WO2007052996A1 - Procede de fabrication de caseine et dispositif de sa mise en oeuvre - Google Patents
Procede de fabrication de caseine et dispositif de sa mise en oeuvre Download PDFInfo
- Publication number
- WO2007052996A1 WO2007052996A1 PCT/LT2005/000004 LT2005000004W WO2007052996A1 WO 2007052996 A1 WO2007052996 A1 WO 2007052996A1 LT 2005000004 W LT2005000004 W LT 2005000004W WO 2007052996 A1 WO2007052996 A1 WO 2007052996A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- casein
- protein
- milk
- membrane filter
- separated
- Prior art date
Links
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 title claims abstract description 47
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- 239000005018 casein Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 102000011632 Caseins Human genes 0.000 claims abstract description 57
- 108010076119 Caseins Proteins 0.000 claims abstract description 57
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 claims abstract description 14
- 235000020183 skimmed milk Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 235000021119 whey protein Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 239000003925 fat Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 7
- 235000020247 cow milk Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims abstract 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 20
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 16
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 claims description 10
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 10
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 10
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 8
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 claims description 8
- 239000012465 retentate Substances 0.000 claims description 8
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 6
- 102000014171 Milk Proteins Human genes 0.000 claims description 4
- 108010011756 Milk Proteins Proteins 0.000 claims description 4
- 235000021239 milk protein Nutrition 0.000 claims description 4
- 102000004506 Blood Proteins Human genes 0.000 claims 1
- 108010017384 Blood Proteins Proteins 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 abstract description 5
- 239000008267 milk Substances 0.000 abstract description 5
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 9
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 6
- 229940108461 rennet Drugs 0.000 description 6
- 108010058314 rennet Proteins 0.000 description 6
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 235000013351 cheese Nutrition 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 3
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 2
- 239000005862 Whey Substances 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940021722 caseins Drugs 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000035602 clotting Effects 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005184 irreversible process Methods 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 206010053567 Coagulopathies Diseases 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 235000020140 chocolate milk drink Nutrition 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000013310 margarine Nutrition 0.000 description 1
- 239000003264 margarine Substances 0.000 description 1
- 235000021243 milk fat Nutrition 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 235000008939 whole milk Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J1/00—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
- A23J1/20—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from milk, e.g. casein; from whey
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
- A23C3/00—Preservation of milk or milk preparations
- A23C3/02—Preservation of milk or milk preparations by heating
- A23C3/03—Preservation of milk or milk preparations by heating the materials being loose unpacked
- A23C3/033—Preservation of milk or milk preparations by heating the materials being loose unpacked and progressively transported through the apparatus
- A23C3/0332—Preservation of milk or milk preparations by heating the materials being loose unpacked and progressively transported through the apparatus in contact with multiple heating plates
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
- A23C9/00—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
- A23C9/14—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment
- A23C9/142—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment by dialysis, reverse osmosis or ultrafiltration
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
- A23C9/00—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
- A23C9/14—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment
- A23C9/142—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment by dialysis, reverse osmosis or ultrafiltration
- A23C9/1422—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment by dialysis, reverse osmosis or ultrafiltration by ultrafiltration, microfiltration or diafiltration of milk, e.g. for separating protein and lactose; Treatment of the UF permeate
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J1/00—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
- A23J1/20—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from milk, e.g. casein; from whey
- A23J1/202—Casein or caseinates
Definitions
- Casein is used in the dairy industry for the production of cheese. But at present, the main area of use of caseins is caseinates, obtained by adding alkaline substances to casein. Depending on these added substances, caseinates of sodium, potassium or calcium can be obtained. Caseinates are widely used in the dairy industry for the production of analogues of cheese, chocolate milk, margarine and many other products.
- Casein can be obtained in two different ways, namely, acid deposition and rennet deposition.
- the acidic method for producing casein is traditional and based on reaching the point of precipitation of casein with acid.
- different acids determine the different structure of precipitated casein.
- casein precipitated with lactic acid is more granular and friable
- precipitation with hydrochloric acid determines the more viscous and viscous structure of casein.
