Способ получения концентрата молочного сырья

.С.объединение ышленноКомитет Российской Федерации о датентам и товарным знакам(54) спОсОБ пОлучения кОнцентРАТА МОЛОЧНОГО СЫРЬЯ(57) Использование: молочная промышленность и касается переработки подсырнойсывороки, обсзжирсн ного молока, пактыметодом обратного осмоса. Сущность иэо- Офбрстсния: подснрную сыворотку смсшиваютс обезжиренным молоком или пахтой в соотношснин 1: 1 - 1: 19, подкисляютполученную смесь до рН 5,5 - 7,0, нагрсвают се до температуры 65 - 90 С, выдср (;кивают, охлаждают и концентрируютобратным осмосом, 1 ил, 1824700Изобретение относится к молочной промышленности и предназначено для использования при переработке подсырнойсыворотки. обезжиренного молока, пахтымембранными методами, например методом обратного осмоса.Цель изобретения состоит в том, чтобыстабилизировать процесс мембраннойфильтрации молочного сырья, увеличитьпроизводительность, снизить энергозатраты на его ведение, повысить биологическуюценность продукта.Это достигается тем, что к подсырнойсыворотке с массовой долей сухих веществне менее 57 ь, плотностью не менее 1023кгlм и кислотностью не более 20 Т, полученной в результате сычужного свертывания молока, добавляют обеэжиреннмолоко плотностью не менее 1029 кг/м икислотностью не более 20 Т или пахту 1 лотностью не менее 1026 кг/м и кислотностьюэне более 20 Т, полученную при производстве несоленого сладкослзочного масла, эа 1 ем полученную сьесь нагревают,устанавивают р;, 1 еси, выдерживают, охлаждают до темпе 1. туры мембранной фильтрации и перерабатывают методомобратноо осмоса, Величину р смеси устанавливать можнои переднагреванием. Коцентрирование получен ой ( "си проводдо массовой доли с, хих веществ в конорате 12-24 ,При мембранной фильтрации использются неацета 1 це люлоэные обратноосмотические мембряны, озволяющиезадерживать праф чески е е комп не ысмеси, кроме рд орителя (воды) ли ргПОЛНИтЕЛьНО Кро Ми . (". :,. ВМОЛОЧНОГО СЫРЬДля регулиров. ния рН г л,ыс. ч ьзуют растворы кислот(соляной, лимэнн . и) илищелочей (йаОН, КОН).Добавление обезжиренного молока илипахты к сыворотке в соотношении масс сухих веществ 1:19-1:1, последующие нагревдо температуры 60 - 90 С, установление величины рН смеси на уровне 5,5 - 7,0 и выдержка в течение до 60 мин позволяютмаксимально снизить влияние загрязняющих компонентов подсырной сыворотки наактивный слой мембраны и увеличить производительность процесса мембраннойфильтрации, стабилизировать его во времени, снизить энергозатраты на ведение, атакже повысить биологическую ценностьполучаемого продукта за счет обогащенияего белками и другими компонентами обезжиренного молока и пахты.Основными загрязняющими компонентами подсырной сыворотки являются: сы 5 15 20 25 30 35 40 45 50 55 чужные ферменты, гликомакропептид (остаток у-казеина), соли кальция и др,Сычужный фермент переходит в сыворотку в количестве 75 - 80, гликомакропептид - полностью,При нагревании подсырной сывороткипроисходит смещение равновесия междуистинно растворимым кальцием и коллоидной формой. Наличие в сыворотке каэеина(добавление к сыворотке обезжиренногомолока или пахты) пр; водит к осаждению наказеиночых мицеллах коллоидного фосфатакальцч и уменьшению его отложения наповерхности мембран, Кроме того снижается влияние сычужного фермента, гликомакронептида, сывороточных белков намай:льно.,ть Оэботы мембраны, так как на.В: н ЫЕ КОМПОнЕ(Ы ПрИ НаГрЕВаНИИ ВзаИмодействуют с мицеллой казеина иобразуют комплексные соединения. Такимобразом, наличие в смеси казеина при нагревании и на Гоальных значений рН смеси(6,05-6,60) оказывает положительное влияние на процесс мембранной фильтрации.Дожде 1 ение молока или пахты к сывороткебе.лпературной обработки не позволяетстабилизировать процесс мембранной фильтрации. Увеличение проницаемости мембран, ста" илизация процесса наблюдаютсяпри обработке смеси в области температур60- 90 С. После нагрева смесь должна выдерживаться. Продолжительность выдерживания соответствует температуре нагрева (60 С- до 60 мин, 680 С - до 40 мин; 75 С - до 5 мин;80 С - до 3 с: 90 С - охлаждение), а в видематематической зависимости;е 5,562 - 4,98 Г 1 - 11,325 Т 1 - 8,998 Т 1где Т 1=Т/15;Т - значение температуры нагрева длядиапазона от 60 до 90 С.При уменьшении времени выдержки посравнению с максимальным значением будет происходить уменьшение проницаемости и ухудшение стабильности процесса всравнении с максимально возможным,При указанных режимах температурного воздействия денатурационные изменения Р -лактоглобулина не превышают 107 ь,что позволяет получать концентраты заданного качества.