Способ производства заменителя цельного молока Советский патент 1990 года по МПК A23C11/00 

Изобретение относится к молочной промышленности, а именно к получению заменителя цельного молока для выпойки молодняка сельскохозяйственных

животных.

Целью изобретения является снижение себестоимости продукта, повышение его биологической ценности, усвояемости и качества.

Способ осуществляется следующим

образом.

Приготавливают мопочно-жировую основу (МЖО), которая состоит из молочных компонентов (молока или сывооки, или пахты, или белкового концентрата отдельно или в любом их сочетании) , жиров немолочного происхождения, эмульгаторов (Лосфатидного концентрата или казеината натрия, или др.), витаминов, макро- и микроэлементов, антибиотиков, стабилизаторов, лизина и других аминокислот, например метионина. Приготовление М7Ю осуществляют по двум вариантам. По первому варианту составляют молочную смесь, которую пастеризуют при 65- 90°С на любом известном оборудовании Q

1547801

добавлением раствора любой щелочи и любой концентрации, например гидроокиси натрия или гидроокиси калия, вносят фермент дрожжелитин ГЗх или ПОх в количестве 0,03-1,8% от веса сухих микробных белков, в зависимости от его чистоты и активности, и добавляют хлороформ 1-3% от массы сухих микробных белков, и ведут ферментолиз

Например в ванне длительной пастеризации или пастеризаторе, после пастеризации молочную смесь сгущают в вакуум-выпарных установках до массо- Ьой доли сухих веществ 30-50%. В 20-25 мин и вводят в МЖО, находящуюся (ценную молочную смесь вводят молоч-в емкости с мешалкой. Смесь, состояпри температуре лизиса 45-55°С в течение 4-7 ч при постоянном перемешивании. После ферментолиза суспензию пастеризуют при 90-100 С с выдержкой

20-25 мин и вводят в МЖО, находящуюся в емкости с мешалкой. Смесь, состояпри температуре лизиса 45-55°С в течение 4-7 ч при постоянном перемешивании. После ферментолиза суспензию пастеризуют при 90-100 С с выдержкой

Изобретение относится к молочной промышленности, а именно к получению заменителя цельного молока для молодняка сельскохозяйственных животных. Целью изобретения является снижение себестоимости продукта, повышение его биологической ценности, усвояемости и качества. Для получения заменителя цельного молока молочно-жировую основу смешивают с суспензией муированных микробных белков. Лизирование последних проводят путем доведения активной кислотности до PH 8,3-8,5 с последующим введением 1-3% от массы сухих микробных белков хлороформа, при этом последний вносят вместе с ферментом, действующим в щелочной среде. Количество фермента составляет 0,03-1,8% от массы сухих микробных белков. Затем суспензию выдерживают в течение 4-7 ч при постоянном перемешивании с последующей пастеризацией полученной суспензии муированных микробных белков при температуре 90-100°С с выдержкой 20-25 мин, а соотношение молочно-жировой основы и суспензии муированных микробных белков устанавливают равным 1:0,1-1:10. В качестве ферментов, действующих в щелочной среде, используют дрожжелатины типа 3ГХ или 10ГХ, а суспензию микробных белков получают путем разведения сухих микробных белков в воде, подогретой до температуры муирования, в соотношении 1:7-1:10. 6 з.п. ф-лы, 7 табл.

ho-жировую эмульсию, которую готовят отдельно из части, приготовленной вышеуказанным способом, молочной смеси сгущенной или несгущенной и жиров20

немолочного происхождения, фосфатид- Ных концентратов, добавляя жирорастворимые витамины. При приготовлении мо- почно-жировой эмульсии жиры и фосфатидные концентраты расплавляют в двух- 25 смешивания МКО с суспензией лизиростенной емкости при 50-70 С, вносят жирорастворимые витамины и эмульгаторы. Расплавленные жировые компоненты в такой же самой или другой емкости

смешивают с молочной смесью сгущеннойзд видов ЗЦМ исключают сгущение и сушку,

35

или несгущенной. Полученную смесь, содержащую массовую долю жира 1,0- 30%, при постоянном перемешивании подогревают до и при той же температуре фильтруют и эмульгируют известными способами, например гомогенизацией или циркуляцией насосом или при помощи другого оборудования. После этого полученную молочно-жировую эмульсию смешивают с остальным коли- 40 чеством сгущенной молочной смеси и получают МЖО. По второму варианту все операции проводят те же самые, за иса после составления смеси МЖО с суспензией лизированных микробных белков ее охлаждают до температуры хранения.