- Rennet casein is produced using milk clotting enzymes and adhering to optimal coagulation and clot formation conditions. The finished clot is crushed, heated to 58-60 0 C with stirring, washed with water and dried.
- casein unlike acid deposition, the rennet method of precipitation of casein is an irreversible process.
- precipitated casein contains a lot of calcium and phosphates, and acid casein contains a limited amount of these salts.
- acid casein contains a limited amount of these salts.
- both types of casein are resistant to high temperatures and have high nutritional value.
- Technological methods for the production of casein are described in more detail in the book by J. Dukstas, D. Caserauskais, Pieno rérdirbimo teslogologia ", 1994, Vilnius.
- Membrane filtration allows you to concentrate the emitted particles in a smaller volume relative to the initial volume of liquid. In this way, whey protein concentrates free of fats and bacteria can be obtained.
- Membrane technology information can be found at www. gefiltratiop.com.
- Known methods obtained casein has the following disadvantages:
- Treasuries are insoluble in water, which complicates their direct use in various industries.
- the use of caseins requires their conversion to caseinates or other acceptable forms.
- the acid casein obtained casein is an acidic product, in addition, during production, the obtained whey is also acidic. Before use, for example, in the food industry, such acidic products must be neutralized to a value suitable for consumption.
- the aim of the invention is the production of water-soluble casein, without using acids, alkalis or any other chemicals.
- the goal can be achieved by membrane micro-, ultrafiltration systems, with which milk proteins are separated into whey proteins and casein protein. Casein protein is further processed in a membrane ultrafiltration concentrator, while not isolating any binders to isolate the protein.
- a membrane method for the production of casein is proposed, at the beginning of which whole cow's milk is separated in a separator, where fats and skim milk are separated.
- skim milk after the separator from the intermediate tank is pasteurized in a plate pasteurizer at a temperature of 50-80 0 C with a holding time of 15-75 s, after which it is cooled to 4-10 0 C and sent to intermediate carrying capacity.
- skim milk is fed into a membrane microfiltration-fractionation filter of proteins, in which milk protein is separated into casein and whey protein.
- the separated microfiltration casein-retentate protein is fed through an intermediate tank to an ultrafiltration + defiltration membrane filter, where ultrafiltration retentate is formed - 14- 36% solids casein concentrate.
- Casein production equipment includes a membrane filter for microfiltration-fractionation of proteins, a membrane filter for ultrafiltration + filter for concentration concentration of casein protein, and a membrane filter for ultrafiltration of whey protein concentration.
- the membrane microfiltration-concentration filter of proteins is composed of membranes that separate particles of 0.05-10 microns in size, their surface area is from 50 to 310 m 2 , the filtration rate is 50-120 l / cm 2 / h, operating temperature is 5-28 0 C.
- the ultrafiltration + defiltration membrane filter consists of membranes separating particles of 0.001-0.2 ⁇ m in size, the surface area of which is 50-310 m 2 , the filtration rate is from 50 to 120 l / cm 2 / h, and the operating temperature is 5-28 0 C.
- Fig. 1 is a general diagram of the production of water-soluble casein from cow's milk;
- the delivered whole cow's milk from the milk tanker 1 is sent through an acceptance pipe to the intermediate tank 2, from which to the heater 3, where the temperature is heated to 5-58 0 C. Heated milk is fed to the milk fat separator - separator 4, with the help of which skim milk and fats are separated.
- the skim milk obtained is sent to an intermediate tank 5, then to a plate pasteurizer, where it is pasteurized at a temperature of 50-87 0 C with a holding time of 15 to 75 s.
- a plate-type refrigerator 7 skim milk is cooled to 5-28 0 C and through an intermediate tank 8 is sent to a microfiltration-fractionation membrane filter of proteins 9.
- Microfiltration retentate (casein protein) is fed through an intermediate tank 15 to an ultrafiltration + defiltration membrane filter 16, from which ultrafiltration retentate obtained, - 14-36% solids casein protein concentrate, sent to the dryer 17 and dried to 4-6% humidity.
