СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУХОГО МОЛОЗИВА Российский патент 1997 года по МПК A23C9/20 

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано в качестве добавки при производстве специализированных молочных продуктов.

Известен способ приготовления сухого молозива коров, согласно которого молозиво, взятое в течение 72 ч после отела, подвергают, после введения щелочи, стерилизации и сушке, соблюдая установленные условия стерилизации [1]
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ получения сухого экстракта из молозива, предусматривающий пастеризацию молозива с последующим сгущением и высушиванием [2] При этом молозиво или молозиво и дополнительное молоко, или часть молозива может показать реакцию Майяра. Этот способ предусматривает процесс сгущения молозива до содержания сухих веществ 25-40% при этом в качестве исходного сырья используется молозиво с низким содержанием сухих веществ.

Продукты, получаемые этим способом, используются в качестве роста животных и для возбуждения аппетита.

Недостатком этого способа является то, что в результате пастеризации молозива при температуре 80^oC в виду нетермостабильности белков происходит их денатурация, что снижает его биологическую ценность; сгущение молозива, дробление гранул сухого молозива требует дополнительных энергетических затрат.

Полученный продукт обладает недостаточно высоким качеством из-за присутствия в сухом молозиве свободного жира.

Целью заявляемого изобретения является повышение биологической ценности и качества сухого молозива.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения сухого молозива, предусматривающем пастеризацию коровьего молозива и сушку, до пастеризации охлажденное до 4-6^oC молозиво обрабатывают 20-25%-ным водным раствором солей-стабилизаторов с температурой 4-6^oC, взятых в количестве 4,0 5,5 мас. к белку молозива, затем перемешивают и проводят двухступенчатую гомогенизацию при 58-62^oC и давлении 10-14 МПа на первой ступени и 2-6 МПа на второй ступени. При этом в качестве солей-стабилизаторов используют натрий лимоннокислый трехзамещенный, или натрий фосфорнокислый двузамещенный, или двухкомпонентную смесь, состоящую из двузамещенного фосфорнокислого натрия и трехзамещенного лимоннокислого калия, взятых в соотношении 1:1. При этом водный раствор солей-стабилизаторов готовят при температуре 35-45^oC. Сушку проводят распылением при температуре входящего воздуха 170-180^oC и выходящего 70-80^oC.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом.

Молозиво коров, взятое в течение 96 ч после отела, подогретое до температуры 38-42^oC, подвергают очистке, охлаждают до температуры 4-6^oC. Соли-стабилизаторы, например, натрий лимоннокислый трехзамещенный, или натрий фосфорнокислый двузамещенных, или двухкомпонентная смесь, состоящая из двухзамещенного фосфорнокислого натрия и трехзамещенного лимоннокислого калия, взятых в соотношении 1:1, в количестве 4,0-5,5 мас. к белку молозива растворяют в питьевой воде температурой 35-45^oC до массовой доли сухих веществ 20-25% охлаждают до 4-6^oC, вносят молозиво и перемешивают в течение 30-60 мин.

Затем нагревают до 58-62^oC и гомогенизируют.

Гомогенизацию молозива осуществляют при давлении 10-14 МПа на I ступени и 2-6 на II ступени. Затем молозиво пастеризуют при температуре 74-78^oC и сушат распылением при температуре входящего воздуха 170-180^oC и выходящего воздуха 70-80^oC или сублимацией. Массовая доля сухих веществ в сухом молозиве установлена на уровне 3,0-4,0%
Молозиво коров в первые 96 ч лактации существенно отличается от нормального молока. Оно содержит почти в 2 раза больше сухих веществ, белков (особенно альбумина и глобулина), минеральных веществ и витаминов. Общее количество белков в молозиве больше, чем в нормальном молоке в 4-5 раз, альбумина и глобулина в 20-25 раз, минеральных солей в 1,5-2 раза. В молозиве содержится значительное количество иммунных тел, ферментов, гормонов.

Иммунные тела молозива имеют важное значение для образования защитных свойств организма от воздействия болезнетворных микроорганизмов и способствуют выработке организмом иммунитета.