Физико-химические и микробиологические показатели образцов представлены в табл.1.

Показатели, представленные в табл. 1, указывают на повышение биологической ценности 3IIM, выработанного согласно предлагаемому способу и лизи- рованию микробного белка во время технологического процесса производства ЗЦМ.

Сравнительная характеристика биоключением сгущения молочной смеси,, взамен которой проводят сгущение са- д$ логической ценности по аминокислотно- мой МЯО (т.е. сгущают МЖО). Параллель- му скору представлена в табл. 2. но с приготовлением МЖО проводят операцию лизирования микробных белков. Для этого в емкость с мешалкой, наприИз данных, представленных в табл. 2, видно, что по аминокислотному скору ЗПМ, выработанный согласно пред лагаемому способу, превосходит контмер ванну или универсальный резервуИз данных, представленных в табл. 2, видно, что по аминокислотному скору ЗПМ, выработанный согласно предлагаемому способу, превосходит контар, подают подогретую до 45-55°С воду рольный 3I1M.

или ее подогревают до этой же темпе- Данные о влиянии температуры и акратуры прямо в емкости, вносят сухой тивной кислотности лизирования микробнелизированный микробный белок, напри- ного белка на процесс лизиса представмер паприн или эприн, или гаприн, или лены в табл. 3.

меприн, или винные дрожжи и др., и

тщательно перемешивают до получения

однородной суспензии, доводят ее акИз данных табл. 3 видно, что при активной кислотности среды рН 7 во

тивную кислотность до рН 8,3-8,5

всем интервале температур, а также при 20 С во всем интервале рН среды

щую из МЖО и лизированных микробных белков, в соотношении МЖО к суспензии лизированного микробного белка 1:0,1-1:10 перемешивают и охлаждают до температуры хранения или сушат на распылительной сушилке. В случае производства кисломолочных видов заменителей цельного молока (ЗИМ) после

ванных микробных белков вводят закваску 1-10% после ее охлаждения до температуры не выше 45°С. В случае производства жидкого и эмульсионного

а после составления смеси МЖО с суспензией лизированных микробных белков ее охлаждают до температуры хранения.

Физико-химические и микробиологические показатели образцов представлены в табл.1.

Показатели, представленные в табл. 1, указывают на повышение биологической ценности 3IIM, выработанного согласно предлагаемому способу и лизи- рованию микробного белка во время технологического процесса производства ЗЦМ.

Сравнительная характеристика биологической ценности по аминокислотно- му скору представлена в табл. 2.

логической ценности по аминокислотно- му скору представлена в табл. 2.

Из данных, представленных в табл. 2, видно, что по аминокислотному скору ЗПМ, выработанный согласно предлагаемому способу, превосходит контрольный 3I1M.

лены в табл. 3.

Из данных табл. 3 видно, что при активной кислотности среды рН 7 во

всем интервале температур, а также при 20 С во всем интервале рН среды

51547801

лизис: не происходил, хотя фермент являлся активным при всех температурах, за исключением температур 80 и 90 С. При температурах суспензии 80 и 90°С лизис микробного белка не происходил, так как фермент при этих температурах инактивируется. При температуре лизиса 40 и 60вС и активной рН 8,3- 8,5 процесс лизиса значительно замед- лялся, поэтому время его проведения слишком затягивалось. При активной кислотности среды рН 10,0 и интервале температур 40-60 С процесс лизиса тоже затягивался. Наиболее оптимальным условиями протекания лизиса, как видно из табл. 3, были активная кислотность рН 8,3-8,5 и температура 45- 55°С.