- the powder thus obtained has an intact protein structure and is water soluble.
- a whey protein concentrate, cream (Fig. 1).
- Microfiltration permeate (whey proteins) through an intermediate container 10 enters a plate cooler 11, where it is cooled to 5-28 0 C.
- the cooled permeate is fed to an ultrafiltration membrane filter 12, from which ultrafiltration retentate having 83% whey proteins comes out, 16-36 % solids.
- Ultrafiltration retentate in dryer 13 is dried to 4-6% moisture, which allows to obtain a whey protein concentrate, the composition of which is as follows: Whey protein 85%
- Cream of 60% fat content from the separator 4 enters the normalizer 18, into which the necessary amount of microfiltration permeate enters from the intermediate tank 10.
- the cream is normalized, for example, to 40% fat, and then served in the pasteurizer cream 19, where pasteurized at a temperature of 95-105 0 C.
- the resulting cream is sent for further use.
- casein obtained by the membrane method does not require additional conversion to caseinates, which is necessary for casein obtained in the traditional way. Since casein is the main milk protein for cheese production, the casein obtained for the production of cheese can be used directly in the membrane method. This allows 3 times to reduce production costs.
- water-soluble casein Another great advantage of water-soluble casein is that neither acids, nor alkalis, nor any other binding substances are used in the production process, which makes it possible to obtain a pure ecological product.
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Dairy Products (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Description
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КАЗЕИНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Изобретение может быть использовано в различных сферах промышленности, среди которых наиболее значительными являются пищевая, бумажная, химическая, а также фармацевтическая области промышленности. В молочной промышленности казеин используется для производства сыров. Но в настоящее время основной областью использования казеинов являются казеинаты, получаемые при добавлении в казеин щелочных веществ. В зависимости от этих добавляемых веществ могут быть получены казеинаты натрия, калия или кальция. Казеинаты широко используются в молочной промышленности для производства аналогов сыров, шоколадного молока, маргарина и многих других продуктов.
Казеин может быть получен двумя различными способами, а именно, кислотным осаждением и сычужным осаждением. Кислотный способ получения казеина является традиционным и основан на достижении точки осаждения казеина с помощью кислоты. Кроме того, разные кислоты определяют различную структуру осажденного казеина. Например, казеин, осажденный молочной кислотой, более зернистый и рыхлый, в то время как осаждение соляной кислотой определяет более вязкую и тягучую структуру казеина. Сычужный казеин производят, используя молоко свертывающие ферменты и придерживаясь оптимальных условий свертывания и формирования сгустка. Готовый сгусток измельчают, нагревают до 58-60 0C при перемешивании, промывают водой и высушивают. Надо упомянуть, что в отличии от кислотного осаждения сычужный способ осаждения казеина является необратимым процессом. Сычужным способом осажденный казеин в своем составе имеет много кальция и фосфатов, а кислотный казеин содержит ограниченное количество этих солей. Однако, оба вида казеина отличаются стойкостью к высоким температурам и имеют высокую пищевую ценность. Более подробно технологические способы производства казеина описаны в книге J.Dukstаs, D.Касеrаuskаs ,,Pieno реrdirbimо tесhпоlоgijа", 1994 г., Вильнюс.
Выше упомянутые способы производства казеина также описаны в патентах Российской Федерации ÷Nb 1600671, JVs 1692505, JVb 2199233, JVb 2201099. В молочной промышленности широко используются мембранные процессы фильтрации (микро-, ультра-, нанофильтрация и обратный осмос) - сепарационные (разделительные) процессы, которые протекают под давлением с использованием пористых полимерных или неорганических материалов. Эти процессы за последние 30 лет нашли широкое применение в различных отраслях промышленности для очистки
или концентрирования жидких сред. С помощью мембранных технологий перерабатывают цельное молоко, обезжиренное молоко, предварительно сквашенное молоко, а также сыворотка. В отличие от обычной фильтрации, которая используется при выделении взвешенных частиц больше чем 10 мкм, мембранные процессы фильтрации позволяют отделить частицы, размер которых меньше чем 10 микрон. Мембранная фильтрация позволяет концентрировать выделяемые частицы в меньшем объеме относительно первоначального объема жидкости. Таким образом могут быть получены концентраты сывороточных белков, не содержащие жиры и бактерии. Информацию о мембранных технологиях можно найти на сайте www. gеаfiltrаtiоп.соm. Известными способами полученный казеин имеет следующие недостатки:
1. Казенны нерастворимы в воде, что затрудняет их непосредственное использование в различных отраслях промышленности. Использование казеинов требует их конвертации в казеинаты или другие приемлемые формы.
