SU1681816A1 - Способ получени сывороточного концентрата - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к молочной промышленности и предназначено дл  приготовлени  сывороточных концентратов, используемых при получении различных пищевых продуктов. Целью изобретени   вл етс  предотвращение снижени  растворимости белков и улучшение качества продукта. Молочную сыворотку очищают от казеиновой пыли и жира, внос т карбоксиметилцеллюлозу в количестве 0,01- 0,03%, деминерализуют электролизом при 8-20°С, внос т карбоксиметилцеллюлозу до общего содержани  в сыворотке 0,1-0,3%, пастеризуют, сгущают и сушат. 3 табл., 1 ил.

Description

(Л

С

Изобретение относитс  к молочной промышленности и предназначено дл  приготовлени  сывороточных концентратов, используемых при получении различных пищевых продуктов.

Целью изобретени   вл етс  предотвращение снижени  растворимости белков и улучшение качества продукта.

Способ осуществл ют следующим образом .

Молочную сыворотку направл ют на саморазгружающийс  сепаратор дл  извлечени  казеиновой пыли и жира. Затем в сыворотку внос т карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) в количестве 0,01-0,03%. тщательно перемешивают и направл ют на электродиализ , который осуществл ют при 8-20°С. После деминерализации в сыворотку внос т КМЦ до общей массовой доли последней 0,1-0,3%. Далее провод т пастеризацию, сгущение сыворотки и сушку.

КМЦ оказывает стабилизирующее воздействие на сывороточные белки,  вл  сь защитным коллоидом. При электродиализе удал ютс  ионы, адсорбированные на поверхности белка, они переход т в раствор по мере его обеднени  однотипными ионами , в результате чего снижаетс  суммарный зар д белка и ослабл ютс  гидратные оболочки . Потер вшие устойчивость белки осаждаютс  на мембранах в виде пленки.

Способность КМЦ предотвращать это отрицательное  вление объ сн етс  тем, что при снижении ионной силы раствора образуютс  растворимые комплексы белка и КМЦ. Эти комплексы обладают большой устойчивостью даже при термических воздействи х . Дл  их дестабилизации необходимо значительно снизить активную кислотность (). При электродиализе и дальнейшей обработке активна  кислотность концентрата значительно отличаетс 

о

00

со о

от этого значени . Выбранный интервал концентраций КМЦ  вл етс  оптимальным. Стабилизирующее действие КМЦ начинает про вл тьс  при концентрации не менее 0,01%, а при меньшей концентрации вли ни  КМЦ на стабилизацию белка незначительно . При повышении дозы КМЦ выше 0,03% увеличиваетс  число молекул КМЦ, не образовавших комплекс с белком; облада  зар дом, они могут двигатьс  в электрическом поле и осаждатьс  на мембране. Следовательно, КМЦ перед деминерализацией необходимо вносить в минимальном количестве, обеспечивающем стабилизацию белка. Кроме того, с увеличением дозы КМЦ возрастает в зкость системы, что повышает затраты на создание активного гид- родинамического режима в камерах электродиализатора, создает диффузионное сопротивление при массообменных процессах, происход щих на границе раствор-мембрана .

На чертеже приведен график зависимости вли ни  массовой доли общего содержани  КМЦ в сывороточном концентрате на его пенообразующие свойства, определ ющие качество продукта, а также массовой доли КМЦ, внесенной в молочную сыворотку до деминерализации, от содержани  белка в растворимой форме в конечном продукте.

Деминерализаци  молочной сыворотки без КМЦ приводит к значительной потере белка (до 30%), который осаждаетс  на мембранах электродиализной установки или находитс  во взвешенном состо нии и седиметрирует при центрифугировании.

Добавление 0,005% КМЦ незначительно вли ет на потери белка, а 0,01% КМЦ позвол ет уже на 20% снизить потери белка по сравнению с исходными. КМЦ в количестве 0,03% практически предотвращает потери белка. Дальнейшее повышение содержани  КМЦ в сыворотке не дает значительных изменений, а только повышает в зкость системы и нагрузку на насосы.

Дл  определени  оптимального содержани  КМЦ в готовом концентрате изучают пенообразующие свойства готовых сухих концентратов с массовой долей КМЦ в них 1, 2 и 3%, что соответствует содержанию КМЦ в жидких концентратах 0,07; 0,18 и 0,36%. Данные примеров осуществлени  приведены в табл. 1-3.

