Способ производства сухого молока Советский патент 1991 года по МПК A23C9/00 

1

(21)4611510/13

(22)30.11.88

(46) 15.05.91. Бюл.№18

(71)Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт молочной промышленности

(72)ИАРадаева, А.П.Чагаровский, М.А.Гришин, Н.А.Тихомирова и В.П.Чагаровский (53)637.145(088.8)

(56)Edelsten D., Meersohn M., Friis P., Nielsen E.W., Sfrusen K.H., Gredmand- Hfyer E. Production of skim milk powder with lactose content reduced by ultrafiltration, - Milchwlssenschaft, -1983,38, № 5, 261 - 263. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СУХОГО МОЛОКА

(57)Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано

при производстве сухих молочных консервов. Цель изобретения - повышение качества готового продукта, комплексное использование концентрата и фильтрата, снижение энергозатрат. Для получения сухого молока исходное молоко пастеризуют, нормализуют и затем подвергают ультрафильтрационному концентрированию при 40 - 60°С и давлении 0,15 - 0,6 МПа с получением концентрата с содержанием сухих веществ 20 - 50% и фильтрата, при этом фильтрат подвергают 80 - 95%-ному кислотному гидролизу на катионообменных смолах при 95 - 100°С в течение 1,0 - 1,5 ч и сгущению до массовой доли сухих веществ 70 - 75%, а перед сушкой распылительной, сублимационной или в виброкипящем слое его смешивают с концентратом. 2 табл.

Ё

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве сухих молочных консервов.

Цель изобретения - повышение качества готового продукта, комплексное использование концентрата и фильтрата, снижение энергозатрат.

Способ осуществляют следующим образом.

Молоко сепарируют до получения обезжиренного молока с массовой долей жира не более 0,05% и сливок с массовой долей жира 20-40%, проводят раздельную пастеризацию: для обезжиренного молока при 65 - 75°С, для сливок при 85 - 95°С, Затем охлаждают и хранят, составляют смесь из обезжиренного молока и сливок из расчета

жир/СОМО 0,375 - 0,400 и проводят ультрафильтрационное концентрирование при 40 - 60°С, давлении 0,15 - 0,6 МПа с получением концентрата с массовой долей сухих веществ 20 - 50%. Фильтрат, содержащий 5 - 6% сухих веществ, в том числе 4 - 5% лактозы, подвергают 80 - 95%-ному кислотному гидролизу на катионообменных смолах при 95 - 100°С в течение 1 - 1,5 ч и сгущению до массовой доли сухих веществ 70 - 75%. Концентрат смешивают со сгущенным гидролизованным фильтратом и подвергают сушке распылительной, сублимационной или в виброкипящем слое.

Для получения продукта высокого качества исходное молоко сепарированием разделяют на обезжиренное молоко и сливки, Для обезжиренного молока предусмотрен

Јь

00

00

00

режим пастеризации 65 - 75°С, который является достаточным для уничтожения ферментов, обеспечения требуемых санитарных требований и щадящим для термолабильных сывороточных белков. Для предупреждения основного порока продукта в хранении - липолиз молочного жира, сливки подвергают высокотемпературной пастеризации (85 - 95°С). После этого предусмотрено составление смеси, которую подвергают ультрафмльтрационному кон- цетрированию. Испопьзование ультрафильтрации для концентрирования позволяет осуществить цель изобретения, так как ультрафильтрационное концентрирование менее энергоемкое в сравнении с вакуум-выпариванием, а также позволяет повысить термоустойчивость молока и дает возможность удалить значительное количество молочного сахара, массовая доля которого в концентрате составляет около 5%.

Режимы, при которых предусмотрено проведение ультрафильтрации - температура 40 - 60°С и давление 0,15 - 0,6 МПз - являются оптимальными, тзк как позволяют эффективно проводить процесс при минимальном воздействии на составные части молока, а именно сохранение нативности белков и предотвращение бактериальной и ферментативной порчи готового продукта. Интервал концентрации составляет 20 - 50% сухих веществ. Концентрирование ниже 20% массовой доли сухих веществ для консервов нецелесообразно, а выше 50% неэффективно с процессовой точки зрения.