2. Поскольку сычужный способ осаждения казеина является необратимым процессом, полученный нерастворимый казеин, в отличие от кислотного казеина, не может быть восстановлен в растворимую коллоидную форму. Это свойство сильно ограничивает возможности его применения.
3. Произведенный сычужный казеин не может быть повторно переработан.
4. Кислотным способом полученный казеин является кислым продуктом, кроме того, во время производства получаемая сыворотка также является кислой. Перед использованием, например, в пищевой промышленности, такие кислые продукты необходимо нейтрализовать до значения пригодного к употреблению.
Целью изобретения является производство водорастворимого казеина, не используя кислоты, щелочи или какие-либо другие химические вещества. Цель может быть достигнута путем мембранных микро-, ультрафильтрационных систем, с помощью которых белки молока разделяют на сывороточные белки и белок казеина. Белок казеина далее обрабатывают в мембранном ультрафильтрационном концентраторе, при этом для выделения белка не используя каких-либо связывающих веществ. Предлагается мембранный способ производства казеина, в начале которого цельное коровье молоко сепарируют в сепараторе, где отделяют жиры и обезжиренное молоко. Новым является то, что обезжиренное молоко после сепаратора из промежуточной емкости пастеризируют в пластинчатом пастеризаторе при 50-80 0C температуре с выдержкой 15-75 с, после чего охлаждают до 4-10 0C и направляют в
промежуточную балансовую емкость. Из этой емкости обезжиренное молоко подают в мембранный фильтр микрофильтрации-фракционирования белков, в котором молочный белок разделяют на казеин и сывороточный белок. Отделенный белок казеина-ретентат микрофильтрации через промежуточную емкость подают в мембранный фильтр ультрафильтрации+дефильтрации, где образовывают ретентат ультрафильтрации - 14- 36 % сухих веществ концентрат казеина. Полученный концентрат направляют в сушилку, где высушивают до 4-6 % влажности, а полученный в воде растворимый порошок казеина направляют сначала в охлаждающий циклон и далее в фасовочный цех. В состав оборудования производства казеина входит мембранный фильтр микрофильтрации-фракционирования белков, мембранный фильтр ультрафильтрации + дефильтрации концентрирования белка казеина, мембранный фильтр ультрафильтрации концентрирования сывороточных белков.
Мембранный фильтр микрофильтрации-концентрирования белков составляют мембраны, которые отделяют частицы размером 0,05-10 мкм, площадь их поверхности от 50 до 310 м2, скорость фильтрации 50-120 л/cм2/ч, рабочая температура 5-28 0C.