Обработка молозива солями-стабилизаторами в количестве 4,0-5,5 мас. к его белку обеспечивает оптимальные условия для сохранения биологической ценности молозива при нагревании, т.е. предотвращения его денатурации и коагуляции, а также позволяет не только модифицировать белковый компонент и солевой состав, но и вывести кальций из сферы действия путем перевода его в нерастворимый лимоннокислый кальций, что предотвращает в последующем образование трудно абсорбируемых соединений с жирными кислотами и абсорбцию жира.

Обработка молозива солями-стабилизаторами в количестве менее 4,0% к его белку не обеспечивает предотвращение денатурации и коагуляции белков при нагревании молозива до 74-78^oC и тем самым снижает биологическую ценность молозива.

Применение солей-стабилизаторов в количестве более 5,5% к белку молозива увеличивает долю натрия, что приводит к его избытку при использовании в производстве специализированных продуктов.

При растворении солей-стабилизаторов при температуре менее 35^oC отмечается их длительное и плохое растворение, а повышение температуры растворения более 45^oC увеличивает энергозатраты на их охлаждение.

Снижение концентрации солей-стабилизаторов в растворе ниже 20% нежелательно, так как дает слишком разбавленный раствор молозива, что приводит к увеличению энергозатрат для его сушки. Увеличение концентрации раствора выше 25% приводит к длительности растворения солей-стабилизаторов.

Установление времени обработки молозива солями-стабилизаторами в течение 30-60 мин обеспечивает стабилизацию белков, повышает их термоустойчивость при тепловой обработке, тем самым повышая биологическую ценность молозива.

С учетом затрат энергии, увеличивающихся пропорционально росту давления, выбраны оптимальные режимы гомогенизации: температура 58-62^oC, давление на I ступени 10-14 МПа, на II ступени 2-6 МПа, при которых отмечается наилучшая дисперсность молозива при наибольшей стабильности жировой фазы и наилучшей термоустойчивости белков.

Кроме того, давление выбрано с учетом достижения оптимальных размеров жировых шариков (не более 5 мкм). При снижении давления их размер увеличивается, что снижает пищевую ценность и усвояемость молозива.

Выбранные режимы сушки дают получить сухое молозиво с массовой долей влаги 3,0-4,0%
Пример 1. Молозиво массой 100,0 кг с массовой долей белка 6,3% очищают при температуре 40^oC, охлаждают до 6^oC.

Натрий лимонн-окислый трехзамещенный в количестве 0,252 кг (4,0 мас. к белку) растворяют в питьевой воду температурой 35^oC до массовой доли сухих веществ 25% и охлаждают до 4^oC. В охлажденное молозиво вносят раствор соли-стабилизатора и перемешивают в течение 30 мин, затем молозиво подогревают до 60^oC и гомогенизируют при давлении на I ступени 12 МПа и на II ступени 4 МПа. Гомогенизированное молозиво пастеризуют при температуре 75^oC и высушивают распылением при температуре входящего воздуха 170^oC, выходящего воздуха 80^oC. Массовая доля сухих веществ сухого молозива 3,0%
Пример 2. Молозиво массой 100,0 кг с массовой долей белка 6,3% очищают при температуре 42^oC и охлаждают до 4^oC.

Натрий фосфорно-кислый двухзамещенный в количестве 0,346 кг (5,5 мас. к белку) растворяют в питьевой воде температурой 45^oC до массовой доли сухих веществ 20% и охлаждают до 6^oC. В охлажденное молозиво вносят раствор соли, стабилизатора и перемешивают в течение 60 мин, затем подогревают до температуры 58^oC и гомогенизируют при давлении на I ступени 10 МПа, на II ступени 2 МПа. Гомогенизированное молозиво пастеризуют при 74^oC и высушивают распылением при температуре входящего воздуха 180^oC, выходящего воздуха 70^oC. Массовая доля сухих веществ сухого молозива 4,0%
Пример 3. Молозиво массой 100,0 кг с массовой долей белка 6,3% очищают при температуре 38^oC и охлаждают до 5^oC.