Полученный в результате ультрафильтрационного концентрирования фильтрат, содержащий около 5% лактозы, подвергают кислотному гидролизу с целью расщепления ее до глюкозы и галактозы. Степень гидролиза 80 - 95% обеспечивает в готовом продукте требуемое соотношение лактоза/глюкоза и галактоза, что положительно влияет на растворимость сухого могока. Выбранным температурный режим кислотного гидролиза (95 - 100°С) позволяет достаточно быстро (в те -ение 1 - 1,5 ч) провести процесс &( в то же время предотвратить процесс карзмелизации.

Свойства сухого цельного молока (контроль) и молока, полученного по предлагаемому способу производства, характеризующие теомоусюйчивость и растворимость, представлены в табл.1.

Экспериментальные данные свидетельствуют о достаточно высокой термостойкости продукта по предлагаемому способу производства в сравнении с контролем (молоком дельным сухим). Из данных тзбл/

, также следует, что продукт, полученный по предлагаемому способу, по отношению к контролю обладает лучшими свойствами при растворении, о чем свидетельствуют такие показатели, как краевой угол смачивания, относительная скорость растворения и растворимость. Учитывая идентичные условия сушки, а также одинаковое исходное сырье, данное явление объясняется изме0 ненным качественным составом продукта по предлагаемому способу производства от контроля, что достигается процессом ультрафильтрации молока и гидролизом лактозы в фильтрате.

5

П р и м е р 1. 1000 кг молока с массовой долей жира 3,3% подвергают сепарированию до получения обезжиренного молока с массовой долей жира 0,05% и сливок с мас0 совой долей жирз 20%. Полученное обезжиренное молоко в количестве 837,1 кг пастеризуют при 65°С 30 мин, а сливки в количестве 162,9 кг при 85°С 2 мин, охлаждают до 6°С и хранят, после чего производят

5 составление смеси и в результате получают 1000 кг нормализованного молока с соотношением жир/СОМО 0,375, Полученное нормализованное молоко подвергают ультрафильтрационному концентрированию

0 при 40°С и давлении 0,15 МПа. В результате получают 466,7 кг ультрафильтрационного концентрата с массовой долей сухих веществ 20% (в том числе, %: жир 7,7; белок 6,8 лакгоза 4,5; минеральные вещества 1) и

5 533,3 кг фильтрата с массовой долей лактозы 4%, что составляет 21,3 кг. Получзнный фильтрат подвергают 80%-ному гидролизу на катиоиообменных смолах при 95°С в течение 1 ч, в результате чего получают 80%

0 (17.06 кг) моносахаров (глюкозы и галактозы} и 20% (4,24 кг) лактозы. Гидролизован- ный фильтрат сгущают до массовой доли сухих веществ 60%, получая при этом 38 кг сгущенного глюкозо-галактозмого сиропа,

5 который вносят в концентрат. Полученную жиробелковоуглеводную смесь а количестве 504,7 к подают на сушку распылительным способом. Выход готового продукта составляет ,5 кг, В сравнении с извест0 ным способом получения сухого цельного молока высвобождается на каждой тонне продукта 94,9 кг молока, что позволяет дополнительно получить 12,0 кг сухого жиро- белковоуглеводного концентрата. За счет

5 использования для концентрирования ульт- рафильтрации на каждой тонне сухого жи- робелковоуглеводного концент рата экономят энергозстр-тш. Готовый продукт получают сбалзнс1:пованным по жиробел- ковоуглеводному составу.

