RU2360006C1

RU2360006C1 - Production method of milk sugar out of salty whey

Info

Publication number: RU2360006C1
Application number: RU2008122144/13A
Authority: RU
Inventors: Иван Алексеевич Евдокимов (RU); Иван Алексеевич Евдокимов; Николай Яковлевич Дыкало (RU); Николай Яковлевич Дыкало; Анатолий Викторович Пермяков (RU); Анатолий Викторович Пермяков; Евгений Романович Смирнов (RU); Евгений Романович Смирнов
Priority date: 2008-06-02
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2009-06-27

Abstract

FIELD: food industry.

SUBSTANCE: invention is related to milk industry. Production method of milk sugar out of salty whey provides for warming salty whey up to 35-40°C, skimming at that temperature, desalination of salty whey, on its first stage nanofiltration is performed at pressure 2.0-2.5 MPa till desalination level 20-25% and dry substances content 18-20%. On the second stage electrodialysis of filtered whey is performed till it becomes 0.5-0.6%. It is brightened by thermal acid concretion with acidification till pH 4.4-4.6, kept at temperature 90-95°C and separate proteins at that temperature. Cooling and condensation at temperature 55-60°C till dry substances content 60-65%. Lactose is crystallised in syrup during 20-22 hours while cooled down to 8-10°C. Crystals are separated by centrifugation at this temperature and dried at 120-140°C. Milk sugar is obtained with factor of merit 95-97%.

EFFECT: invention provides increased speed of obtaining milk sugar in comparison with known ways.

2 ex

Description

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве молочного сахара из соленой сыворотки, полученной при частичной посолке сыра в зерне.The invention relates to the dairy industry and can be used in the production of milk sugar from salted whey obtained by partial salting of cheese in grain.

Известен способ производства лактозы, предусматривающий смешивание соленой сыворотки с несоленой до достижения зольности не более 1,5%, осветление полученной смеси, ее сгущение, кристаллизацию лактозы, отделение кристаллов от мелассы центрифугированием с последующей сушкой (Храмцов А.Г. Молочная сыворотка. М.: Пищевая промышленность, 1979, с.25-26). Недостаток способа заключается в недостаточно высоком выходе продукта и его пониженной доброкачественности.A known method for the production of lactose, comprising mixing salted whey with unsalted until an ash content of not more than 1.5%, clarifying the mixture, thickening it, crystallizing lactose, separating the crystals from molasses by centrifugation, followed by drying (Khramtsov A.G. Milk whey. M. : Food Industry, 1979, p.25-26). The disadvantage of this method is the insufficiently high yield of the product and its reduced benignity.

Ближайшим техническим решением к предложенному изобретению является способ производства лактозы, включающий сепарирование для отделения частиц жира и казеиновой пыли, деминерализацию электродиализом при 18-20°С до зольности 0,2-1,2%, осветление, сгущение при температуре 60-70°С до содержания сухих веществ в сиропе 62-64%, кристаллизацию лактозы в течение 35-37 часов при охлаждении до 8-10°С, выделение и сушку влажных кристаллов лактозы. В результате получают молочный сахар с доброкачественностью до 96,6% (Пермяков А.В. Разработка технологии молочного сахара из соленой сыворотки: автореферат дис. канд. техн. наук - Ставрополь, 2007 - с.17-21). Недостаток способа заключается в длительности технологического процесса.The closest technical solution to the proposed invention is a method for the production of lactose, including separation for the separation of particles of fat and casein dust, demineralization by electrodialysis at 18-20 ° C to an ash content of 0.2-1.2%, clarification, thickening at a temperature of 60-70 ° C until the solids content in the syrup is 62-64%, crystallization of lactose for 35-37 hours when cooled to 8-10 ° C, the allocation and drying of wet crystals of lactose. The result is milk sugar with a benign quality of up to 96.6% (Permyakov A.V. Development of the technology of milk sugar from salted whey: abstract of the dissertation of the candidate of technical sciences - Stavropol, 2007 - p.17-21). The disadvantage of this method is the duration of the process.

Технический результат изобретения заключается в ускорении процесса получения молочного сахара.The technical result of the invention is to accelerate the process of obtaining milk sugar.