Мембранный фильтр ультрафильтрации+дефильтрации состоит из мембран, отделяющих частицы размером 0,001-0,2 мкм, площадь поверхности которых 50-310 м2, скорость фильтрации от 50 до 120 л/cм2/ч, а рабочая температура 5-28 0C. Предлагаемое изобретение описывается следующими схемами: рис. 1 - общая схема производства водорастворимого казеина из коровьего молока;
На производство доставленное цельное коровье молоко из молоковоза 1 по приемочному трубопроводу направляют в промежуточную емкость 2, из которой в нагреватель 3, где подогревают до 5-58 0C температуры. Подогретое молоко подается в отделитель жиров молока - сепаратор 4, с помощью которого отделяют обезжиренное молоко и жиры. Во время сепарации полученное обезжиренное молоко направляют в промежуточную емкость 5, затем в пластинчатый пастеризатор, где пастеризируют при 50-87 0C температуре с выдержкой от 15 до 75 с. Далее в пластинчатом холодильнике 7 обезжиренное молоко охлаждают до 5-28 0C и через промежуточную емкость 8 направляют в мембранный фильтр микрофильтрации-фракционирования белков 9. Ретентат микрофильтрации (белок казеина) через промежуточную емкость 15 подают в мембранный фильтр ультрафильтрации+дефильтрации 16, из которого полученный ретентат ультрафильтрации, - 14-36 % сухих веществ концентрат белка казеина,
направляют в сушилку 17 и высушивают до 4-6 % влажности. Таким образом полученный порошок имеет неповрежденную белковую структуру и является водорастворимым.
Характеристика водорастворимого казеина: Белок казеина 74 - 85 %
Жиры 0,8 - 2 %
Лактоза+минеральные вещества 18 - 7 % Влажность 4 - 6 %.
При производстве казеина выше описанным способом получают дополнительные продукты, а именно, концентрат сывороточных белков, сливки (рис. 1). Пермеат микрофильтрации (сывороточные белки) через промежуточную емкость 10 поступает в пластинчатый холодильник 11, где его охлаждают до 5-28 0C. Охлажденный пермеат подают в мембранный фильтр ультрафильтрации 12, из которого выходит ретентат ультрафильтрации, имеющий 83 % сывороточных белков, 16-36 % сухих веществ. Ретентат ультрафильтрации в сушилке 13 высушивают до 4-6 % влажности, что позволяет получить концентрат сывороточных белков, состав которого следующий: Сывороточные белки 85 %
Жиры 2 %
Лактоза+минеральные вещества 7 - 9 % Влажность 4 - 6 %.
Сливки 60 %-нoй жирности из сепаратора 4 поступают в нормализатор 18, в который из промежуточной емкости 10 поступает необходимое количество пермеата микрофильтрации. В нормализаторе 18 сливки нормализуют, например до 40 %-нoй жирности, а затем подают в пастеризатор сливок 19, где пастеризуют при температуре 95-105 0C. Полученные сливки направляются для дальнейшего использования.
Преимущество растворимого казеина, полученного мембранным способом, в том, что не требуется дополнительной конвертации в казеинаты, которая необходима для казеина, полученного традиционным способом. Поскольку казеин является основным молочным белком производства сыров, мембранным способом полученный казеин для производства сыров может быть использован непосредственно. Это позволяет в 3 раза уменьшить производственные затраты.
Также большим преимуществом водорастворимого казеина является то, что в процессе производства не используются ни кислоты, ни щелочи, ни какие-либо другие связывающие вещества, что дает возможность получить чистый экологический продукт.
Claims
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
5 1. Способ производства казеина, когда сырое коровье молоко сепарируют в сепараторе, где отделяют жиры и обезжиренное молоко, отличающийся тем, что обезжиренное молоко после сепаратора из промежуточной ёмкости пастеризируют в пастеризаторе при температуре 50 - 80 0C, выдерживая 15-75 секунд, после чего охлаждают до температуры 4 - 10 0C и направляют в
Ю промежуточную балансную ёмкость, из которой подают в микрофильтрационный — мембранный филтр фракционирования белков, где молочный белок разделяют на белок казеина и белок сыворотки, а отделенный белок казеина - ретентат микрофильтрации подают через промежуточную ёмкость в мембранный фильтр ультрафильтрации + дефильтрации, где получают
15 ретентат ультрафильтрации - концентрат казеина 14-36 % сухого материала, которого направляют в сушилку, где высушивают до 4-6 % влажности, а полученную водорастворимую муку казеина направляют в циклон очлаждения и на расфасовку.
2. Устройство для производства казеина, включающее сепаратор, 0 отличающееся тем, что оно состоит из микрофильтрационного мембранного фильтра фракционнирования белков и мембранного фильтра ультрафильтрации + дефильтрации сыворотки протеина и белка казеина.