Кроме температуры и выдержки, дополнительным фактором, влияющим на изменение загрязняющих компонентов сыворотки,является регулирование кислотности, Добавление кислоты вызывает изменение солевого равновесия смеси в сторонуистинного раствора с последующим эа нагревом и выдержкой (термизация) связыванием ионов солей кальция каэеином и5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 образованием казеинат-кальций-фосфатного комплекса и у-казеина. Раскислениесмеси добавлением йаОН приводит также клучшему связыванию кальция казеином эасчет изменения солевого равновесия междунатрием и кальцием,На чертеже изображены графики изменения удельной проницаемости (С, %) отмассовой доли сухих веществ (СВ) сыворотки для разных режимов предварительнойобработки:1 - М,=100%, Т=75 С; рН=6,0, г=5 мин;2 Мс=75% Мм=25% Т=75 С рН=6,0,г=5 мин;3 - М,=100%, Т=63 С, рН=5,5, =5 С мин4 - М,=50%, М=50%, Т=63 С, рН=5,5,1=50 мин;5-М,=100%, Т=63"С, рН=7,0, т=5 Р л н6 - М,=50%, Мм=50%, Т=63 С, ол т О,т=50 мин;7 - МС=50%, Мц=50%, Т =75 С, рН: нт=50 мин,где Мс - массовая доля сухих веществ сыворотки, %;М - массовая доля сухих веществобезжиренного молока или пахты, %;Т - температура, С;т- время выдержки, мин,П р и м е р 1, При мембранной фильтрации подсырной сыворотки методом обратного осмоса используют полисульфоновыеобратноосмотические мембраны датскойфирмы "ООГ - Нй - 95(99) или аналогичныетаковым по свойствам подсырную сыворотку, полученную при производстве российского сыра, с массовой долей сухих веществ5,0% смешивают с обезжиренным молокомили пахтой (массовая доля сухих веществ8,0%, плотность обезжиренного молока1,029, а пахты 1,026) в соотношении масссухих веществ 1;1 (100 л обезжиренного молока или пахты и 146 л сыворотки), Устанавливают величину рН смеси 5,5 добавлениемсоляной кислоты, нагревают до температуры 60 С и выдерживают в течение 60 минпри температуре 60 С. Затем молочнуюсмесь (246 л) охлаждают до температуры50 С и подвергают мембранной фильтрациина обратноосмотической установке периодического типа с рабочей поверхностьюмембран 4,5 м при давлении процесса 3,5МПа до массовой доли сухих веществ в концентрате 12%. Продолжительность процесса для прототипа составляет 2 ч 16 мин, дляпредлагаемого способа 2 ч 2 мин (добавление пахты) и 1 ч 55 мин (добавление обезжиренного молока). Производительностьпроцесса по предлагаемому способу при добавлении пахты выше по сравнению с прототипом на 10%, при добавлении обезжиренного молока на 15%. За счет увеличения в сыворотке содержания белка увеличивается пищевая ценность продукта,П р и м е р 2. При мембранной фильтрации подсырной сыворотки (массовая доля сухих веществ 6,0%), полученной при производстве костромского сыра, на обратноосмотической установке непрерывного типа (используют полисульфоновые обратноосмотические мембраны, порог задержания веществ с молекулярной массой более 50 ед,) к подсырной сыворотке добавляют пахту или обезжиренное молоко с массовой долей сухих веществ 8,5% в соотношении масс сухих веществ 1;19 (поток сыворотки 5000 л/ч, поток обезжиренного молока или пахты 186 л/ч), устанавливают величину рН смеси 7,0 добавлением МаОН, нагревают до температуры 90 С, сразу охлаждают до температуры 55 С, перерабатывают (массовая доля сухих веществ концентрата 18%) методом обратного осмоса при давлении 3.0 МПа. Производительность установки в начальный момент времени при добавлении пахты по предлагаемому способу выше в сравнении с прототипом на 7%, а при добавлении обезжиренного молока на 9%. Через 4 ч работы снижение производительности для предлагаемого способа и при добавлении обезжиренного молока меньше на 11%, Процесс протекает стабильнее.П р и м е р 3. При концентрировании подсырной сыворотки с массовой долей сухих веществ 5,2%, полученной при производстве с в тского сыра, на установке обратного осмоса непрерывного действия (используют обратноосмотические мембраны, ьчалогичные по свойствам мембранам НВ - 95 НР,-99) к подсырной сыворотке добавляют обезжиренное молоко или пахту с массовой долей сухих веществ 8,3% в соотношении масс сухих веществ 1:3 (поток сыворотки 4000 л/ч, поток обезжиренного молока или пахты 980 л/ч), нагревают до 75 С (величина рН смеси 6,3, соответствует натуральному значению), выдерживают в течение 5 мин, охлаждают до температуры фильтрации 50 С и перерабатывают на обратноосмотической установке при давлении 4,0 МПа до массовой доли сухих веществ в концентрате 24%, Производительность установки в начальный момент времени при добавлении обезжиренного молока по предлагаемому способу выше в сравнении с прототипом на 12%, при добавлении пахты выше на 10%. Снижение производительности через 4 ч работы для предлагаемого способа в сравнении с прототипом при добавлении обезжиренного молока на 17%1824700 Составитель Т, ПолянскаяТехред М,Моргентал Корректор А. Обручар Редактор Л, Павлова Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Заказ 135 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 меньше и при добавлении пэхты нэ 146 меньше. Процесс протекает стабильнее,Использование предлагаемого способа получения концентрата молочного сырья позволяет пор сравнению с существующими способами получить следующие преимущества: Формула изобретения СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРАТА МОЛОЧНОГО СЫРЬЯ, предусматривающий регулирование рН молочной сыворотки, термообработку ее при температуре 60 - 90 С, выдержку, охлаждение с последующим концентрированием увеличить производительность процесса мембранной фильтрации;стабилизировать процесс мембраннойфильтрации во времени;5 снизить энергетические затраты на проведение процесса;повысить пищевую ценность продукта. 10 обратным осмосом, отльиающийся тем,что, с целью увеличения производительности процесса, стабилизации во времени, повышения пищевой ценности целевого продукта, перед термообработкой15 в сыворотку вводят обезжиренное молоко или пахту в соотношении 1: 1 - 119,