СПОСОБ ОБРАБОТКИ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ Российский патент 2014 года по МПК A23C21/00 

Описание патента на изобретение RU2510849C1

Изобретение относится к области пищевой промышленности, а именно к переработке молочного сырья, например, утилизации подсырной и творожной молочных сывороток, и может быть использовано для получения функциональных молочных продуктов с пониженной аллергенностью, включение которых в рацион питания способствует снижению риска аллергических заболеваний, повышению работоспособности и сопротивляемости организма к неблагоприятным внешним воздействиям.

Известен способ получения белкового концентрата из обезжиренного молока или пахты, предусматривающий пастеризацию молочного сырья (обезжиренное молоко, пахта), охлаждение и перекачивание в резервуар. Подачей в этот же резервуар коллоидного раствора хитозана (приготовленного на кислой молочной сыворотке), предварительно подогретого до температуры молочного сырья. Количество вносимого раствора хитозана определяют из расчета содержания сухого хитозана в смеси. Смесь тщательно перемешивают и выдерживают 15-30 мин. Выделившийся осадок отделяют одним из известных способов и используют для производства пищевых продуктов нового поколения с регулируемым вкусом, ароматом, структурно-механическими характеристиками, в том числе диетического и лечебно-профилактического назначения.

(см. патент РФ №2189759 C2)

Известен способ, включающий в себя приемку молока, нормализацию его по жиру, пастеризацию смеси, охлаждение, разделение ее на многокомпонентный комплекс и безбелковую жидкость, отличающийся тем, что нормализацию молока осуществляют по жиру до массовой доли 5-8%, пастеризацию смеси при 75-85°C без выдержки с последующим охлаждением до температуры 30-60°C, разделение полученной системы путем введения коллоидного раствора хитозана в количестве 16-20% к ее массе, перемешивание, выдержку в течение 15-60 мин и отделение образовавшегося белково-жирового комплекса.

(см. патент РФ №2207001 C2)

Известен способ выделения белковых веществ из молочной сыворотки. Использование: в молочной промышленности при производстве белковых концентратов. Сущность изобретения: в молочную сыворотку при 15-20°C вводят хитозан в количестве 0,25-1,0% от массы сыворотки, смесь перемешивают и выдерживают в течение 25-30 мин.

(см. патент РФ №2031598 C1)

Известен способ выделения белковых веществ из молочного сырья, который включает введение в молочную сыворотку реагента на основе хитозана, приготовленного на молочной сыворотке.

(см. патент РФ №2295251 C1)

Недостатком этих способов является то, что в выбранных условиях хитозан связывает белки молочной сыворотки неизбирательно, что не позволяет получать продукты с пониженной аллергенностью.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому, принятым за прототип, является способ обработки концентрата сывороточных белков раствором хитозана с целью селективного связывания бета-лактоглобулина, наиболее аллергенного компонента молочной сыворотки, по которому хитозан растворяют в 2% уксусной кислоте, а для разрушения комплекса хитозан-белок используют 0,3 М раствор карбоната натрия.

(ж. Биотехнология, 2011, №1, с.34-41).

Недостатками прототипа являются длительное время растворения хитозана в уксусной кислоте и неудовлетворительные органолептические свойства обработанной молочной сыворотки, обусловленные остающимся в сыворотке уксуснокислым натрием. Кроме того, регенерация хитозана солевым раствором возможна только в случае обработки концентрата сывороточных белков, но не обеспечивает эффективной десорбции липидов, которые присутствуют в молочной сыворотке и также связываются хитозаном.

Задачей изобретения является создание способа обработки молочного сырья, обеспечивающего селективное удаление бета-лактоглобулина из молочной сыворотки и высокую степень регенерации хитозана при сохранении его сорбционных свойств, обеспечивая при этом получение молочных продуктов с пониженной аллергенностью.