3. Устройство для производства казеина по п. 2, отличающееся тем, что микрофильтрационный мембранный фильтр фракционирования белков состоит 5 из мембран, разделительная способность которых от 0,05 до 5 мкм, площадь поверхности 50-310 м2, скорость фильтрации 50-120 л/cм2/ч, а рабочая температура 5-280C.
4. Устройство для производства казеина по п. 2, отличающееся тем, что мембранный фильтр ультрафильтрации + дефильтрации сываротки протеина и 0 белка казеина состоит из мембран, разделительная способность которых от 0,001 до 0,5 мкм, площадь поверхности 50-310 м2, скорость фильтрации 50-120 л/cм2/ч, а рабочая температура 5-28 0C.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12/092,089 US8247012B2 (en) | 2005-11-02 | 2005-12-06 | Casein producing method and a device for carrying out said method |
| SI200531733T SI1943907T1 (sl) | 2005-11-02 | 2005-12-06 | Postopek za proizvodnjo kazeina in naprava za izvajanje omenjenega postopka |
| ES05815928T ES2412331T3 (es) | 2005-11-02 | 2005-12-06 | Método de producción de caseína y dispositivo para llevarlo a cabo |
| PL05815928T PL1943907T3 (pl) | 2005-11-02 | 2005-12-06 | Metoda produkcji kazeiny i urządzenie do realizacji wymienionej metody |
| DK05815928.6T DK1943907T3 (da) | 2005-11-02 | 2005-12-06 | Fremgangsmåde til fremstilling af kasein og indretning til anvendelse af fremgangsmåden |
| EP05815928.6A EP1943907B9 (en) | 2005-11-02 | 2005-12-06 | Casein producing method and a device for carrying out said method |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2005098 | 2005-11-02 | ||
| LT2005098A LT5362B (lt) | 2005-11-02 | 2005-11-02 | KAZEINO GAMYBOS BuDAS IR IRENGINYS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2007052996A1 true WO2007052996A1 (fr) | 2007-05-10 |
Family
ID=36790690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/LT2005/000004 WO2007052996A1 (fr) | 2005-11-02 | 2005-12-06 | Procede de fabrication de caseine et dispositif de sa mise en oeuvre |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8247012B2 (ru) |
| EP (1) | EP1943907B9 (ru) |
| DK (1) | DK1943907T3 (ru) |
| ES (1) | ES2412331T3 (ru) |
| LT (1) | LT5362B (ru) |
| PL (1) | PL1943907T3 (ru) |
| PT (1) | PT1943907E (ru) |
| SI (1) | SI1943907T1 (ru) |
| UA (1) | UA93889C2 (ru) |
| WO (1) | WO2007052996A1 (ru) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO330181B1 (no) * | 2010-03-17 | 2011-02-28 | Tine Sa | Membranfiltrering og membranfiltreringssammenstilling |
| CA2808934C (en) | 2012-04-10 | 2019-01-15 | Kraft Foods R&D, Inc. | Process for producing cream cheese |
| CN109650603A (zh) * | 2019-02-16 | 2019-04-19 | 广东潮汇水产有限公司 | 一种暂养池的过滤系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU93053698A (ru) * | 1993-11-25 | 1996-04-20 | Ю.А. Антонов | Способ получения нативного водорастворимого казеина |
| WO1996035336A1 (en) * | 1995-05-09 | 1996-11-14 | Immunotec Research Corporation Ltd. | A process for producing an undenatured whey protein concentrate |
| US6852352B2 (en) * | 2001-09-10 | 2005-02-08 | Henry B. Kopf | Method and apparatus for separation of milk, colostrum, and whey |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2592769B1 (fr) * | 1986-01-10 | 1990-10-12 | Agronomique Inst Nat Rech | Procede d'obtention d'une matiere enrichie en caseine beta, appareillage pour la mise en oeuvre de ce procede, et application des produits obtenus par ce procede comme aliments, complements alimentaires ou additifs en industrie alimentaire et pharmaceutique ou dans la preparation de peptides a activite physiologique |
