Способ очистки сухого казеина Советский патент 1991 года по МПК A23J3/10 

Изобретение относится к молочной промышленности, в частности к способам очистки сухого казеина, используемого для получения казеината натрия.

Целью изобретения является снижение энергозатрат, сокращение расхода воды и кислоты и уменьшение потерь казеина.

Для этого согласно способу очистки сухого казеина, предусматривающему про- мывку его подкисленной водой с последующей промывкой питьевой водой дорН 5,5-6,0 промывной воды и подсушкой (или без нее), перед промывкой сухого казеина промывной водой его смешивают с водой температурой 40 - 50°С при соотношении (1:4,5) - (1:5,5) и выдерживают 10-15 мин, при этом для промывки подкисленной водой устанавливают рН последней 4,4-4,5 и промывку ведут однократно при соотношении казеин: подкисленная вода (1:2,5) - (1:3,0). а промывку холодной водой проводят двукратно при соотношении сухой казеин: питьевая вода (1:4,5) - (1:5,5).

При обработке казеина горячей водой происходит набухание казеина, что способствует увеличению объема казеина в 1,5 - 2.0 раза и более лучшему переходу в раствор летучих аминов, летучих монокарбонильных соединений (альдегидов и кетонов), летучих кислот жирного ряда, растворимых в воде, а также лактозы и других соединений, которые оказывают влияние на развитие неприятного запаха в сухом казеине.

Последующая обработка казеина подкисленной водой обеспечивает перевод нерастворимых в воде летучих аминов в хлорпроизводные, которые хорошо растворяются в воде. Величина рН при этом близка к величине рН изоэлектрической точки казеина с таким расчетом, чтобы при промывке казеина потери его были минимальными. При этом установленное соотношение казеин: подкисленная вода (1:2.5) - (1:3,0) обеспечивает наибольший контакт частиц казеина и подкисленной воды (в да ином случае раствора соляной кислоты). Расход по(Л

С

о о

ON О hO 00

следней составляет околб 4,8 кг на 1 т казеина. Последующая Двукратная промывка казеина холодной водой обеспечивает получение казеина, у которого после высушивания полностью отсутствует посторонний запах, свойственный исходному казеину.

Потери казеина составляют 1,0 - 1,5% (против 3,0 - 5,0% по прототипу).

Общее количество промывной воды максимально составляет на 1 т казеина 18т.

П р и м е р 1. Образец казеина, хранившийся около года, имеющий неприятный специфический запах, смешивают с водой температурой 40°С при соотношении казеин : вода 1:5,5 и выдерживают при перемешивании 15 мин, затем воду сливают. Она имеет зеленоватый цвет и ярко выраженный неприятный специфический запах, свойственный запаху исходного казеина.

Затем подкисленной водой (раствором соляной кислоты с рН 4,4) промывают в течение 5 мин набухший казеин при соотношении последнего : подкисленная вода 1:3,0. Промывку ведут однократно при перемешивании. После удаления раствора соляной кислоты казеин промывают двукратно холодной водой (15°С) при соотношении казеин : холодная вода 1:4,5. Конечная промывная вода имеет рН 5,5, в ней полностью отсутствует запах, свойственный запаху сухого исходного казеина.

П р и м е р 2. Образец сухого казеина после 1,5-летнего хранения смешивают с водой температурой 50°С при соотношении казеин : вода 1:4,5 и выдерживают при перемешивании 10 мин. Затем воду сливают и казеин однократно промывают раствором соляной кислоты при рН 4,5 (при соотношении казеин с раствором 1:2,5) в течение 8 - 10 мин. После удаления раствора соляной кислоты казеин двукратно промывают питьевой водой температурой 20°С при соотношении казеин : вода 1:5,5 до получения промывной воды с рН 6,00

Расход воды (подкисленной и питьевой) как в первом, так и во втором поимерах в среднем составил на 1 т казеина на 18 т воды.

Физико-химические и органолептиче- ские показатели качества казеина, полученного по примерам 1 и 2, и контроля приведены в табл.1 и 2.

Таким образом, в образцах казеина, прошедших очистку по примерам 1 и 2, содержалось по сравнению с контролем пониженное количество золы, лактозы, а также опытные образцы имеют более низкую титрируемую кислотность.

Потери казеина в примерах 1 и 2 в среднем составили 1,3%. В этих образцах значительно улучшились и органо/ ептические показатели.

Обработка сухого казеина водой с температурой 40 - 50°С обеспечивает интенсивный процесс его набухания, увеличение объема казеина в 1,5 - 2,0 раза по отношению к исходному объему. Это приводит к увеличению поверхности контакта частиц казеина с горячей водой и к более полному

0 переходу в раствор растворимых в воде альдегидов, кетонов, летучих кислот жирного ряда, лактозы и других соединений, участвующих в формировании неприятного запаха сухого казеина.