Задача решена путем создания способа обработки молочного сырья, включающая приготовление раствора хитозана, смешивание его с молочной сывороткой, отделение осадка от сыворотки с последующей регенерацией хитозана, отличающегося, согласно изобретению, тем, что перед смешиванием молочной сыворотки с раствором хитозана ее подвергают предварительной деминерализации с помощью ионообменных смол или с помощью обратно-осмотического процесса.

Целесообразно также регенерацию хитозана осуществлять 0,1%-ным водным раствором NaOH.

Согласно изобретению, решена задача создания эффективного способа удаления бета-лактоглобулина из молочной сыворотки путем образования его нерастворимого комплекса с хитозаном, позволяющая получить молочную сыворотку для использования при производстве функциональных молочных продуктов с пониженной аллергенностью.

При этом хитозан регенерируется путем разрушения комплекса и возвращается в процесс.

Это достигается тем, что в предлагаемом способе обработки молочного сырья с целью снижения его аллергенности, включающем осаждение бета-лактоглобулина раствором хитозана и последующую регенерацию хитозана, в отличие от прототипа, исходная молочная сыворотка подвергается предварительной деминерализации, в качестве растворителя хитозана используют молочную кислоту, а для регенерации хитозана применяют щелочной раствор.

Молочная сыворотка подвергается деминерализации для снижения ионной силы раствора, что обеспечивает селективное связывание бета-лактоглобулина хитозаном. Деминерализация может осуществляться или с помощью ионообменных смол, или с помощью обратно-осмотического процесса.

Способ осуществляют следующим образом.

Хитозан в количестве 15 г растворяют в 1,0-2,5 л 0,7%-1,5%-ном водном растворе молочной кислоты, доводят pH до 6,0-6,2 добавлением 10,0-11,5 мл 3 М раствора NaOH. Приготовленный раствор хитозана добавляют к 10,0 л предварительно деминерализованной, с помощью ионообменных смол или с помощью обратно-осмотического процесса, молочной сыворотке и перемешивают 20-40 мин.

Для регенерации хитозана после сепарирования суспензии осадок, представляющий собой комплекс хитозана, бета-лактоглобулина и липидов, диспергируют в 0,1% водном растворе NaOH и перемешивают 20-40 мин. После сепарирования осадок диспергируют в воде, перемешивают 20 мин для удаления избытка щелочи и остатков белка и липидов и направляют на третий сепаратор. Полученный осадок хитозана диспергируют в 1% молочной кислоте и направляют в емкость приготовления раствора хитозана.

При реализации изобретения достигается технический результат, заключающийся в том, что посредством предварительной деминерализации молочного сырья повышают эффективность связывания бета-лактоглобулина хитозаном из молочной сыворотки. Растворение хитозана в молочной кислоте, в отличие от уксусной, позволяет сократить в 2 раза время растворения хитозана и улучшить органолептические свойства обработанной молочной сыворотки.

Регенерацию хитозана осуществляют не солевым раствором, а щелочным, что обусловлено присутствием в молочной сыворотке, в отличие от концентрата сывороточных белков, липидов, которые также эффективно связываются хитозаном.

Предложенный способ был реализован в лабораторных условиях.

Заявленный способ поясняется следующими примерами.

Пример 1.

Осаждение лактоглобулина.

15 г хитозана (мол. масса 200-600 кДа, степень дезацетилирования 75-90%) растворяют в 1,5 л 1%-ном водном растворе молочной кислоты, доводят pH до 6,0-6,2 добавлением 10,25 мл 3 М раствора NaOH и добавляют к 10 л предварительно деминерализованной, с помощью ионообменных смол или с помощью обратно-осмотического процесса, молочной сыворотки. Соотношение хитозан/суммарный белок (в/в 1,5-2 к 8). Суспензию перемешивают в течение 30 мин и направляют на сепаратор.

Регенерация хитозана.

100 г осадка после сепаратора диспергируют в 10 л 0,1% водного раствора NaOH и перемешивают 30 мин. После этого осадок отделяют с помощью сепаратора, осадок диспергируют в 25 л воды, перемешивают 20 мин и направляют на третий сепаратор. Полученный осадок диспергируют в 1% молочной кислоте и направляют в емкость приготовления хитозана.