Микробиологические показатели сус- пензии лизированного микробного белка показали, что после введение 0,5% хлороформа от массы сухого микробного белка общее число бактерий в конце процесса лизиса увеличивалось в 3- 5 раза. Добавление 1% хлороформа уже в достаточной степени уменьшало развитие микрофлоры. Дальнейшее увеличение количества хлороформа до 3% предотвращало развитие посторонней микро- флоры, т.е. общее число бактерий после лизиса не увеличивалось. Таким образом, установлено, что в любом случа достаточно добавить 1-3% хлороформа для полного консервирующего действия в течение процесса лизиса.

Влияние количества фермента на процесс лизиса иллюстрирует табл. 4.

Данные табл. 4 показывают, что при увеличении количества фермента 0,01 - 2,5% длительность лизиса уменьшается, однако при этом повышается стоимость фермента. Наиболее оптимальное введение количества фермента является 0,03-1,8%.

При исследовании процесса перемешивания оказалось, что процесс лизиса без перемешивания замедляется в 2-3 раза.

Влияние соотношения микробного белка к воде в суспензии нелизировэнных микробных белков на процесс лизиса иллюстрирует табл. 5.

Как видно из данных табл. 5, оптимальное соотношение микробного белка к воде является 1:7-1:10 при длительности процесса лизиса 4-7 ч. Добавле- ие больше воды нецелесообразно из-за

6

повышения затрат на выпаривание влаги. При уменьшении количества воды (1:5) длительность затягивается.

Данные о влиянии режима пастеризации суспензии лизированных микробных белков на уничтожение микрофлоры и растворимость готового продукта предсталены в табл. 6.

Из данных табл. 6 видно, что наиболее оптимальные режимы пастеризации являются 90-100°С при выдержке 20- 25 мин. При 80°С даже при выдержке 30 мин, а также при 90°С и выдержке 18 мин,замечена недостаточная инакти- вация- лизирующего фермента и наблюдается остаточная микрофлора после пастеризации. При 110 С даже при выдержке 18 мин уменьшается растворимость.

Влияние соотношения МЖО к суспензии представлено в табл. 7.

Как видно из табл. 7, увеличение доли белка в соотношении жир к белку в ЗЦМ с суспензией лизированного микробного белка указывает на его повышенную биологическую ценность. Однако при соотношении жира к белку более 1:2 теленку недостаточно энергетических веществ, получаемых с жиром. Поэтому нецелесообразно соотношение МЖО:суспензия увеличить более 1:10, так как в этом случае соотношение жир к белку равно 1:2,35.

Пример 1 (для сухого ЗЦМ). На 1 т ЗЦМ берут для МЖО 5275 кг обезжиренного молока и 2680 кг сьюоротки и составляют из них молочную смесь в резервуаре. Составленную молочную смесь пастеризуют на подогревателе многокорпусной вакуум-выпарной установки при 76°С с выдержкой 15 с и на той же установке сгуцают до достижения массовой доли сухих веществ 50%, после чего подают в вдухстенную ванну с мешалкой. В отдельной двухстенной ванне расплавляют 143 кг жира и 60 кг фосфатидных концентратов до жидкой однородной консистенции при 60°С и в момент расплавления жира вносят 0,21 л жирорастворимых витаминов А, Е, D2 или D-). С целью составления молочко- жировой эмульсии в расплавленную смесь жировых компонентов вносят 660 кг (из расчета, чтобы массовая доля жира в эмульсии была -20%) сгущенной молочной смеси, грубо диспергируют мешалкой, фильтруют через марлю и подают на гомогенизатор для диспергирования и эмульгирования. Гомогенизацию проводят при 60°С и давлении 10 МПа. После этого молочно-жировую эмульсию направляют в ванну вместе с остальной частью сгущенной молочной смеси и пермешивают мешалкой в течение 10 мин, т.е. составляют МЖО. Параллельно проводят лизирование микробного белка - эприна. Для этого в двухстенный pesep вуар подают 840 кг воды с температурой 45°С и 120 кг сухого нелизированн го эприна (соотношение воды к эприну 1:7) и перемешивают мешалкой до получения однородной суспензии, после че- го приводят ее активную кислотность до рН 8,3 добавлением 5%-ного раствора КОН и вносят 0.036 кг (0,03% от массы сухого эприна) фермента дрож- желитина Г10х и 2,4 кг (2% от мае- сы сухого эприна) хлор оформа. Фер- ментолиз ведут в течение 7 ч при тех же температуре и активном приведенном рН и при постоянном перемешивании мешалкой. Для поддерживания активной кислотности используют 5%-ный раствор КОН. Лизированную суспензию эприна пастеризуют при 90 С с выдержкой 25 мин в том же резервуаре, где проводят лизирование. Затем лизат (в коли- честве 960 кг) смешивают с МЖО (количество которой 1579 кг, т.е. соотношение МЖО к суспензии лизата 1:0,6), перемешивают мешалкой в течение 5 мин и подают на распылительную сушилку. Характеристика ЗПМ, содержащего массовые доли, , сухих веществ 95,0, жира 17,0, белка 33,47, золы 7,0} кислотность индекс растворимости 0,2 мл сырого осадка; биологическая ценность по скору 90%.

