СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОЧНО-КИСЛОТНОГО КАЗЕИНА Российский патент 2003 года по МПК A23J1/20 

Изобретение относится к технологии молочно-белковых концентратов, в частности, к получению пищевого и технического казеина периодическим способом из обезжиренного молока.

В сезон массового поступления молока, когда спрос на цельномолочную продукцию резко падает, перед некоторыми молочными заводами стоит проблема сохранения максимального объема переработки молока. Многие заводы решают эту проблему, направляя обезжиренное молоко на производство молочно-кислотного технического казеина кислотным способом согласно технологической инструкции по производству технического казеина и требованиям ГОСТа 17626-81 на КАЗЕИН ТЕХНИЧЕСКИЙ [1].

Известен способ получения соляно-кислотного казеина, где в качестве коагулянта используется 1н. раствор соляной кислоты в количестве около 4% (Богданова Е. А., Хандак Р.Н., Зобкова З.С.//Технология цельномолочных продуктов и молочно-белковых концентратов. -М.: ВО "Агропромиздат", 1989, стр. 215-217) [2].

Недостатком данного способа является то, что выделившаяся в процессе производства молочная сыворотка, имеющая в своем составе техническую минеральную кислоту, может быть сброшена только в канализацию, что может привести к загрязнению экологической водной среды.

В источнике [3] (Технологическая инструкция по производству технического молочно-кислотного и сычужного казеина, вырабатываемого зерненым способом, утвержденная Минмясомолпромом СССР 29 апреля 1972 г.) предусмотрено получение молочно-кислотного казеина с использованием следующего осадителя:
- сыворотки, полученной при производстве молочно-кислотного казеина или кислотного обезжиренного творога, сквашенной до 180-200^oТ закваской на чистых культурах молочно-кислых палочек (L. bulgaricum и L. helveticum), кислотностью 100-130^oТ.

Вышеуказанный технологический процесс характеризуется тем, что в результате выработки 1 т сухого казеина выделяется около 38 т сыворотки кислотностью 70-75^oТ. Также отрицательным фактором является то, что периодически (не реже двух раз в месяц) необходимо производить замену отработанной сыворотки, имеющей довольно высокую кислотность до 300^oТ. Сброс в канализацию отработанной сыворотки приносит большой экологический вред водным источникам, а в промышленности нет известных способов очистки подобных стоков.

Известен способ производства казеина, где в качестве коагулянта используется кислая сыворотка с температурой 20-40^oС и температурой обезжиренного молока 10-20^oС. Смешивание молока с коагулянтом ведут в потоке. (Соколов А. А. , Янкунас В.А., Перепечко А.В., Конева О.И., Хейнщтейн Г.Ш., Косарев А.А. //Способ производства казеина. Авторское свидетельство 906494, БИ 7, 1982 г. ) [4].

Известен способ производства молочно-кислотного казеина, где также в качестве коагулянта используется кислая сыворотка. Сущность данного способа заключается в том, что осаждение казеина из обезжиренного молока ведут при температуре 38-40^oС и кислотности его 40-45^oТ.(Кинаревская А.И. //Способ производства молочно-кислотного казеина. Авторское свидетельство 639508, БИ 7, 1978 г.) [5].

Недостатком вышеуказанных способов является то, что в качестве коагулянта используется кислая сыворотка, которая периодически подлежит замене и при сливе ее в канализацию отрицательно влияет на окружающую водную среду. Следует отметить, что почти вся отработанная в производстве сыворотка сливается в канализацию, т.к. ее практически невозможно использовать в качестве сырья на производство продукции, а также ее не рекомендуется использовать на корм скоту, особенно молодняку. Учитывая, что при производстве 1 т сухого казеина сливается около 38 т сыворотки, данный способ производства приводит не только к значительным экономическим потерям, но и непоправимым экологическим загрязнениям водной среды.

В свою очередь, недостаточное использование молочной сыворотки на промышленную переработку приводит к огромным потерям таких ценных веществ, как жир, белок, лактоза, к росту удельного расхода сырья, снижению эффективности производства в молочной промышленности (Сенкевич Г., Ридель К. //Молочная сыворотка: переработка и использование в агропромышленном комплексе. -М.: Агропромиздат, 1989, стр. 13-15) [6].

С другой стороны, тонна молочной сыворотки загрязняет водоем так же, как 100 м³ хозяйственно-бытовых стоков. Затраты на очистку сточных вод, загрязненных сывороткой, которую получают на сыродельном заводе при переработке 50 т молока в смену, равноценны затратам на очистку сточных вод в городе с населением 80 тыс. человек (Храмцов А. Г., Павлов В.А., Нестеренко П.Г. /Переработка и использование молочной сыворотки. //Технологическая тетрадь. М.: Агропромиздат, 1989, стр. 89) [7].

В источнике [8] (Технологическая инструкция по производству пищевого кислотного казеина, утвержденная Минмясомолпромом СССР 25 февраля 1973 г.) (прототип) предусмотрено получение молочно-кислотного казеина с использованием следующего осадителя:
- закваски, приготовленной на чистых культурах мезофильных молочно-кислых стрептококков (для творога), кислотностью 85-90^oТ в количестве 1-5%. Продолжительность сквашивания обезжиренного молока при ее использовании составляет 8-12 часов, что резко снижает производительность технологического процесса.