Пример 2.

Осаждение лактоглобулина.

15 г хитозана (мол. масса 200-600 кДа, степень дезацетилирования 75-90%) растворяют в 2,5 л 0,7%-ном водном растворе молочной кислоты, доводят pH до 6,0-6,2 добавлением 11,5 мл 3 М раствора NaOH и добавляют к 10 л предварительно деминерализованной, с помощью ионообменных смол или с помощью обратно-осмотического процесса, молочной сыворотки. Соотношение хитозан/суммарный белок (в/в 1,5-2 к 8). Суспензию перемешивают в течение 30 мин и направляют на сепаратор.

Регенерация хитозана.

100 г осадка после сепаратора диспергируют в 10 л 0,1% водного раствора NaOH и перемешивают 30 мин. После этого осадок отделяют с помощью сепаратора, осадок диспергируют в 25 л воды, перемешивают 20 мин и направляют на третий сепаратор. Полученный осадок диспергируют в 1% молочной кислоте и направляют в емкость приготовления хитозана.

Пример 3.

Осаждение лактоглобулина.

15 г хитозана (мол. масса 200-600 кДа, степень дезацетилирования 75-90%) растворяют в 1 л 1,5%-ном водном растворе молочной кислоты, доводят pH до 6,0-6,2 добавлением 10 мл 3 М раствора NaOH и добавляют к 10 л предварительно деминерализованной, с помощью ионообменных смол или с помощью обратно-осмотического процесса, молочной сыворотки. Соотношение хитозан/суммарный белок (в/в 1,5-2 к 8). Суспензию перемешивают в течение 30 мин и направляют на сепаратор.

Регенерация хитозана.

100 г осадка после сепаратора диспергируют в 10 л 0,1% водного раствора NaOH и перемешивают 30 мин. После этого осадок отделяют с помощью сепаратора, осадок диспергируют в 25 л воды, перемешивают 20 мин и направляют на третий сепаратор. Полученный осадок диспергируют в 1% молочной кислоте и направляют в емкость приготовления хитозана.

Похожие патенты RU2510849C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ БЕЗОТХОДНОЙ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ХИТИНСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ 2000
  • Новиков В.Ю.
  • Мухин В.А.
  • Чилингарян Г.Г.
RU2207033C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХИТОЗАНА ИЗ МУХИ ЧЕРНАЯ ЛЬВИНКА HERMETIA ILLUCENS 2021
  • Хайрова Аделя Шамилевна
  • Лопатин Сергей Александрович
  • Варламов Валерий Петрович
RU2763174C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХИТОЗАНА ИЗ ПАНЦИРЕЙ РАКООБРАЗНЫХ 2006
  • Новиков Виталий Юрьевич
  • Чеботок Елена Николаевна
RU2332081C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОВАЛЕНТНО-СВЯЗАННОГО ХИТОЗАН-МЕЛАНИНОВОГО КОМПЛЕКСА ИЗ МУХИ ЧЕРНАЯ ЛЬВИНКА HERMETIA ILLUCENS 2019
  • Лопатин Сергей Александрович
  • Хайрова Аделя Шамилевна
  • Варламов Валерий Петрович
  • Соколов Иван Викторович
RU2728458C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХИТИН-МИНЕРАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ИЗ ПАНЦИРЬСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ РАЧКА ГАММАРУС 2013
  • Мельников Владимир Александрович
  • Мельников Александр Владимирович
  • Ярыгин Юрий Инокеньтевич
  • Шелепов Виктор Григорьевич
  • Мотовилов Олег Константинович
  • Кашина Галина Васильевна
RU2541645C2
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИЩЕВОЙ ДОБАВКИ ДЛЯ МЯСНЫХ ИЗДЕЛИЙ 2004
  • Садовой В.В.
  • Куркина Е.А.
RU2266024C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЕЛКА ИЗ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ 2001
  • Хамизов Р.Х.
  • Лялин В.А.
RU2211577C2
СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ХИТИНСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ ОТХОДОВ РАЧКА ГАММАРУСА (GAMMARUS LACUSTRIS) 2013
  • Шелепов Виктор Григорьевич
  • Устинова Юлия Владиславовна
  • Гринькова Галина Владимировна
  • Мельников Александр Владимирович
RU2541401C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕМИНЕРАЛИЗОВАННОЙ КОМПОЗИЦИИ БЕЛКА МОЛОКА, ПОДХОДЯЩЕЙ, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ ОРГАНИЧЕСКОГО СЕКТОРА, И ДЕМИНЕРАЛИЗОВАННАЯ КОМПОЗИЦИЯ БЕЛКА МОЛОКА 2016
  • Ван Ауденхаге Марике
  • Фериз Жан-Франсуа
RU2765249C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОГО КОНЦЕНТРАТА ИЗ МОЛОЧНОГО СЫРЬЯ 2000
  • Евдокимов И.А.
  • Храмцов А.Г.
  • Василисин С.В.
  • Алиева Л.Р.
  • Брухис Л.В.
  • Албулов А.И.
RU2189759C2