Данные табл. 1-3 показывают, что наиболее оптимальным  вл етс  сывороточный концентрат с содержанием 2% КМЦ. При повышении содержани  КМЦ в сухом продукте до 3%, т.е. больше 0,3% в исходном растворе, пенообразующие свойства не улучшаютс  - практически не измен етс 

взбитость пены, удельный объем и ее стойкость , в то врем  как очевидно увеличиваетс  в зкость раствора и его себестоимость. При уменьшении содержани  КМЦ в сухом концентрате до 1%, т.е. менее 0,1% в растворе, наблюдаетс  существенное снижение пенообразующих свойств, в частности стойкость пены снижаетс  почти в 2 раза.

0 В предложенном способе электродиализ осуществл ют при 8-20°С, т.е. после сбора, охлаждени  и хранени .

Повышение температуры выше 20°С нецелесообразно . Указанный температурный

5 интервал показывает, что сыворотка перед деминерализацией не подвергаетс  тепловой обработке. Сыворотку можно использовать как после охлаждени  (8°С), так и сразу после поступлени  (20°С). Температура 8°С

0 обусловлена параметрами работы охладительной установки. Коллоидна  система сыворотки не нарушена температурными воздействи ми и поэтому в процессе деминерализации имеет большую устойчивость.

5 Пастеризаци  сыворотки перед началом технологического процесса в конкретном способе малоэффективна. Во-первых, трудно избежать вторичного обсеменени  при дальнейшем прохождении сыворотки

0 через электродиализатор, трубы, насосы, арматуру и др., во-вторых, в продукт вноситс  КМЦ,  вл юща с  источником микрофлоры . При повышении температуры деминерализации до 40°С увеличиваютс 

5 потери белка на 5% по сравнению с сывороткой , обработанной при 20°С.

Предотвращение снижени  растворимости белков и улучшение функциональных свойств концентратов теоретически можно

0 объ снить наличием растворимых комплексов белок-КМЦ. Предотвращение возникновени  крупных кристаллов можно объ снить свойствами КМЦ, а возможно и комплекса белок-КМЦ. Экспериментально установле5 но, что при хранении сгущенного концентрата с КМЦ происходит быстрый рост кристаллов лактозы, но их размеры невелики . Поскольку концентрат представл ет собой в зкий раствор, эти кристаллы

0 наход тс  во взвешенном состо нии. Осадка при хранении кристаллы не образуют, на пробу не ощутимы. При внесение концентрата с КМЦ в другие продукты кристаллизаци  углеводов в них, например сахарозы,

5 протекает аналогично. Этот факт  вл етс  важным при использовании концентрата в смес х дл  мороженого и рецептурах кондитерских изделий.

Пример. Творожную сыворотку кислотностью 60°Т в количестве 5 т направл ют

на саморазгружающийс  сепаратор. После этого в сыворотку внос т карбоксиметил- целлюлозу в количестве 1 кг (0,02%) в виде 5%-ного водного раствора и тщательно перемешивают . Сыворотку направл ют на электродиализатор до достижени  степени деминерализации 65%. Степень деминерализации определ ют путем сравнени  электропроводностиисходного и деминерализованного растворов. Кислотность деминерализованной сыворотки 25°Т. Температура сыворотки 15°С. В деминерализованную сыворотку дополнительно внос т 9 кг раствора КМЦ ((М8%, обща  доза 0,2%). Смесь пастерм ую,т при 76 ± 2°С с выдержкой 20 с. Сывдрот сгущают до концентрации 30%. Получает JOOO кг сгущенного концентрата кисйв ноетью 130°Т. Концентрат сушат на распылительПенообразующие свойства сухого сывороточного концентрата с 1% КМЦ

Таблица Пенообразующие свойства сухого сывороточного концентрата с 2 % КМЦ

Таблица 3 Пенообразующие свойства сухого сывороточного концентрата с 3 % КМЦ

ной сушилке и получают 320 кг сухого продукта .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  сывороточного концентрата с проведением процессов очистки творожной сыворотки от казеиновой пыли и жира, пастеризации, сгущени , деминерализации электродиализом и сушки, о т л ичающийс  тем, что, с целью предотвращени  снижени  растворимости белков и улучшени  качества продукта, перед пастеризацией в творожную сыворотку внос т 0,01-0,03% ка рбокси мети л целлюлозы,

   электродиализ провод т при 8-20°С, затем в деминерализованную сыворотку внос т карбрксиметилцеллюлозу до общей массовой доли последней в сыворотке 0,1- 0,3%.

   Таблица 1

   m

   SO

   ео

   70 «

   so

   o

   0

   0,02 0,03 HOV

   МассоВа  дол  МЦ, %