| SU1600671A1 (ru) | 1987-11-27 | 1990-10-23 | Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт молочной промышленности | Способ получени растворимого молочно-белкового концентрата |
| SU1692505A1 (ru) | 1990-01-10 | 1991-11-23 | В.А.Молочников, В.Ю.Шанов, С.В.Анисимов, В.И.Левераш, А.А.Храмцов и А.В.Обухов | Способ выделени казеина из обезжиренного молока |
| US5169666A (en) * | 1991-11-14 | 1992-12-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Preparation of simulated human milk protein by low temperature microfiltration |
| CA2151506A1 (en) * | 1992-12-11 | 1994-06-23 | Gustavo Bounous | Process for producing an undenatured whey protein concentrate |
| CO4560537A1 (es) * | 1992-12-28 | 1998-02-10 | Nestle Sa | Composicion lactea y procedimiento de preparacion |
| EP0686396B1 (fr) * | 1994-02-25 | 2000-09-27 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Composition entérale comprenant de la caséine micellaire native |
| HUT77043A (hu) * | 1994-09-16 | 1998-03-02 | New Zealand Dairy Board | Kazein és savófehérjék fizikai elválasztása |
| UY26236A1 (es) | 1999-07-07 | 2000-10-31 | New Zeland Co Operative Dairy | Metodos para obtener aislados de proteina y concentrados de calostro |
| RU2199233C2 (ru) | 2000-05-22 | 2003-02-27 | ООО "Компания "Торос" | Способ производства молочно-кислотного казеина |
| RU2201099C2 (ru) | 2000-12-29 | 2003-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "М и П" | Способ получения казеината и устройство для его реализации |
| US7169428B2 (en) * | 2002-08-27 | 2007-01-30 | Select Milk Producers Inc. | Dairy compositions and method of making |
| US7026004B2 (en) * | 2002-10-04 | 2006-04-11 | Kraft Foods Holdings, Inc. | Non-gelling milk concentrates |
| US8889208B2 (en) * | 2005-11-09 | 2014-11-18 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Purification of beta casein from milk |
-
2005
- 2005-11-02 LT LT2005098A patent/LT5362B/lt not_active IP Right Cessation
- 2005-12-06 EP EP05815928.6A patent/EP1943907B9/en not_active Not-in-force
- 2005-12-06 WO PCT/LT2005/000004 patent/WO2007052996A1/ru active Application Filing
- 2005-12-06 ES ES05815928T patent/ES2412331T3/es active Active
- 2005-12-06 PT PT58159286T patent/PT1943907E/pt unknown
- 2005-12-06 US US12/092,089 patent/US8247012B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-12-06 SI SI200531733T patent/SI1943907T1/sl unknown
- 2005-12-06 PL PL05815928T patent/PL1943907T3/pl unknown
- 2005-12-06 UA UAA200805808A patent/UA93889C2/ru unknown
- 2005-12-06 DK DK05815928.6T patent/DK1943907T3/da active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU93053698A (ru) * | 1993-11-25 | 1996-04-20 | Ю.А. Антонов | Способ получения нативного водорастворимого казеина |
| WO1996035336A1 (en) * | 1995-05-09 | 1996-11-14 | Immunotec Research Corporation Ltd. | A process for producing an undenatured whey protein concentrate |
| US6852352B2 (en) * | 2001-09-10 | 2005-02-08 | Henry B. Kopf | Method and apparatus for separation of milk, colostrum, and whey |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| "BEZOTKHODNAYA TEKHNOLOGIYA PERERABOTKI OBEZZHIRENNOGO MOLOKA NA OSNOVE BEZMEMBRANNOGO OSMOSA, OBZORNAYA INFORMATSIYA, TSIITEI", MYASOMOLPROM, M., 1986, pages 20 - 23, XP008143765 * |
| "MOLOCHNAYA PROMYSHLENNOST, ZARUBEZHNYI OPYT, EKSPESS-NIFORMATSIYA", MOSCOW, ARGONIITEMMP, 1987, pages 1, 4 - 5, XP008143764 * |