Пример 2 (для сухого кисломолочного ЗЦМ). Для приготовления 1 т ЗЦМ (пример 1) до-сушки и далее перед сушкой смесь МЖО с суспензией лизированного эприна охлаждают до 45°С и вносят 25 кг (1% от количества их смеси) ацидофильной закваски. Характеристика ЗЦМ аналогична примеру 1 за исключением кислотности, ко- торая достигает 30°Т, и биологическая ценность по скору 92%.

Пример 3 (для сгущенного ЗЦМ). На 1 т ЗЦМ берут для МЖО 2694 кг обезжиренного молока с массо- вой долей сухих веществ 8,4% и 970 кг белкового концентрата молочной сыворотки с массовой долей сухих вещест 10% и составляют из них молочную смес

в ванне с мешалкой при постоянном перемешивании в течение 5 мин. Составленную молочную смесь пастеризуют на трубчатом пастеризаторе при 80 С без выдержки и подают в вакуум-выпарную установку для выпаривания до массовой доли сухих веществ 39,7%. Сгущенную молочную смесь подают в промежуточную ванночку с мешалкой. Молочно-жировую эмульсию, содержащую массовую долю жира 30%, готовят из 71,3 кг жира и 23,8 кг фосфатидных концентратов, 0,12 кг жирорастворимых витаминов и 181,5 кг сгущенной молочной смеси. Раплавление жировых компонентов проводят в ванне при 70°С. Составленную молочно-жировую эмульсию эмульгируют роторным диспергатором. После этого составляют МЖО (в промежуточной ванночке) из приготовленной молочно-жи- ровой эмульсии (в количестве 276,6 кг и остальной части сгущенной молочной смеси, количество которой составляет

632,4 кг (813,9-181,,4). В гото- i

вую МЖО вносят водорастворимые витамины (витамин 0,00003 кг), антибиотик кормогризин (0,02 кг), макро- и микроэлементы (0,178 кг). Па- реллельно проводят лизирование микробного белка - гаприна. Для этого в двухстенный резервуар подают 82, 7 кг воды, которую подогревают до 50 С, после чего в нее вводят 8,3 кг нели- зированного гаприна (соотношение воды к гаприну 1:10) и перемешиванием получают однородную нелиэированную суспензию. Далее активную кислотность этой суспензии приводят до рН 8,4 добавлением 10%-ного раствора NaOH и вносят 0,125 кг (1,5% от массы сухого гаприна) фермента дрожжелитина ГЗх и 0,249 кг (3% от массы сухого гаприна) хлороформа. Ферментолиз ведут в течение 5 ч при той же температуре и активном приведенном рН и при постоянном перемешивании мешалкой. В первые три часа процесса фермето- лиза тщательно следят за рН (постоянным приведенным), которую на том же уровне поддерживают добавлением того же самого 10%-ного раствора едкого натрия. Лизированную суспензию гаприна пастеризуют на трубчатом пастеризаторе при 100°С с выдержкой 20 мин Затем лизат гаприна в количестве