Двухкомпонентную смесь, состоящую из двухзамещенного фосфорно-кислого натрия и трехзамещенного лимонно-кислого калия, взятых в соотношении 1:1, в количестве 0,302 кг (4,8 мас. к белку) растворяют в питьевой воде температурой 40^oC до массовой доли сухих веществ 23% и охлаждают до 5^oC. В охлажденное молозиво вносят раствор солей-стабилизаторов и перемешивают в течение 45 мин, затем молозиво подогревают до 62^oC т гомогенизируют при давлении на I ступе 14 МПа и на II ступени 6 МПа. Гомогенизированное молозиво пастеризуют при температуре 76^oC и высушивают распылением при температуре входящего воздуха 175^oC, входящего воздуха 75^oC. Массовая доля сухих веществ сухого молозива 3,5%
Пример 4. Молозиво массой 100,0 кг с массовой долей белка 9,4% очищают при температуре 40^oC и охлаждают до температуры 6^oC.

Натрий лимонно-кислый трехзамещенный в количестве 0,376 кг (4,0 мас. к белку) растворяют в питьевой воде температурой 35^oC до массовой доли сухих веществ 25% и охлаждают до 4^oC. В охлажденное молозиво вносят раствор соли-стабилизатора и перемешивают в течение 45 мин, затем молозиво подогревают до 60^oC и гомогенизируют при давлении 12 МПа на I на степени и 4 МПа на II ступени. Гомогенизированное молозиво пастеризуют при температуре 76^oC и высушивают сублимацией при температуре от 28 до 35^oC в течение 15 ч. Абсолютное давление в сушильной установке в процессе сушки от 24 до 64 Па. Массовая доля сухих веществ в сухом молозиве 3,5%
Пример 5. Молозиво массой 100,0 кг с массовой долей белка 9,4% очищают при температуре 38^oC и охлаждают до 4^oC.

Двухкомпонентную смесь, состоящую из двухзамещенного фосфорно-кислого натрия и трехзамещенного лимонно-кислого калия, взятых в соотношении 1:1, в количестве 0,517 кг (5,5 мас. к белку) растворяют в питьевой воде температурой 40^oC до массовой доли сухих веществ 25% и охлаждают до 4^oC.

Далее способ осуществляют аналогично примеру 3.

Массовая доля сухих веществ в сухом молозиве 3,8%
Пример 6. Способ осуществляют аналогично примеру 3, но используют молозиво с массовой долей белка 9,4% а двухкомпонентную смесь вносят в количестве 0,451 кг (4,8% к белку).

При получении сухого молозива по способу, описанному в примерах 1 6, предотвращается коагуляции белков при тепловой обработке, тем самым повышается биологическая ценность сухого молозива.

Благодаря заявляемым режимам гомогенизации снижается содержание свободного жира в сухом молозиве, что приводит к улучшению качества сухого молозива, так как получаемый продукт обладает большей растворимостью и усвояемостью.

Заявляемый способ позволяет получить сухое молозиво с меньшими энергозатратами, так как в сравнении с прототипом исключен процесс сгущения.

Связывание свободного жира также приводит к увеличению сроков хранения сухого молозива.

Пример 7. Молозиво массой 100,0 кг с массовой долей белка 8,5% очищают при температуре 38^oC и охлаждают до 4^oC.

Натрий фосфорно-кислый двузамещенный в количестве 0,493 кг (5,8 мас. к белку) растворяют в питьевой воде температурой 25^oC до массовой доли сухих веществ 30% и охлаждают до 6^oC. В охлажденное молозиво вносят раствор соли-стабилизатора и перемешивают в течение 15 мин, затем молозиво подогревают до 50^oC и гомогенизируют при давлении 8 МПа на I ступени и 0,5 МПа на ступени II. Гомогенизированное молозиво пастеризуют при 76^oC и высушивают распылением при температуре входящего воздуха 165^oC и выходящего воздуха 65^oC.

