temperature and pressure. To reduce protein loss, milk is saturated with CO 2 at low temperatures. This complicates the heat treatment, which is carried out in a 2-section heater and a 2-section cooler. In addition, there is a need for recovery of CO 2 after cooling and depressurization.

Задачей настоящего изобретения является уменьшение потерь белка при коагуляции и его пригара к поверхностям нагрева.The objective of the present invention is to reduce the loss of protein during coagulation and its burning to heating surfaces.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в соответствии со способом коагулирования белоксодержащих жидкостей путем постепенного нагревания жидкости в замкнутом объеме, последующего ее охлаждения при сбрасывании давления и деления продукта на обработанную жидкость и коагулят нагревание жидкости в замкнутом объеме ведут до температуры 130°С и соответствующего этой температуре давления, а уменьшение температуры жидкости ведут путем ступенчатого сброса давления в замкнутом объеме и выравнивания температуры жидкости в каждой ступени соответственно давлению данной ступени.The solution of this problem is achieved by the fact that in accordance with the method of coagulating protein-containing liquids by gradually heating the liquid in a closed volume, then cooling it when the pressure is released and dividing the product into the treated liquid, and coagulate heating the liquid in a closed volume to a temperature of 130 ° C and corresponding to this pressure temperature, and a decrease in liquid temperature is carried out by stepwise depressurization in a closed volume and equalizing the temperature of the liquid in each drop according to the pressure of this stage.

Ступенчатое сбрасывание давления прекращают, когда давление в замкнутом объеме достигает 1.01·105 Па, а деление продукта на обработанную жидкость и коагулят ведут при температуре от 40 до 30°С.Step depressurization is stopped when the pressure in the closed volume reaches 1.01 · 10 5 Pa, and the product is divided into treated liquid and coagulate at a temperature of 40 to 30 ° C.

Величина шага сбрасывания избыточного давления в каждой последующей ступени меньше величины шага сбрасывания давления в предыдущей ступени.The step of overpressure relief in each subsequent stage is less than the step of depressurization in the previous stage.

Повышение температуры обрабатываемой жидкости в замкнутом объеме имеет свои преимущества, поскольку приводит к повышению давления в рабочем объеме соответственно температуре жидкости. Это позволяет вести процесс коагулирования жидкости при сбрасывании давления и соответствующем понижении температуры жидкости при ее вскипании. При нагревании обрабатываемой жидкости в замкнутом объеме соответственно ее температуре растет давление в рабочей камере. Рост давления связан с расширением жидкости, увеличением давления насыщенного пара и образующихся газов в объеме воздушной подушки. По достижении температуры жидкости 130°С, т.е. при давлении 2,75·105 Па нагрев жидкости прекращают.An increase in the temperature of the treated liquid in a closed volume has its advantages, since it leads to an increase in pressure in the working volume, corresponding to the temperature of the liquid. This allows you to conduct the process of coagulation of the liquid during depressurization and a corresponding decrease in the temperature of the liquid when it boils. When the treated fluid is heated in a closed volume, its pressure in the working chamber rises according to its temperature. The increase in pressure is associated with the expansion of the liquid, an increase in the pressure of saturated steam and the resulting gases in the volume of the air cushion. Upon reaching a liquid temperature of 130 ° C, i.e. at a pressure of 2.75 · 10 5 Pa, the heating of the liquid is stopped.

Уменьшение температуры жидкости, нагретой в замкнутом объеме, путем ступенчатого понижения избыточного давления с выравниванием температуры до равновесного значения с давлением в каждой из ступеней также имеет свои преимущества.Reducing the temperature of a liquid heated in a confined space by stepwise lowering the overpressure with equalizing the temperature to an equilibrium value with the pressure in each of the steps also has its advantages.