Для достижения этого технического результата в предложенном способе, предусматривающем сепарирование, деминерализацию сыворотки, осветление деминерализованной сыворотки, ее сгущение с получением сиропа, кристаллизацию лактозы в сиропе, выделение и сушку влажных кристаллов лактозы, процесс деминерализации сыворотки проводят в две стадии, на первой из которых осуществляют ее нанофильтрацию до достижения степени деминерализации 20-25% и содержания сухих веществ 18-20%, а на второй стадии проводят электродиализ фильтрованной сыворотки до достижения ее зольности 0,5-0,6%, при этом процесс кристаллизации лактозы осуществляют в течение 20-22 часов.To achieve this technical result in the proposed method, which includes separation, demineralization of whey, clarification of demineralized whey, its thickening to obtain syrup, crystallization of lactose in syrup, isolation and drying of wet lactose crystals, the process of serum demineralization is carried out in two stages, the first of which is carried out its nanofiltration to achieve a degree of demineralization of 20-25% and a solids content of 18-20%, and in the second stage, electrodialysis of filtered serum is carried out to reduction of its ash content of 0.5-0.6%, while the process of crystallization of lactose is carried out for 20-22 hours.

Способ осуществляют следующим образом. Соленую сыворотку нагревают до температуры 35-40°С, сепарируют при этой температуре для отделения частиц жира и казеиновой пыли и проводят процесс деминерализации в две стадии. На первой стадии сыворотку подают в нанофильтрационную установку и проводят процесс нанофильтрации при давлении 2,0-2,5 МПа до достижения степени деминерализации 20-25% и содержания сухих веществ 18-20%. При этом удаляется 75-80% одновалентных ионов калия и натрия. Фильтрованную сыворотку направляют на вторую стадию деминерализации путем электродиализа до достижения зольности 0,5-0,6%. Деминерализованную сыворотку осветляют термокислотной коагуляцией с подкислением до рН 4,4-4,6, выдержкой при температуре 90-95°С и отделением белков при этой температуре, охлаждают и сгущают при температуре 55-60°С до содержания сухих веществ 60-65%. В полученном сиропе проводят кристаллизацию лактозы на протяжении 20-22 часов с охлаждением до 8-10°С, образовавшиеся кристаллы отделяют центрифугированием при этой температуре и сушат при 120-140°С. Получают молочный сахар с доброкачественностью 95-97%.The method is as follows. Salt whey is heated to a temperature of 35-40 ° C, separated at this temperature to separate particles of fat and casein dust, and the demineralization process is carried out in two stages. In the first stage, the serum is fed into the nanofiltration unit and the nanofiltration process is carried out at a pressure of 2.0-2.5 MPa until the degree of demineralization is 20-25% and the solids content is 18-20%. In this case, 75-80% of monovalent ions of potassium and sodium are removed. Filtered serum is sent to the second stage of demineralization by electrodialysis to achieve an ash content of 0.5-0.6%. Demineralized serum is clarified by thermoacid coagulation with acidification to pH 4.4-4.6, aging at a temperature of 90-95 ° С and protein separation at this temperature, cooled and concentrated at a temperature of 55-60 ° С to a dry matter content of 60-65% . In the resulting syrup, lactose crystallization is carried out for 20-22 hours with cooling to 8-10 ° C, the resulting crystals are separated by centrifugation at this temperature and dried at 120-140 ° C. Get milk sugar with a benignness of 95-97%.

