Способ получения концентрата молочной сыворотки Советский патент 1990 года по МПК A23C21/00 

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве продуктов длительного хранения на основе молочной сыворотки.

Целью изобретения является повышение стойкости продукта в процессе хранения, снижение энергозатрат и получение продукта с однородной структурой.

Способ осуществляют ел о ЧАЮЩИМ образом.

Молочную сыворотку нагревают в тепло-- обменнике до 55- 60 Г и подают в вакуум- выпарную установку. (Сгущение проводят до содержания с хи. ьеинч.тв 58-62% при 55- 65°С. Снижение концетрации сухих веществ менее 58% приводит к тому, что получаемый продукт не структурируется и имеет мягкую и текучую консистенцию. Повышение концентрации сухих веществ более 62% приводит к созданию прочной кристаллизационной структуры в твердом виде. После сгущения проводят процесс структурообразова- ния концентрата, который осуществляют в два этапа. На первом этапе сгущенную

сыворотю, с.гнваю ь (кн-рнчар, моющим греющую ру башю. и мешал к. по цержи- вая темпераг р в (.- в пределах 55-60°С, вносят отрч K NiVn-.f р-мователь метилцеллюлозх - в и п: . i т м 1,0 3,0% от массы сгущенной civiv . ,г, тщательно перемешивают и выдер/к г шл при этой температуре в течение 10 15 чин

Изменение количества вносимого рообразователя приводит к тому, что структура конечного продукта получается либо твердой (более 3,0%), либо текучей (менее 1,0%). Кроме того, значения активности воды после завершения процесса отклоняются от указанных пределов, и продукт теряет стойкость при хранении.

В качестве структурообразователя используют метилцеллюлозу, так как она нерастворима при температурах выше 55°С, и на первом этапе происходит равномерное распределение ее по всему объему продукта. Частички метилцеллюлозы, равномерно распределенные но всему объему

ел

4KSD

СП СО

продукта, способствуют в дальнейшем быстрой кристаллизации лактозы с образованием мелких кристаллов, что положительно влияет на структуру конечного продукта. Снижение температуры ниже 55°С приводит к тому, что метилцеллюлоза начинает растворяться, и в конечном продукте ухудшается однородность структуры. Повышение температуры выше 60°С приводит к дополнительным энергетическим затратам. Сокрарения метилцеллюлозы. Образование в массе продукта более или менее увлажненных зон приводит к тому, что в более увлажненных зонах активность воды выше 0,78 и здесь нарастает микробиологическая активность, в то время, как в менее увлажненных зонах активность воды ниже 0,72 и здесь интенсифицируются реакции неферментативного потемнения. Все это в целом приводит к снижению стойкости продукта при хращение времени перемешивания менее 10 мин 10 нении, приводит к нарушению первого этапа струк-При значениях активности воды ниже

турообразования, увеличение времени переме- 0,72 нарастают процессы неферментативного

потемнения, а выше 0,78 нарастает микробиологическая активность в продуктах с прошивания более 15 мин не улучшает свойств конечного продукта.

На втором этапе происходит окончатель- 1S межуточной влажностью

ное структурообразование продукта в расфасованном виде. При охлаждении продукта от 55 до 50°С образуется гель, так как температура 50°С является точкой ге- леобразования метилцеллюлозы и, одновреУстановление указанных значений активности воды в конечном продукте достигается внесением в сгущенную до 58-62% содержания сухих веществ сыворотку метил- целлюлозы в количестве 1,0-3,0% от массы

менно начинается кристаллизация лактозы. 20 исходной сыворотки. Метилцеллюлоза свяГель сохраняет свои свойства до 40°С, поскольку метилцеллюлоза плохо растворима при температурах выше 40°С, а скорость кристаллизации лактозы при этом нарастает. При охлаждении продукта ниже 40°С завершается кристаллизация лактозы, а растворитель метилцеллюлозы нарастает, и в конечном итоге она связывает избыточную влагу, которая не приняла участия в образовании кристаллогидратов лактозы. Второй этап завершается при достижении температуры продукта 22-25°С и величины активности воды в пределах 0,72-0,78.