91 кг вводят в МЖО (находящуюся в промежуточной ванночке), количество ко91547801

торой 909 кг (соотношение МЖО к суспензии 1:0,1), перемешивают мешалкой и охлаждают на пластинчатом охладителе до температуры хранения, которая г соответствует +8°С. Характеристика ЗЦИ, содержащего массовые доли, %: сухих веществ 40,0, жира 8,0, белка 14,5, кислотность 100 Т, биологическая ценность по скору 90,5%.to

Пример 4 (для сгущенного кисломолочного ЗЦИ). Для приготовления 1 т ЗЦМ (пример 3). Дополнительно в охлажденный ЗЦМ вносят 100 кг ацидофильной закваски, приготовленной на обезжиренном молоке, которое берут из общего количества обезжиренного молока, предназначенного для выработки ЗЦМ. В связи с чем для составления молочной смеси его берут на 100 кг меньше. Исходя из этого, выпаривание проводят до массовой доли сухих веществ 44,0% и получают 714 кг сгущенной молочной смеси, а количество МЖО составляет 809 кг, поэтому соотношение ее с 91 кг суспензии составляет 1:0,11. Характеристика ЗЦМ: (пример 3) за исключением: кислотность 105°Т и биологическая ценность по скору 92%.

Ю

15

ох- о„

Пример 5 (для жидкого ЗЦМ). На 1 т ЗЦМ берут для МЖО 68 кг обезжиренного молока с массовой долей сухих веществ 10% (молочная смесь из одного компонента), которое пастеризуют при 90°С без выдержки и смешивают в ванночке с тдаровыми компонентами. При приготовлении последней расплавляют жировые компоненты, которых входит 18,1 кг жира, 5,9 кг фосфатидных концентратов и 0,027 кг жирорастворимых витаминов. Расплавление жировых компонентов (пример 1)

бавлением 8%-ного раствора NaOH и вносят 1,494 кг-(1,8% от массы сухих дрожжей) фермента дрожжелитина ГЗх и 0,83 кг (1% от веса сухих дрожжей) хлороформа. Ферментолиз проводят в течение 4 ч при той же температуре и активном приведенном рН при постоянном перемешивании. Активную кислотность на приведенном значении рН поддерживают добавлением того же самого раствора NaOH. Лизированную суспензию винных дрожжей пастеризуют при 95°С с выдержкой 25 мин на трубчатом пастеризаторе. Затем лизированную суспензию (в количестве 914 кг) смешивают с 92 кг МЖО (соотношение МЖО к суспензии лизата 1:10), перемешивают мешалкой в течение 5 мин и охлаждают на

20 ладителе до температуры хранения 10 Характеристика ЗЦМ, содержащего массовые доли, %: сухих веществ 10,0, жира 2,0, белка 3,8, кислотность 20 Т, биологическая ценность по скору 91%.

25Пример 6 (для жидкого ЗЦМ).

Для приготовления 1 т ЗЦМ (пример 5) за исключением того, что берут некоторые различные компоненты и их коли- чеетвенные соотношения между ними, а

30 также для лизирования микробного белка используют двухстенный резервуар, в котором потом проводят пастеризацию лизированной суспензии микробных белков и охлаждение ЗЦМ. Для составления

35 и пастеризации МЖО берут 314 кг молочной смеси, состоящей из 175 кг обезжиренного молока (с массовой долей сухих веществ 8,0%) и 139 кг сыворотки (с массовой долей сухих веществ

в состав 40 6,0%), используют двухстенный резервуар, в котором пастеризацию МЖО ведут при 65° С с выдержкой 30 мин. Другие количества компонентов: суспензии 670 кг, в том числе паприна 67 кг,