При понижении давления в замкнутом объеме, что достигается путем выпуска (сбрасывания) из камеры части парогазовой смеси, начинается кипение жидкости и уменьшение ее температуры до значения, равновесного с давлением. Уменьшение температуры жидкости при ее кипении вызывается расходом тепловой энергии на парообразование. Кипение жидкости активизирует процесс коагулирования белка, а ее интенсивное перемешивание исключает возможность пригара белка к нагретым поверхностям.With a decrease in pressure in a closed volume, which is achieved by releasing (dropping) part of the gas-vapor mixture from the chamber, boiling of the liquid begins and its temperature decreases to a value that is equilibrium with pressure. A decrease in the temperature of the liquid during its boiling is caused by the consumption of thermal energy for vaporization. Boiling the liquid activates the process of coagulation of the protein, and its intensive mixing eliminates the possibility of sticking the protein to heated surfaces.

Благоприятно, что кипение обрабатываемой жидкости обеспечивается при различных температурах соответственно ступеням избыточного давления, а заканчивается при атмосферном давлении. Такое кипение белоксодержащей жидкости способствует пластификации и текстурированию белка в виде белковых зерен различной формы и размеров. Это снижает потери белка и увеличивает выход годного продукта.It is favorable that the boiling of the processed fluid is provided at different temperatures, respectively, the steps of overpressure, and ends at atmospheric pressure. Such boiling of a protein-containing liquid promotes plasticization and texturing of the protein in the form of protein grains of various shapes and sizes. This reduces protein loss and increases product yield.

Ступенчатое понижение давления прекращают после выравнивания температуры жидкости соответственно атмосферному давлению (1,01·105 Па). Понижение температуры жидкости до 40°С ведут либо путем обдува рабочей камеры охлажденным воздухом либо за счет естественных потерь тепла при комнатной температуре. Деление продукта на обработанную жидкость и коагулят ведут путем отцеживания и последующей фильтрации смеси в интервале упомянутых температур.A stepwise decrease in pressure is stopped after the liquid temperature is equalized to atmospheric pressure (1.01 · 10 5 Pa). Lowering the temperature of the liquid to 40 ° C is carried out either by blowing the working chamber with chilled air or due to natural heat loss at room temperature. The division of the product into the treated liquid and coagulate is carried out by draining and subsequent filtration of the mixture in the range of the above temperatures.

Убывание величины шагового сбрасывания избыточного давления в каждой последующей ступени по сравнению с предыдущей ступенью позволяет несколько уменьшить время пребывания обрабатываемой жидкости в условиях наиболее высоких температур энергетического поля. Это способствует повышению качества конечного продукта, что особенно важно при получении предлагаемым способом пищевого белка животного происхождения. В процессе получения кормового белка шаг изменения избыточного давления во всех ступенях может быть одинаковым.The decrease in the value of the stepwise discharge of excess pressure in each subsequent stage in comparison with the previous stage allows us to somewhat reduce the residence time of the processed fluid at the highest temperatures of the energy field. This helps to improve the quality of the final product, which is especially important when receiving the proposed method of food protein of animal origin. In the process of obtaining feed protein, the step of changing the excess pressure in all steps can be the same.

Число ступеней сбрасывания избыточного давления в замкнутом объеме от максимального до атмосферного с последовательно уменьшающимся шагом, которое можно принять как предпочтительное, составляет 4 ступени (в Па):The number of stages of overpressure discharge in a closed volume from maximum to atmospheric with a successively decreasing step, which can be taken as preferred, is 4 steps (in Pa):

2,755·105-2,025·105,2.755 · 10 5 -2.025 · 10 5 ,

2,025·105-1,461·105,2.025 · 10 5 -1.461 · 10 5 ,

1,461·105-1,232·105,1,461 · 10 5 -1,232 · 10 5 ,

1,232·105-1,033·105.1.232 · 10 5 -1.033 · 10 5 .

Шаги изменения (сброса) избыточного давления в ступенях соответственно составляют (в Па): 0,730; 0,564; 0,229; 0,199.The steps for changing (dumping) the overpressure in the steps are respectively (in Pa): 0.730; 0.564; 0.229; 0.199.

Предлагаемый способ коагулирования белоксодержащих жидкостей осуществляется следующим образом.The proposed method for coagulating protein-containing liquids is as follows.