Выбор температуры охлаждения продукта до 22-25°С обусловлен тем, что в этом интервале температур практически завершазывает избыточную влагу, не пошедшую на формирование кристаллогидратов лактозы, и регулирует таким образом активность воды конечного продукта в указанном интервале.

С целью улучшения однородности структуры конечного продукта в качестве струк- турообразователя используют мелкокристаллическую метилцеллюлозу с размером частиц 2-10 мкм, которая при соблюдении 30 описанного процесса служит в качестве центров кристаллизации (затравки) лактозы и чем меньше размеры частиц метилцеллюлозы, тем более мелкие кристаллы лактозы образуются в конечном продукте. Мелкокристаллическая метилцеллюлозы с размеется кристаллизация лактозы и происходит 35 рами частиц менее 2 мкм не существует.

полное растворение метилцеллюлозы. Так как охлаждение продукта происходит в естественных условиях, то такая температура наиболее удобна и с точки зрения микроклимата лаборатории и производственных помещений.

Понижение конечной температуры ниже 22°С не приносит дополнительного положительного эффекта, поскольку процесс кристаллизации лактозы и растворения метилПример 1. Молочную сыворотку с содержанием сухих веществ 6,0% после сбора и сепарирования в количестве 1000 кг подогревают до 60°С и подают в вакуум-аппарат. При достижении массовой доли су- хих веществ 60% сгущенную сыворотку в количестве 100 кг подают в резервуар с мешалкой и рубашкой, куда вносят сухую мелкокристаллическую метилцеллюлозу с размерами частиц 2 мкм в количестве 2 кг

целлюлозы завершается в указанном интер- 45 (2%), затем перемешивают и выдерживают

вале температур, а хранение продукта при более низких температурах хотя и приводит к увеличению сроков хранения, но требует дополнительных энергетических затрат на охлаждение продукта. Хранение же

при 56°С в течение 10 мин. После выдержки продукт расфасовывают в формы в мягкую упаковку и охлаждают в естественных условиях до 22°С. Активность воды составляет 0,75. При хранении в течение 6 мес

продукта при указанных условиях в течение 50 потемнения продукта не наблюдалось. Цвет

6 мес происходит вполне удовлетворительно. Повышение конечной температуры продукта выше 25°С может привести к нарушению термодинамического равновесия и, как следствие, к неоднородности структуры

продукта от белого до светло-кремового Консистенция мягкая, тестообразная.

Пример 2. Молочную сыворотку с содержанием сухих веществ 6,0% после сбора и сепарирования в количестве 1000 кг пов массе продукта в результате незавер- 55 догревают до 60°С и подают в вакуум- шенности одновременно протекающих про- аппарат. При достижении массовой доли цессов кристаллизации лактозы и раство- сухих веществ 62% сгущенную сыворотку

рения метилцеллюлозы. Образование в массе продукта более или менее увлажненных зон приводит к тому, что в более увлажненных зонах активность воды выше 0,78 и здесь нарастает микробиологическая активность, в то время, как в менее увлажненных зонах активность воды ниже 0,72 и здесь интенсифицируются реакции неферментативного потемнения. Все это в целом приводит к снижению стойкости продукта при храмежуточной влажностью

Установление указанных значений активности воды в конечном продукте достигается внесением в сгущенную до 58-62% содержания сухих веществ сыворотку метил- целлюлозы в количестве 1,0-3,0% от массы

исходной сыворотки. Метилцеллюлоза связывает избыточную влагу, не пошедшую на формирование кристаллогидратов лактозы, и регулирует таким образом активность воды конечного продукта в указанном интервале.

С целью улучшения однородности структуры конечного продукта в качестве струк- турообразователя используют мелкокристаллическую метилцеллюлозу с размером частиц 2-10 мкм, которая при соблюдении 0 описанного процесса служит в качестве центров кристаллизации (затравки) лактозы и чем меньше размеры частиц метилцеллюлозы, тем более мелкие кристаллы лактозы образуются в конечном продукте. Мелкокристаллическая метилцеллюлозы с размерами частиц менее 2 мкм не существует.