Исходя из вышеизложенного, понятно, что существует острая необходимость совершенствования технологии производства молочно-кислотного казеина периодическим способом.

В связи с этим поиск новых технологических приемов с целью интенсификации процессов производства пищевого молочно-кислотного казеина, а также исключение загрязнения стоков при производстве молочно-кислотного технического казеина периодическим способом - одна из актуальных задач молочной промышленности.

Целью изобретения является - новый способ получения молочно-кислотного казеина, позволяющий интенсифицировать технологический процесс производства молочно-кислотного пищевого казеина, который заключается в значительном сокращении времени сквашивания обезжиренного молока закваской, приготовленной на чистых культурах молочно-кислых бактерий.

Сущность разработанного изобретения заключается в следующем:
- подобраны закваски для заквашивания обезжиренного молока и наибольший эффект получен при использовании закваски, приготовленной на чистых культурах молочно-кислых палочек (ацидофильных палочек невязких рас) или закваски для кумыса, приготовленной на чистых культурах также молочно-кислых палочек (ацидофильных палочек для кумыса и болгарских палочек), что позволило сократить время сквашивания до 2,0-2,5 часов;
- поскольку принято для подобных целей использовать мезофильные расы молочно-кислых бактерий и поэтому было неожиданно, что эти закваски (особенно кумысная закваска) будут выполнять необходимую функцию - разделение обезжиренного молока на казеиновую фракцию и сыворотку, т.к. при традиционном использовании этой закваски получают однородную консистенцию готового продукта без отделения сыворотки;
- использованные нами закваски проявили неожиданное, неочевидное свойство. Такое применение заквасок является новым;
- предложена оптимальная дозировка заквасок и температурные режимы заквашивания и сквашивания.

Использованные нами закваски проявили неожиданное, неочевидное свойство. Такое применение заквасок является новым.

Перед осаждением казеина обезжиренное молоко в ванне должно иметь температуру 37-42^oС. Это достигают или регулированием температуры сепарирования (в пределах, допустимых инструкцией), или подогревом обезжиренного молока до указанной температуры в ванне.

Затем производят сквашивание обезжиренного молока закваской, приготовленной на чистых культурах молочно-кислых палочек (ацидофильных палочек невязких рас) или закваской для кумыса, приготовленной на чистых культурах также молочно-кислых палочек (ацидофильных палочек для кумыса и болгарских палочек) кислотностью 90-160^oТ в количестве от 1 до 10%. Тщательно смесь перемешивают и оставляют для сквашивания. При образовании сгустка нормальной плотности и достижении кислотности 70-80^oТ производят разрезку сгустка, сливают часть сыворотки, а затем производят постановку и обработку зерна, с нагревом казеинового зерна до 60^oС и выдержкой при этой температуре до 35 минут. После выдержки сливают оставшуюся сыворотку, имеющую кислотность в пределах 50-70^oТ, производят трехкратную промывку зерна, центрифугируют и направляют на сушку.

Отличительной особенностью разработанной технологии по сравнению с вышеизложенным прототипом является то, что для сквашивания обезжиренного молока использованы закваски, приготовленные на чистых культурах молочно-кислых палочек (ацидофильных палочек невязких рас) или закваски для кумыса, приготовленные на чистых культурах также молочно-кислых палочек (ацидофильных палочек для кумыса и болгарских палочек) это позволило сократить процесс осаждения казеина с 8-12 часов до 2,0-2,5 часов (таблица 1).Также сокращается процесс центрифугирования и сушки казеинового зерна из-за достаточно высокой степени его обезвоживания за счет выдержки при температуре 60^oС до 35 минут.

Для лучшего понимания сущности изобретения приводим примеры конкретного выполнения:
Пример 1. В сыродельную ванну подают 2250 кг обезжиренного молока с температурой 37^oС и вносят 67,5 кг (3%) закваски с кислотностью 90^oТ, тщательно перемешивают. Через 2,5 часа образуется сгусток нормальной плотности и кислотностью 70^oТ. Затем производят разрезку его, сливают часть сыворотки и начинают обработку зерна с нагреванием до 60^oС и выдержкой при этой температуре в течение 30 минут. После слива оставшейся сыворотки производят трехкратную промывку водой, затем казеиновое зерно направляют на центрифугирование и сушку.

Пример 2. В сыродельную ванну подают 2250 кг обезжиренного молока с температурой 40^oС и вносят 112,5 кг (5%) закваски с кислотностью 120^oТ, тщательно перемешивают. Через 2 часа 15 минут образуется сгусток нормальной плотности и кислотностью 80^oТ. Затем производят разрезку его, сливают часть сыворотки и начинают обработку зерна с нагреванием до 60^oС и выдержкой при этой температуре в течение 25 минут. После слива оставшейся сыворотки производят трехкратную промывку водой, затем казеиновое зерно направляют на центрифугирование и сушку.

