Способ получения лактозы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 938 5/00 Е ИЗОБРЕТЕНИЯ "П,СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМУ ЙИУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБР 1 РЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Ставропольский политехническийинститут и Всесоюзный научно-исследовательский институт маслоделияи сыроделия(56) 1. Сборник технологическихинструкций по производству молочногосахара, утвержденный,Минмясомолпромом СССР. 04. 12.80, с, 25.(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛАКТОЗЫ, включающий сгущение мелассы рафинированного молочного сахара при 60 - 65 С до содержания сухих вещество 50-583, кристаллизацию путем охлаждения сгущенного раствора до 10-15 Со и центрифугирования продуктао тл и ч а ю щ и й с я .тем, что, с целью повьппения выхода лактозы и получения кристаллов однородных размеров, кристаллизацию осуществляют в две ступени, на первой из которых сгущенную мелассу охлаждают в естественных условиях до 30-40 С и выдерживают в течение 2-6 ч, а охлаждение до 10 о й 15 С осуществляют на второй ступени щ в течение 6-10 ч.1 1 ,0Изобретение относится к молочнойпромьппленно с ти, а именно к способамполучения лакто зы из мелассы р афиниров анно го молочного сахара .Известен спо соб получения лакто зы, 5включающий сгущение мелас сы р афинированно го молочного сахара при температуре 60- 65 С до содержания сухиховеществ 50-58 , кристаллизацию путемохлаждения сгущенного раствора до 10температуры 10-15 С и центрифугироОванне Я,Недостатками этого способа являются низкий выход лактозы и неоднородный размер кристаллов. 15Цель изобретения - повьппение выхода лактозы и получение кристалловоднородных размеров.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу, включающему 20сгущение мелассы рафинированногомолочного сахара при 60-65 С до соодержания сухих веществ 50-583, кристаллизацию путем охлаждения сгущенного раствора до 10-15 С и центрифугиорование, кристаллизацию осуществляютв две ступени, на первой из которыхсгущенную мелассу охлаждают в естестОвенных условиях до 30-40 С и выдерживают в течение 2-6 ч, а охлаждение,рОдо 10-15 С осуществляют на второй стуОпени в течение .6-10 ч.Способ осуществляется следующимобразом.Мелассу рафинированного молочногосахара сгущают при температуре 6065 С до содержания сухих веществ 50583, Полученный сироп подвергают кристаллизации путем охлаждения до конечной температуры 10-15 С. Причем проОцесс кристаллизации проводят в двеступени: на первой из которых сгущенную мелассу охлаждают в естественныхусловиях до температуры 30-40 С иОвыдерживают в течение 2-6 ч, а охлаж.45дение до 10-15 С осуществляют на втоОрой ступени в течение 6-10 ч. Полученный кристаллизат подвергают центрифугированию. В процессе производства лактозы 50 для кристаллизации являются важными температура сгущения и содержание сухих веществ в сиропе. Предпочтительной темвературой сгущения мелассы является 60-65 С, Сгущение мелас-,55Оо сы при температуре свьппе 65 С приводит к карамелизации и гидролизу лактозы. Для поддержания температуры 550 б 2 сгущения не вьппе 65 С используют вакуум-выпарные установки. Снижение температуры ниже 60 С приводит к резОкому увеличению продолжительности сгущения на этих аппаратах, что в конечном итоге приводит к закисанию сгущаемого продукта.Концентрация лактозы в сиропе определяет скорость диффузии молекул, величину, форму кристаллов и степень выкристаллизации. Необходимым условием для кристаллизации является пересьпценное состояние лактозы в растворе. Однако сгущать сироп для получения кристаллов лактозы, как это принято в свеклосахарном производстве, нецелесообразно, так как эффективность выкристаллизации лактозы (вследствие меньшей растворимости) в 10 раз вьппе эффективности выкристаллизации сахарозы. По мере роста сухих веществ в сиропе образуется больше центров кристаллизации, но уменьшается размер кристаллов, что в производстве лактозы нежелательно. Снижение содержания сухих веществ может исключить образование и рост кристаллов. Поэтому должно быть оптимальное содержание сухих веществ. Степень пересыщения сиропов лактозы является определяющим показателем процесса кристаллизации и составляет 1,7-1,8, что соответствует содержанию лактозы около 45 ., и содержанию сухих веществ 50-58 . в сиропе, полученном при сгущении мелассы рафинированного молочного сахара. Экспериментально подтверждено что при сгущении мелас 9сы рафинированного молочного сахара ,до содержания сухих веществ ниже 50 ., степень пересьпцения ниже 1,7, а при содержании сухих веществ выше 58 степень пересьпцения выше 1,8. На кристаллизацию лактозы влияют также температура и режим охлаждения. Лактоза не сразу кристаллизуется и выпадает в осадок, а сначала остается в перерастворенном состоянии, не соответствующем его растворимости. Если сироп быстро охладить до 1 Оо15 С, предполагая, что растворимость снизится и произойдет быстрая кристаллизация, то наступает высокое пересьпцение. В области высокого пересы- щения кристаллизация сильно замедляется. Следовательно, быстрая и полная кристаллизация лактозы не может бытьдостигнута при быстром охлаждениидо конечной температуры,Естественное охлаждение сиропадо температуры 30-40 С позволяет полуочить оптимальное количество центровкристаллизации. Выдержка сиропа приэтой температуре в течение 2-6 ч позволяет выкристаллизовать наибольшееколичество лактоэы, причем кристаллыотличаются высокой однородностью.10Результаты выкристаллизации лактозы при выдержке сиропа представлены в, табл. 1,При выдержке сиропа при температуре .