Пример 1. Молочную сыворотку с содержанием сухих веществ 6,0% после сбора и сепарирования в количестве 1000 кг подогревают до 60°С и подают в вакуум-аппарат. При достижении массовой доли су- хих веществ 60% сгущенную сыворотку в количестве 100 кг подают в резервуар с мешалкой и рубашкой, куда вносят сухую мелкокристаллическую метилцеллюлозу с размерами частиц 2 мкм в количестве 2 кг

(2%), затем перемешивают и выдерживают

(2%), затем перемешивают и выдерживают

при 56°С в течение 10 мин. После выдержки продукт расфасовывают в формы в мягкую упаковку и охлаждают в естественных условиях до 22°С. Активность воды составляет 0,75. При хранении в течение 6 мес

продукта от белого до светло-кремового Консистенция мягкая, тестообразная.

Пример 2. Молочную сыворотку с содержанием сухих веществ 6,0% после сбора и сепарирования в количестве 1000 кг подогревают до 60°С и подают в вакуум- аппарат. При достижении массовой доли сухих веществ 62% сгущенную сыворотку

в количестве 96 кг подают в резервуар с мешалкой и рубашкой, куда вносят сухую мелкокристаллическую метилцеллюло- зу с размерами частиц 10 мкм в количестве 0,96 кг (1%), затем перемешивают и g выдерживают при 60°С в течение 15 мин. После выдержки продукт расфасовывают в формы в мягкую упаковку и охлаждают в естественных условиях до 25°С. Активность воды составляет 0,78. При хранении

ность воды составляет 0,72. При хранении в течение 6 мес потемнения продукта не наблюдалось. Цвет от белого до светло- кремового. Консистенция мягкая, тестообразная.

Формула изобретения

Способ получения концентрата -молочной сыворотки с проведением процессов

в течение 6 мес потемнения продукта не сгущения молочной сыворотки, структурообнаблюдалось. Цвет от белого до светло-разования, охлаждения и расфасовки, откремового. Консистенция мягкая, тестооб-личающийся тем, что, с целью повышения

разная.стойкости продукта в процессе хранения,

Пример 3. Молочную сыворотку с содер-снижения энергозатрат и получения прожанием сухих веществ 6,0% после сбора иjc дукта с однородной структурой, сгущение

сепарирования в количестве 1000 кг подогре-молочной сыворотки проводят до содержавают до 60°С и подают в вакуум-ап-ния сухих веществ 58-62%, а структуропарат. При достижении массовой доли су-образование осуществляют в два этапа, на

хих веществ 58% сгущенную сыворотку впервом этапе в молочную сыворотку вносят

количестве 104 кг подают в резервуарсухую мелкокристаллическую метилцеллюлос мешалкой и рубашкой, куда вносят су-20 зу с размерами частиц 2-10 мкм при 56-

хую мелкокристаллическую метил целлюлозу60°С в количестве 1,0-3,0% от массы сгус размерами частиц 2 мкм в количествещенной сыворотки с последующим переме3,12 кг (3%), затем перемешивают и вы-шиванием и выдержкой при этой темдерживают при 56°С в течение 10 мин.пературе в течение 10-15 мин, на втором

После выдержки продукт расфасовывают в25 этапе проводят охлаждение до 22-25°С

формы в мягкую упаковку и охлаждаюти достижения активности воды в продукв естественных условиях до 22°С. Актив-те 0,72-0,78.

ность воды составляет 0,72. При хранении в течение 6 мес потемнения продукта не наблюдалось. Цвет от белого до светло- кремового. Консистенция мягкая, тестообразная.

Формула изобретения

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве продуктов длительного хранения на основе молочной сыворотки. Целью изобретения является повышение стойкости продукта в процессе хранения, снижение энергозатрат и получение продукта с однородной структурой. Для получения концентрата молочную сыворотку сгущают до содержания сухих веществ 58 - 62% и проводят процесс структурообразования в два этапа. На первом этапе в молочную сыворотку вносят сухую мелкокристаллическую метилцеллюлозу с размером частиц 2 - 10 мкм при температуре 56 - 60°С в количестве 1,0 - 3,0% от массы сгущенной сыворотки с последующим перемешиванием и выдержкой при этой температуре в течение 10 - 15 мин. На втором этапе проводят охлаждение до температуры 22 - 25°С, при этом активность воды в продукте составляет 0,72 - 0,78.