П р и м е р 2. 1000 кг молока с массовой долей жира 3,3% сепарируют для получения обезжиренного молока с массовой долей жира 0,05% и сливок 30%. В результате сепарирования получают 108,5 кг сливок, которые пастеризуют при 90°С с выдержкой 20 с, и 891,5 кг обезжиренного молока, которое пастеризуют при 70°С с выдержкой 15 с с последующим охлаждением до 6°С. Из полученных сливок и обезжиренного молока составляют смесь с соотношением жир/СОМО 0;378. 1000 кг нормализованной смеси подвергают ультрафильтрационному концентрированию при 50°С, давлении 0.4 МПа. В результате получают 233,3 кг ультрафильрационного концентрата с массовой долей сухих веществ 35% (в том числе, %: жир 15,9; белок 14,1; лактоза 5; минеральные вещества 1) и 766,7 кг фильтрата с массовой долей лактозы 4,5%, что составляет 34,5 кг. Полученный фильтрат подвергают 95%-ному гидролизу на ка- тионообменных смолах при 95 С в течение 1,5 ч, в результате получают 95% (32,8 кг) моносахаров (глюкозы и галактозы) и 5% (1,7 кг) лактозы. Гидролизованный фильтрат сгущают до массовой доли сухих веществ 75%, получая при этом 56,16 кг сгущенного глюкозо-галактозного сиропа, который вносят в концентрат. Полученную жиробелко- воуглеводную смесь в количестве 289,45 кг подают на сушку сублимацией. Выход готового продукта составляет 127,34 кг.

В сравнении с известным способом получения сухого цельного молока высвобождается на кахдой тонне продукта 147,01 кг молока, что позволяет дополнительно получить 18,72 кг сухо го жиробелковоуглеводного концентрата. За счет использования для концентрирования ультрафильтрационной техники на каждой тонне сухого жиробелковоуглеводного концентрата экономятся энергозатраты. Готовый продукт характеризуется высоким качеством.

П р и м е р 3. 1000 кг молока с массовой долей жира 3.3% сепарируют для получения обезжиренного молока с массовой долей жира 0,05% и сливок 40%. В результате сепарирования получают 70,9 кг сливок, которые пастеризуют при 95°С с выдержкой 20 с, и 929,1 кг обезжиренного молока, которое пастеризуют при 75°С с выдержкой 10 с. Из полученных сливок и обезжиренного молока составляют смесь с соотношением жир/СОМО 0,4. 1000 кг

нормализованной смеси подвергают ультрафильтрационному концентрированию при 60°С, давлении 0,6 МПа. В результате получают 155,55 кг ультрафильтрационного

концентрата с массовой долей сухих веществ 50% (в том числе, %; жир 24,2; белок 19,8; лактоза 5; минеральные вещества 1) и 844,44 кг фильтрата с массовой долей лактозы 5%, что составляет 42,22 кг. Полученный фильтрат подвергают на катионообменных смолах 95%-ному гидролизу при 100°С в течение 1 ч, в результате чего получают 95% (40,1 кг) моносахаров (глюкозы и галактозы) и 5% (2,12 кг)лзктозы.

Гидролизованный фильтрат сгущают

до массовой доли сухих веществ 75%. получая при этом 67,56 кг сгущенного глюкозо-галактозного сиропа, который вносят в концентрат. Полученную жиробелковоуглеводную смесь в количестве 223,11 кг подают на сушку в виброкипящем слое, выход готового продукта составляет 135,8 кг. В сравнении с известным способом производства сухого цельного молока высвобождается на каждой тонне продукта 636,23 кг молока, что позволяет дополнительно получить 86,4 кг молока сухого жиробелковоуглеводного концентрата. За счет использования для концентрирования ультрафильтрационной техники на каждой тонне сухого жиробелковоуглеводного концентрата экономятся энергозатраты. Готовый продукт характеризуется высоким качеством.

Химический состав продукта по примерам 1 - 3 и известного представлены в табл.2.

Формула изобретения Способ производства сухого молока с

проведением процессов подготовки молока, нормализации, пастеризации, охлаждения, ультрафильтрации с получением концентрата и фильтрата, сгущения и сушки, отличающийся тем, что, с целью

повышения качества готового продукта, комплексного использования концентрата и фильтрата, снижения энергозатрат, нормализацию молока проводят перед ультрафильтрацией до соотношения жир/СОМО

0,375 - 0,400, а полученный фильтрат подвергают 80 - 95%-ному гидролизу на катионообменных смолах при 95 - 100°С в течение 1 - 1,5 ч и сгущают до массовой доли сухих веществ 60 - 75%. а перед сушкой

фильтрат смешивают с полученным концентратом.

указывает на отсутствие видимой коагуляции; II, IV - класс по алкогольной пробе.

Таблица 1

Таблица 2