Сухое молозиво, полученное по примеру 7, обладает пониженным качеством из-за избыточной концентрации солей натрия.

Запредельные режимы гомогенизации приводят к образованию свободного жира, что снижает биологическую ценность сухого молозива.

Полученное по этому примеру сухое молозиво содержит влагу более 4,0% что снижает сроки его хранения, тем самым снижает его качество.

Пример 8. Молозиво массой 100,0 кг с массовой долей белка 6,4% очищают при температуре 38^oC и охлаждают до 10^oC.

Двухкомпонентная смесь, состоящая из натрия фосфорно-кислого двузамещенного и калия лимонно-кислого трехзамещенного, взятых в соотношении 1:1, в количестве 0,224 кг (3,5 мас. к белку) растворяют в питьевой воде температурой 50^oC до массовой доли сухих веществ 15% и охлаждают до 10^oC.

В охлажденное молозиво вносят раствор солей-стабилизаторов и перемешивают 1,5 ч, затем молозиво подогревают до 65^oC и гомогенизируют при давлении 16 МПа на I ступени и 8 МПа на II ступени. Гомогенизированное молозиво пастеризуют при 74^oC и высушивают распылением при температуре входящего воздуха 185^oC и выходящего воздуха 85^oC.

Полученное сухое молозиво характеризуется пониженной биологической ценностью из-за более низкого количества вносимых солей-стабилизаторов, пониженным качеством из-за образования свободного жира, снижения его растворимости и усвояемости.

На получение сухого молозива по этому примеру требуются большие энергозатраты за счет снижения концентрации раствора солей-стабилизаторов.

Аминокислотный состав сухого молозива в сравнении с сухим цельным молоком представлен в таблице.

Как видно из таблицы, заявляемый способ позволяет получить сухое молозиво высокой биологической ценности, богатое такими незаменимыми аминокислотами как валин, лизин, треонин, гистидин, и почти всеми заменимыми аминокислотами в количествах, значительно превышающих их количества в сухом цельном молоке.

Полученное молозиво может быть использовано в качество добавки при производстве специализированных молочных продуктов повышенной пищевой и биологической ценности.

Сухое молозиво содержит легкоперевариваемые питательные вещества, повышенное количество минеральных, биологически активных и защитных веществ.

Заявляемый способ в сравнении с прототипом менее энергоемок.

Полученное по этому способу сухое молозиво в сравнении с прототипом обладает более высоким качеством, благодаря связыванию свободного жира.

Использование: в молочной промышленности, в частности в качестве добавки при производстве специализированных молочных продуктов. Сущность изобретения: до пастеризации молозиво, охлажденное до 4-6^oC, обрабатывают 20-25%-ным водным раствором солей стабилизаторов с температурой 4-6^oC, взятых в количестве 4,0-5,5 мас. % к белку молозива, затем перемешивают и проводят двухстуменчатую гомогенизацию при 58-62^oC и давление 10-14 МПа на первой ступени и 2-6 МПа на второй ступени. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения сухого молозива, предусматривающий пастеризацию коровьего молозива и сушку, отличающийся тем, что до пастеризации охлажденное до 4 6^oС молозиво обрабатывают 20 25%-ным водным раствором солей-стабилизаторов с температурой 4 6^oС, взятых в количестве 4,0 5,5 мас. к белку молозива, затем перемешивают и проводят двухступенчатую гомогенизацию при 58 62^oС и давлении 10 14 МПа на первой ступени и 2 - 6 МПа на второй ступени. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве солей-стабилизаторов используют натрий лимоннокислый трехзамещенный, или натрий фосфорнокислый двухзамещенный, или двухкомпонентную смесь, состоящую из трехзамещенного лимоннокислого натрия и трех замещенного лимоннокислого калия, взятых в соотношении 1 1. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водный раствор солей-стабилизаторов готовят при 35 45^oС. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что сушку проводят распылением при температуре входящего воздуха 170 180^oС, выходящего воздуха 70 - 80^oС.