Реферат патента 2014 года СПОСОБ ОБРАБОТКИ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ

Изобретение относится к области молочной промышленности. Способ включает деминерализацию молочной сыворотки и обработку ее раствором хитозана, для приготовления которого используют 0,7-1,5%-ный водный раствор молочной кислоты, отделение осадка от сыворотки и регенерацию хитозана. Изобретение позволяет сократить продолжительность процесса и улучшить органолептические свойства сыворотки. 3 пр.

Формула изобретения RU 2 510 849 C1

Способ обработки молочной сыворотки, включающий приготовление раствора хитозана в кислоте с доведением рН до 6,0-6,2 добавлением NaOH, смешивание его с молочной сывороткой, отделение осадка от сыворотки с последующей регенерацией хитозана c помощью NaOH, отличающийся тем, что для приготовления раствора хитозана используют 0,7-1,5%-ный водный раствор молочной кислоты, молочную сыворотку перед смешиванием с раствором хитозана подвергают предварительной деминерализации с помощью ионообменных смол или с помощью обратно-осмотического процесса, а регенерацию хитозана осуществляют 0,1%-ным водным раствором NaOH, затем диспергируют в воде,перемешивают, полученный осадок диспергируют в 1% молочной кислоте.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2014 года RU2510849C1

БАКУЛИН А.В
и др
Использование хитозана для выделения ß-лактоглобулина из смеси белков молочной сыворотки
Журнал Биотехнология, 2011, с.34-41
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОГО КОНЦЕНТРАТА ИЗ ВТОРИЧНОГО МОЛОЧНОГО СЫРЬЯ 2010
  • Евдокимов Иван Алексеевич
  • Василисин Сергей Вячеславович
  • Воробьев Евгений Васильевич
  • Золоторева Марина Сергеевна
  • Алиева Людмила Руслановна
  • Бучахчян Жозефина Вартановна
RU2432773C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОГО КОНЦЕНТРАТА ИЗ МОЛОЧНОГО СЫРЬЯ 2000
  • Евдокимов И.А.
  • Храмцов А.Г.
  • Василисин С.В.
  • Алиева Л.Р.
  • Брухис Л.В.
  • Албулов А.И.
RU2189759C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОГО КОНЦЕНТРАТА ИЗ СЫВОРОТКИ 2011
  • Евдокимов Иван Алексеевич
  • Золоторева Марина Сергеевна
  • Абакумова Елена Анатольевна
  • Смирнов Евгений Романович
  • Емельянов Сергей Александрович
RU2461210C1

RU 2 510 849 C1

Авторы

Бакулин Александр Валерьевич

Лопатин Сергей Александрович

Щербинина Татьяна Сергеевна

Варламов Валерий Петрович

Курченко Владимир Петрович

Агаркова Евгения Юрьевна

Харитонов Владимир Дмитриевич

Ботина Светлана Геннадьевна

Даты

2014-04-10Публикация

2012-10-30Подача