В рабочую камеру заливают белоксодержащую жидкость температурой 18-30°С, камеру герметизируют, образуя замкнутый объем, включающий объемы жидкости (2/3 объема камеры) и воздушной подушки (1/3 объема камеры). Этим завершается подготовка к реализации процесса коагуляции белка из белоксодержащей жидкости.A protein-containing liquid with a temperature of 18-30 ° C is poured into the working chamber, the chamber is sealed, forming a closed volume, including volumes of liquid (2/3 of the chamber volume) and air cushion (1/3 of the chamber volume). This completes the preparation for the implementation of the process of coagulation of protein from a protein-containing fluid.

Далее подачей пара в паровую рубашку или включением электрических нагревателей (если для нагрева рабочей поверхности используется комбинированный способ) начинают нагревание белоксодержащей жидкости. После нагрева жидкости в замкнутом объеме до температуры около 130°С, т.е. при давлении 2,755·105 Па, прекращают подачу пара в паровую рубашку или выключением электрических нагревателей нагрев жидкости прекращают. После этого начинают процесс ступенчатого сбрасывания (понижения) избыточного давления в рабочей камере.Then, by supplying steam to the steam jacket or by turning on electric heaters (if the combined method is used to heat the working surface), the protein-containing liquid is heated. After heating the liquid in a closed volume to a temperature of about 130 ° C, i.e. at a pressure of 2.755 · 10 5 Pa, the steam supply to the steam jacket is stopped or the heating of the liquid is stopped by turning off the electric heaters. After that, the process of stepwise dropping (lowering) of excess pressure in the working chamber begins.

Соединением объема воздушной подушки с атмосферой обеспечивают выпуск из рабочей камеры части парогазовой смеси, при этом давление в рабочей камере снижают до нижнего давления данной ступени. Например, для первой ступени давление снижают в интервале от 2,755·105 до 2,025·105 Па. В интервале снижения давления и по достижении нижнего значения давления ступени происходит кипение белоксодержащей жидкости, при этом температура последней уменьшается до значения равновесного с нижним давлением ступени. Кипение жидкости усиливает и ускоряет процесс коагулирования белка из жидкости, а активное перемешивание последней при кипении максимально снижает пригар белка к нагретым поверхностям рабочей камеры.By connecting the volume of the air cushion with the atmosphere, a part of the gas-vapor mixture is released from the working chamber, while the pressure in the working chamber is reduced to the lower pressure of this stage. For example, for the first stage, the pressure is reduced in the range from 2.755 · 10 5 to 2.025 · 10 5 Pa. In the range of pressure reduction and upon reaching the lower value of the stage pressure, a protein-containing liquid boils, while the temperature of the latter decreases to a value equilibrium with the lower stage pressure. Boiling a liquid enhances and accelerates the process of coagulation of protein from a liquid, and active mixing of the latter during boiling minimizes the burning of protein to the heated surfaces of the working chamber.

Ступенчатое сбрасывание давления в рабочей камере прекращают при равновесном значении температуры жидкости и давлении 1,01·105 Па. Далее рабочую камеру разгерметизируют, а температуру жидкости уменьшают до 40°С. Это обеспечивают либо путем обдува рабочей камеры охлажденным воздухом либо путем теплопотерь в окружающую среду.The stepwise depressurization in the working chamber is stopped at an equilibrium value of the liquid temperature and a pressure of 1.01 · 10 5 Pa. Next, the working chamber is depressurized, and the temperature of the liquid is reduced to 40 ° C. This is achieved either by blowing cooled air into the working chamber or by heat loss into the environment.

Полученную среду с температурой, близкой к 40°С, сливают на сетчатые противни для последующего отцеживания и фильтрации с получением белка.The resulting medium with a temperature close to 40 ° C is poured onto a mesh pan for subsequent straining and filtration to obtain protein.