Пример 1.Example 1

Осуществляют процесс по известному способу. Берут 5000 л соленой сыворотки с содержанием золы 2,6%, нагревают до 40°С и сепарируют для отделения жира и казеиновой пыли. Отсепарированную сыворотку охлаждают до 20°С и направляют на электродиализную обработку на протяжении 8 ч до достижения зольности сыворотки 0,5%. Деминерализованную сыворотку осветляют термокислотной коагуляцией с подкислением до рН 4,5, выдержкой при 90°С на протяжении 25 минут и отделением белка. Осветленную сыворотку сгущают при температуре 60°С на протяжении 6 ч до содержания сухих веществ 60%. Сгущенный сироп направляют на кристаллизацию в нем лактозы на протяжении 35 часов при охлаждении до 8°С. Образовавшиеся кристаллы отделяют центрифугированием при этой температуре и сушат при 120°С. Получают 98 кг молочного сахара с доброкачественностью 95%. Общая длительность процесса составляет 66 часов.Carry out the process by a known method. Take 5000 l of salted whey with an ash content of 2.6%, heated to 40 ° C and separated to separate fat and casein dust. The separated serum is cooled to 20 ° C and sent for electrodialysis treatment for 8 hours until a serum ash content of 0.5% is reached. Demineralized serum is clarified by thermo-acid coagulation with acidification to pH 4.5, exposure at 90 ° C for 25 minutes and protein separation. The clarified whey is concentrated at a temperature of 60 ° C for 6 hours to a solids content of 60%. The thickened syrup is sent to crystallize lactose in it for 35 hours while cooling to 8 ° C. The resulting crystals are separated by centrifugation at this temperature and dried at 120 ° C. Get 98 kg of milk sugar with a benignness of 95%. The total duration of the process is 66 hours.

Пример 2.Example 2

Осуществляют процесс по предложенному способу. Берут 5000 л соленой сыворотки с содержанием золы 2,6%, нагревают до 40°С и сепарируют для отделения жира и казеиновой пыли. Осуществляют первую стадию деминерализации: отсепарированную сыворотку направляют в нанофильтрационную установку, где проводят процесс нанофильтрации при давлении 2,3 МПа до достижения степени деминерализации 25% и содержания сухих веществ 22% на протяжении 1 ч. Фильтрованную сыворотку подают в электродиализатор и проводят вторую стадию деминерализации. Электродиализ осуществляют на протяжении 4 ч до достижения зольности сыворотки 0,6%. Деминерализованную сыворотку осветляют термокислотной коагуляцией с подкислением до рН 4,4, выдержкой при 91°С на протяжении 25 минут и отделением белка. Осветленную сыворотку сгущают при температуре 60°С на протяжении 2 ч до содержания сухих веществ 63%. Сгущенный сироп направляют на кристаллизацию в нем лактозы на протяжении 22 часов при охлаждении до 8°С. Образовавшиеся кристаллы отделяют центрифугированием при этой температуре и сушат при 120°С. Получают 101 кг молочного сахара с доброкачественностью 97%. Общая длительность процесса составляет 32 часа. По сравнению с известным способом она сокращается на 34 часа.Carry out the process according to the proposed method. Take 5000 l of salted whey with an ash content of 2.6%, heated to 40 ° C and separated to separate fat and casein dust. The first stage of demineralization is carried out: the separated serum is sent to the nanofiltration unit, where the nanofiltration process is carried out at a pressure of 2.3 MPa until the degree of demineralization is 25% and the solids content of 22% for 1 hour.The filtered serum is fed into the electrodialyzer and the second stage of demineralization is carried out. Electrodialysis is carried out for 4 hours until a serum ash content of 0.6% is reached. Demineralized serum is clarified by thermo-acid coagulation with acidification to pH 4.4, exposure at 91 ° C for 25 minutes and protein separation. The clarified whey is concentrated at a temperature of 60 ° C for 2 hours to a solids content of 63%. Condensed syrup is sent to crystallize lactose in it for 22 hours while cooling to 8 ° C. The resulting crystals are separated by centrifugation at this temperature and dried at 120 ° C. Get 101 kg of milk sugar with a benignness of 97%. The total process time is 32 hours. Compared with the known method, it is reduced by 34 hours.

Claims

A method for the production of milk sugar from salted whey, including its separation, serum demineralization, clarification of demineralized whey, its thickening to produce syrup, crystallization of lactose in syrup, isolation and drying of wet lactose crystals, characterized in that the process of serum demineralization is carried out in two stages, the first of which carry out its nanofiltration to achieve a degree of demineralization of 20-25% and a solids content of 18-20%, and in the second stage, electrodialysis of filtered whey until its ash content reaches 0.5-0.6%, while the process of crystallization of lactose is carried out for 20-22 hours