ниже 30 С образуется больше цент 15ров кристаллизации, однако резко замедляется их рост, что приводит кснижению выхода готового продуктаза счет отхода лактозы в мелассу.При выдержке сиропа при температуревьппе 40 С снижается число центровокристаллиз ации, что также приводитк потерям лактозы в мелассу. Одновременно выдержка сиропа при 30-40 СОпозволяет достичь высокой однород 25ности кристаллов.Так как молочный сахар подчиняется общим правилам растворимости в зависимости от температуры, то наи- З 0 больший выход может быть достигнут при самых низких температурах, т.е. дальнейшее охлаждение позволяет выкристаллизовать дополнительное количество лактоэы, Наиболее целесообраз но охлаждать до температуры 10-15 С.о Более глубокое охлаждение затруднено технически. Кроме того, по мере сни" жения температуры увеличивается вязкость сиропа, что отрицательно влия ет на скорость кристаллизации.П р и м е р 1. Мелассу рафинированного молочного сахара сгущают на лабораторном вакуум-аппарате при 45 температуре 60 С до содержания сухиховеществ 50 . Полученный сироп разделяют на четыре части, одна из которых поступает на кристаллизацию по известному режиму (прототип), осталь ные подвергаются кристаллизации по следующему режиму: естественное охо лаждение до температуры 30, 35 и 40 С, вьдержка при этих температурах в течение 2 ч. Затем охлаждают до конечной температуры 10 С в течение 6 ч,оПолученный кристаллизат подвергаютцентрифугированию. Определяют выходготового продукта, размер кристаллов,степень однородности кристаллов.Сравнение технологических показателейготового продукта проводят с данными,полученными по известному способу(прототип),Результаты изменения технологических показателей готового продуктапри двухступенчатом режиме кристаллизации представлены в табл. 2 и 3.П р и м е р 2. Аналогично примеру 1 мелассу рафинированного молочного сахара сгущают при температуре65 С до содержания 58 Х сухих веществ.оПолученный сироп разделяют также начетыре части, одна иэ которых поступает на кристаллизацию по известномуспособу, остальные подвергают кристал"лизации по следующему режиму: естественное охлаждение до температуры 40,о35 и 30 С, выдержка при этих .температурах в течение 6 ч. Затем охлаждаютдо температуры 15 С в течение10 ч. Определяют выход которого продукта, размер кристаллов, степеньоднородности кристаллов. Сравнениетехнологических показателей готовогопродукта проводят с данными, полученными по известному способу (табл. 3).По известному способу производства молочного сахара-сырца из мелассы расход ее 1 т сахара составляет 15 т.В предложенном способе эа счет оптимизации процесса кристаллизации расход мелассы снижен до 12 т. Выход готового продукта из 1 т мелассы в предлагаемом способе на 16,7 кг вьппе, чем в известном. При стоимости 1 т молочного сахара-сырца 1070 это составляет 17,9 руб.Кроме того, увеличиваются средний размер кристаллов и степень однородности кристаллов, что имеет важное значение для процесса центрифугирования.Использование предложенного способа позволит получить дополнительного молочного сахара-сырца на сумму 171 Ф.8 тыс. руб.1105506 Таблица 1 7 выкристаллизованной лактозы к оставшейсяв растворе из сиропа с содержанием 50-587.осухих веществ при температуре, С Продолжительность выдержкисиропа, ч 30 40 20 57,0 89,0 54,0 70,0 680 64,0 85,0 98,0 85,0 98,0 99,9 83,0 96,0 99,9 95,0 10 100,0 100 100,0 100,0 Т аблица 2 Известныйспособ Температура выдержки 507 сиропа в течение 2 ч, С Показатели 3540 30 70,7 87,9 88,7 88,1+30,9 Таблица 3 Показатели Известныйспособ Температура выдержки 587 сиропав течение 6 ч,дС 35 40 30 Выход влажных кристалловиз 1 ,г мелассы 71,2 87,4 88,3 89,1 Изменение выхода влажных кристаллов, 7+22,7 Выход влажных кристаллов на 1 кг мелассы, г Изменение выхода влажных кристаллов, 7 Средний размер кристаллов мкм Изменение среднего размера кристаллов, 7 Степень однородностикристаллов Изменение степени одно-.родности кристаллов, 7 Г 1 100,0 100,01105506 Продолжение табл. Известныйспособ Показатели 35 40 30 Средний размер кристаллов,мкм 120 150 160 150 Изменение среднего размера кристаллов, Х+36,3 +40,0 Редактор Л.Повхан Заказ 5545/19 Тираж 375 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Изменение степениоднородности кристаллов,Ж Температура выдержки 567, сиропав течение 6 ч, Со