Claims (3)

1. Способ коагулирования белоксодержащих жидкостей путем постепенного нагревания жидкости в замкнутом объеме, последующего ее охлаждения при сбрасывании давления и деления продукта на обработанную жидкость и коагулят, отличающийся тем, что нагревание жидкости в замкнутом объеме ведут до температуры 130°С и соответствующего этой температуре давления, а уменьшение температуры жидкости ведут путем ступенчатого сбрасывания давления в замкнутом объеме и выравнивания температуры жидкости в каждой ступени соответственно давлению данной ступени.1. The method of coagulating protein-containing liquids by gradually heating the liquid in a closed volume, then cooling it when the pressure is released and dividing the product into the treated liquid and coagulate, characterized in that the heating of the liquid in the closed volume is carried out to a temperature of 130 ° C and the pressure corresponding to this temperature, and a decrease in the temperature of the liquid is carried out by stepping off the pressure in a closed volume and equalizing the temperature of the liquid in each stage according to the pressure of drop it. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ступенчатое сбрасывание давления прекращают, когда давление в замкнутом объеме достигает 1,01·105 Па, а деление продукта на обработанную жидкость и коагулят ведут при температуре от 40 до 30°С.2. The method according to claim 1, characterized in that the stepwise depressurization is stopped when the pressure in the closed volume reaches 1.01 · 10 5 Pa, and the product is divided into treated liquid and coagulate at a temperature of from 40 to 30 ° C. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что величина шага сбрасывания избыточного давления в каждой последующей ступени меньше величины шага сбрасывания давления в предыдущей ступени.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the step size of the overpressure relief in each subsequent stage is less than the step of the pressure relief in the previous stage.
RU2007119057/13A 2007-05-22 2007-05-22 Method of coagulating protein-containing liquids RU2336718C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007119057/13A RU2336718C1 (en) 2007-05-22 2007-05-22 Method of coagulating protein-containing liquids

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007119057/13A RU2336718C1 (en) 2007-05-22 2007-05-22 Method of coagulating protein-containing liquids

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2336718C1 true RU2336718C1 (en) 2008-10-27

Family

ID=40041831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007119057/13A RU2336718C1 (en) 2007-05-22 2007-05-22 Method of coagulating protein-containing liquids

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2336718C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2541634C1 (en) * 2013-10-18 2015-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашская государственная сельскохозяйственная академия" Method of heat treatment of blood of farm animals

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2541634C1 (en) * 2013-10-18 2015-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашская государственная сельскохозяйственная академия" Method of heat treatment of blood of farm animals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3818818A (en) Apparatus for processing food
JP4563027B2 (en) Method and apparatus for high temperature processing of materials under controlled temperature conditions
JP2007129994A (en) Apparatus for processing and treating unripe japanese plum or fully ripened japanese plum and method for producing japanese plum product
CN105660812B (en) A kind of hot air combined flexible sterilization method to instant surimi product of radio frequency-
KR100868382B1 (en) Fish with softened bone and manufacturing method thereof
CN100998422B (en) Method for producing liquor egg product using non-thermal sterilization technology
RU2336718C1 (en) Method of coagulating protein-containing liquids
JP2000152754A (en) Cooking and device therefor
US3672908A (en) Method of heat processing food
CN113207948A (en) Combined sterilization machine and method for fresh edible egg contents
JP5033934B1 (en) Rough knot for extracting extract components and method for producing the same
Rodrigues et al. Ohmic heating for preservation, transformation, and extraction
RU2610131C2 (en) Degreasing and disinfection method of slaughter animals raw casings
JP2001245635A (en) Method for producing seasoned boiled egg
KR20240106647A (en) Egg shell removal method using pulsed electric field
JPH0771463B2 (en) High pressure processing equipment
JP3104886B2 (en) Heat exchanger
CN106455647B (en) Apparatus for cultivating plant material as food
RU2030883C1 (en) Soya-bean milk production method
US9924729B2 (en) Method and device for preparing cheese by ohmic heat treatment
CN118511972A (en) Process for producing low-sodium instant prefabricated minced fillet product by using zero wastewater
RU2810733C1 (en) Method of producing culinary product in form of fish with vegetables
RU2055622C1 (en) Protein coagulation method
Grek et al. Influence of collagen-containing ingredient on thermocoagulation of protein of whey concentration
JP5827879B2 (en) Egg spread manufacturing method and egg spread manufacturing apparatus used therefor

Legal Events

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

Effective date: 20100523