Пример 3. В сыродельную ванну подают 2250 кг обезжиренного молока с температурой 42^oС и вносят 146,3 кг (6,5%) закваски с кислотностью 160^oТ, тщательно перемешивают. Через 2 часа образуется сгусток нормальной плотности и кислотностью 80^oТ. Затем производят разрезку его, сливают часть сыворотки и начинают обработку зерна с нагреванием до 60^oС и выдержкой при этой температуре в течение 20 минут. После слива оставшейся сыворотки производят трехкратную промывку водой, затем казеиновое зерно направляют на центрифугирование и сушку.

Пример 4. В сыродельную ванну подают 2250кг обезжиренного молока с температурой 42^oС и вносят 22.5кг (1%) закваски с кислотностью 160^oТ, тщательно перемешивают. Через 2 часа 50 минут образуется сгусток нормальной плотности и кислотностью 70^oТ. Затем производят разрезку его, сливают часть сыворотки и начинают обработку зерна с нагреванием до 60^oС и выдержкой при этой температуре в течение 35 минут. После слива оставшейся сыворотки производят трехкратную промывку водой, затем казеиновое зерно направляют на центрифугирование и сушку.

Пример 5. В сыродельную ванну подают 2250 кг обезжиренного молока с температурой 37^oС и вносят 225 кг (10%) закваски с кислотностью 90^oТ, тщательно перемешивают. Через 1 час 25 минут образуется сгусток нормальной плотности и кислотностью 85^oТ. Затем производят разрезку его, сливают часть сыворотки и начинают обработку зерна с нагреванием до 60^oС и выдержкой при этой температуре в течение 15 минут. После слива оставшейся сыворотки производят трехкратную промывку водой, затем казеиновое зерно направляют на центрифугирование и сушку.

Исходя из анализа приведенных выше примеров следует отметить, что внесение закваски в обезжиренное молоко (пример 4) меньше 1% существенно увеличивает время осаждения казеина, а использование закваски более 10% (пример 5) экономически нецелесообразно.

В результате проведенных выработок получают готовый сухой казеин, по всем показателям соответствующий высшему сорту согласно требованиям ГОСТа 17626-81 на казеин технический и ОСТа 4960-74 на казеин пищевой кислотный (таблица 2).

Важен и тот факт, что полученную в процессе производства отработанную молочную сыворотку можно использовать на выработку целого ряда продуктов, поскольку она имеет кислотность в пределах 50-70^oТ.

Использование предложенной технологии позволяет непривлекательное, экологически неблагоприятное производство превратить в экономичный и экологически чистый технологический процесс. При этом переход на данный способ производства не требует никаких значительных дополнительных затрат.

Особое значение имеет усовершенствование технологии производства молочно-кислотного пищевого казеина, так как использование в качестве коагулянта ацидофильной закваски невязких рас или закваски для кумыса позволит получить продукт, благополучный по микробиологическим показателям, применяемый в дальнейшем как компонент для пищевых продуктов.

Изобретение относится к технологии молочно-белковых концентратов, в частности к получению пищевого и технического казеина периодическим способом. Способ заключается в том, что обезжиренное молоко с температурой 37-42^oС сквашивают закваской, приготовленной на чистых культурах молочно-кислых палочек Lactobacillus acidophilus невязких рас или закваской для кумыса, приготовленной на чистых культурах Lactobacillus acidophilus для кумыса и Lactobacillus bulgaricus, кислотностью 90-160^oТ в количестве 1-10%, тщательно перемешивают и оставляют до образования сгустка нормальной плотности с кислотностью 70-85^oТ на 2,0-2,5 ч с момента заквашивания. Затем сгусток разрезают, сливают часть сыворотки, проводят постановку и обработку зерна с нагревом зерна до 60^oС и выдержкой при этой температуре до 35 мин. Оставшуюся сыворотку сливают и осуществляют трехкратную промывку зерна водой, казеиновое зерно центрифугируют и направляют на сушку. Изобретение позволяет интенсифицировать технологический процесс производства молочно-кислого пищевого казеина, заключающийся в значительном сокращении времени сквашивания обезжиренного молока закваской, приготовленной на чистых культурах молочно-кислых бактерий. 2 табл.

Способ получения молочно-кислотного казеина, заключающийся в том, что обезжиренное молоко с температурой 37-42^oС сквашивают закваской, приготовленной на чистых культурах молочно-кислых палочек Lactobacillus acidophilus невязких рас или закваской для кумыса, приготовленной на чистых культурах Lactobacillus acidophilus для кумыса и Lactobacillus bulgaricus, кислотностью 90-160^oТ в количестве от 1 до 10%, тщательно перемешивают и оставляют до образования сгустка нормальной плотности с кислотностью 70-85^oТ на 2,0-2,5 ч с момента заквашивания, затем сгусток разрезают, сливают часть сыворотки, затем производят постановку и обработку зерна с нагревом казеинового зерна до 60^oС и выдержкой при этой температуре до 35 мин, сливают оставшуюся сыворотку, имеющую кислотность 50-70^oТ, производят трехкратную промывку зерна водой, направляют на центрифугирование и сушку.