за исключением температуры расплавле- 45 воды 603 кг (соотношение 1:9), МЖО

ния, которая составляет 5.0 С. Составленную МЖО ( с массовой долей жира 22, 8% и в количестве 92 кг) эмульгируют любым диспергирующим устройством, например эмульгатором. Параплель-jQ дукта (пример 5). но проводят лизирование винных дрожжей. Для этого в резервуар с мешалкой подают 831 кг воды с температурой 55°С и 83 кг нелизированных винных дрожжей (соотношение воды к винным дрожжам 1:10) и перемешивают в течение 15 мин до получения однородной суспензии, после чего приводят ее - ктивную кислотность до рН 8,5 до55

335,9 кг, в том числе жира 19S6 KI% фосфатидных концентратов 2,3 кг; мо лочной смеси 314 кг. Соотношение МЖ к суспензии 1:2. Характеристика про

Формула изобретени

Ю

15

ох- о„

о) тедоию те с сораиодукта (пример 5).

335,9 кг, в том числе жира 19S6 KI% фосфатидных концентратов 2,3 кг; молочной смеси 314 кг. Соотношение МЖО к суспензии 1:2. Характеристика продукта (пример 5).

Формула изобретения

внесения фермента, и вьщержки суспензии при температуре лизирования 45- 55°С, отличающийся ем, что, с целью снижения себестоимости продукта, повышения его биологической ценности, усвояемости и качества, ли- зирование суспензии микробных белков приводят путем доведения активной киСлотности суспензии до рН 8,3-8,5 с исследующим введением 1-3% от массы сухих микробных белков хлороформа при этом последний вносят вместе с ферментом,действующим в щелочной

10

суспензии осуществляют в течение 4-лизированных микробных белков в мо7 4 при постоянном перемешивании слочно-жирбвую основу полученную смесь

последующей пастеризацией полученнойсушат.

суспензии лизированных микробных бел- 20 кор при 90-100°С с выдержкой 20- 25 мин, а соотношение молочно-жировой основы и суспензии лизированных микробных белков устанавливают 1:0,1- .25

Вкус и запах Чистый с запахом дрожжей

Консистенция Мелко рае- пыле нный порошок

Массовая доля, %: жира золы влаги

Свойствен- Свойствен- Чистый с за- ный дрож- ный дрож- пахом дрожжамжамжейМелко рас- Однородная Мелко распыленный жидкость пыленный порошок типа сус- порошок пензии

17,0 7,03

3,70

белка

32,58

Таблица 1

Кислотность восстановленногоЗЦМ, °Т Индекс растворимости, м сырого осадка Биологическая ценность по скору (ме- тионин+ли- зин), %

Аминокислоты

Метионин + + цистин Фенилаланин+

86,9

Первая лимитирующая кислота.

19

0,2

76,6

88

90

Таблица 2

Аминокислотный состав

77,0

88,0

89,7

АктивнаяТемпература лизирования, °С

ность.рН 20 Г 40 45 55 60 I 80 I 90

7,0 Ферментне действует, лизис не происходит вовсем интервале

8,3 Фермент неПродолжительность лизирования, чФермент Фермент

действует,инакти- инактилизис не.вирует- вируетпроисходит 12,0 6,5 4,5 9,0ся ся

8,5 То жеПродолжительность лизирования, чТо же То же

14,3 7,0 6,0 9,0

10,0 То же Продолжительность лизирования, чТо же То же

18,0 9,0 9,5 10,0

(-----.„----------- .--.-.-.-

Таблица 4 тп

ФерментКоличество дрожжелитина, %

дрожжелитин 11г-j/

0,01 0,03 0,05 j 1,0 1,8 2,5

™---- - -.-.Ч. - - - - - - - - -- - - - М«.а.| «.fly.-. -.

Длительность лизиса, ч

ГЗх30242012 63,5

ПОх15531,5 -Стоимостьфермента, РУб.

ГЗх0,18 0,54 0,90 18,0 32,4 45,0

ПОх1,70 5,18,5 170,0 Таблиц«а 5

Показатели Соотношение микробный белок:вода

1:5 1 1:7 1:10 j 1:15

Длительность лизиса, ч9,57,04,03,5 Затраты на выпаривание влаги, руб. 18,49 19,49 20,2920,96

Таблица 3

Недостаточная инактивация лизирующего фермента.

Таблица 7

Таблица 6