| KUROCHKIN A.A. ET AL.: "Tekhnologicheskoe oborudovanie dlya pererabotki produktsii zhivotnovodstva", M., "KOLOS", 2001, pages 76 - 81, 174 - 175, XP008143768 * |
| RAMANAUSKAS R. ET AL.: "Vliyanie kislotnosti moloka na agregatsiu chastits kazeinovogo kompleksa vo vremya teplovoi obrabotki, nauchno-tekhnicheskaya niformatsya", TSNIITEI MYASOMOLPROM, M., 1970, pages 10 - 11 * |
| SCHEDUSHNOV D.E. ET AL.: "Tekhnologiya polucheniya sukhogo belkovogo kontsentrata an osnove ultrafiltratsii obezzhirennogo moloka", AGRONIITEI, MYASOMOLPROM, M., 1986, pages 10 - 11, 52 - 53, XP008143767 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PT1943907E (pt) | 2013-06-03 |
| ES2412331T3 (es) | 2013-07-11 |
| EP1943907B9 (en) | 2015-08-19 |
| DK1943907T3 (da) | 2013-05-27 |
| US20080311269A1 (en) | 2008-12-18 |
| EP1943907A4 (en) | 2011-06-01 |
| LT5362B (lt) | 2006-10-25 |
| UA93889C2 (ru) | 2011-03-25 |
| EP1943907A1 (en) | 2008-07-16 |
| PL1943907T3 (pl) | 2013-08-30 |
| LT2005098A (en) | 2006-07-25 |
| SI1943907T1 (sl) | 2013-07-31 |
| US8247012B2 (en) | 2012-08-21 |
| EP1943907B1 (en) | 2013-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kumar et al. | Perspective of membrane technology in dairy industry: A review | |
| AU770623B2 (en) | Method and plant for treating milk | |
| CN1652690A (zh) | 不含乳糖的乳制品的制备方法 | |
| JP4250254B2 (ja) | ホエータンパク質濃縮物及びその製造法 | |
| EP1407673B1 (en) | Non-gelling milk concentrates | |
| Maubois | Ultrafiltration of whey | |
| US5679780A (en) | Method for obtaining high-quality protein products from whey | |
| AU651148B2 (en) | A process for the manufacture of a milk fraction with a high-alfa-lactalbumin content and a product comprising the same | |
| WO2007052996A1 (fr) | Procede de fabrication de caseine et dispositif de sa mise en oeuvre | |
| Sachdeva et al. | Separation of native casein and whey proteins during crossflow microfiltration of skim milk | |
| US10611717B2 (en) | Process for the coupled production of sweet whey and lactic acid from acid whey | |
| Chandrapala | Whey wastes and powders | |
| WO2003090545A1 (en) | Intermediate ingredient for dairy product manufacturing and method of making the same | |
| DK174377B1 (da) | Fremgangsmåde og anlæg til adskillelse af fedt fra proteiner i vallematerialer | |
| Hernández et al. | Isolation of caseins from whey proteins by microfiltration modifying the mineral balance in skim milk | |
| Varnam et al. | Dairy protein products | |
| Svanborg | Production and characterisation of native whey and native whey products | |
| Kelly | Application of membranes to whole milk separations: A review | |
| Pant et al. | Applications of Membrane Technology in Whey Processing | |
| Yorgun | Application of membrane processes for whey treatment | |
| Mucchetti | Integrated membrane and conventional processes applied to milk processing | |
| AU2002338307B2 (en) | A method and a plant for the separation of fat from proteins in whey materials | |
| AU2002338307B8 (en) | A method and a plant for the separation of fat from proteins in whey materials | |
| Corredig | Dairy-derived ingredients | |
| WO2009061164A1 (en) | Method for producing l-arginine containing protein milk product |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2005815928 Country of ref document: EP |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: A20080655 Country of ref document: BY |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 12092089 Country of ref document: US |