5 При обработке сухого казеина водой температурой ниже 40°С процесс набухания удлиняется и, следовательно, удлиняется весь технологический процесс очистки казеина. Обработка сухого казеина водой

0 температурой выше 50°С может вызвать оплавление частиц белка, что замедляет процесс его набухания и снижает эффект очистки казеина от указанных водорастворимых соединений.

5Обработка казеина горячей водой в течение 10- 15 мин является оптимальной для достижения увеличения объема в 1,5 - 2,0 раза. При продолжительности обработки менее 10 мин не достигается необходимая

0 степень набухания казеина, а следовательно, и очистка от водорастворимых соединенийнеполная.Обработка продолжительностью свыше 15 мин не приводит к дальнейшему увеличению объема, и

5 потому нецелесообразна.

Промывка казеина водой, подкисленной соляной кислотой до рН 4,4 - 4,5 , обеспечивает очистку его от нерастворимых в воде летучих аминов благодаря переводу их

0 в хлорпроизводные, которые хорошо растворяются в воде.

При рН воды выше 4,5 не обеспечивается достаточная очистка казеина от указанных соединений, что подтверждается

5 органолептической оценкой продукта, а при рН ниже 4,4 возрастает расход соляной кислоты без существенного улучшения качества по сравнению с оптимальными значениями рН. Кроме того, при рН воды

0 менее 4,4 начинается перезарядка частиц казеина с образованием растворимой кати- онной формы, что может привести к потерям казеина с промывной водой.

Продолжительность промывки казеина

5 подкисленной водой 5-10 мин является оптимальной для достаточно полной очистки его от нежелательных компонентов. При контакте казеина с подкисленной водой менее 5 мин очистка проходит недостаточно, 31 о подтверждается органолептическими

исследованиями. Промывка свыше 10 мин значительного улучшения качества казеина по сравнению с оптимальной продолжительностью не показала.

Промыву казеина неподкисленной во- дои проводят 2 раза с тем, чтобы отмыть казеин от кислоты и достичь рН 5,5 - 6,0, как у свежеосажденного казеина. Однократная промывка не обеспечивает такой показатель рН.атрехкратная даеттакиежерезуль- таты, как и двукратная, но при этом значительно увеличивается расход воды.

Соотношение казеин : горячая вода (1:4,4) - (1:5,5) обеспечивает достаточную степень набухания казеина и наиболее пол- ную степень очистки его от водорастворимых соединений, отрицательно влияющих на запах казеина, При количестве воды, меньшем, чем 4,5 части на 1 часть казеина, не достигается требуемое органолептиче- ское качество продукта, а при количестве свыше 5,5 частей на 1 часть казеина неоправданно увеличивается расход горячей воды, а следовательно, и электроэнергии.

Соотношение казеин : подкисленная вода (1:2,5) - (1:3,0) обеспечивает оптимальные условия для контакта подкисленной воды с частицами казеина и для перехода нерастворимых в воде аминов в растворимые хлорпроизводные, которые легко уда- ляются с промывной водой. При количестве воды, меньшем 2,5 части на 1 часть казеина, затрудняется процесс перемешивания и контакта казеина с подкисленной водой. Вследствие этого снижается эффект очист- ки казеина.

При увеличении количества воды свыше 3 частей на 1 часть казеина увеличивается

расход не только воды, но и кислоты без существенного улучшения органолептиче- ских показателей по сравнению с оптимальным соотношением казеина и воды.

Соотношение казеин : холодная вода (1:4,5) - (1:5,5) обеспечивает условия для лучшего контакта частиц казеина с водой. При количестве воды, меньшем 4,5 частей на 1 часть казеина, процесс промывки удлиняется, возникает необходимость в трехкратной промывке. При количестве воды, большем 5,5 частей на 1 часть казеина лучшего эффекта по сравнению с рекомендуемым соотношением не достигается.

Таким образом, использование способа позволяет снизить энергозатраты, сократить расход воды и кислоты и уменьшить потери казеина.

Формула изобретения Способ очистки сухого казеина, включающий промывку его в три стадии, на первой из которых - водой, на второй - подкисленной водой, на третьей - холодной водой, до значения рН 5,5 - 6,0 и сушку, отличающийся тем. что, с целью снижения энергозатрат, сокращения расхода воды и кислоты, а также уменьшения потерь казеина, на первой стадии промывку ведут при температуре воды 40 - 50°С в течение 10-15 мин при перемешивании и соотношении казеин : вода 1:4,5 - 5,5, на второй - в течение 5 - 10 мин при перемешивании и соотношении казеин : подкисленная вода 1:2,5 - 3,0 до значения рН 4,4 - 4,5 для перевода летучих аминов в хлорпроизводные, а третью стадию проводят двукратно при соотношении казеин : вода 1:4,5 - 5,5.

Изобретение относится к молочной промышленности, в частности к способам очистки сухого казеина, используемого для получения казеината натрия. Целью изобретения является снижение энергозатрат, сокращение расхода воды и кислоты и уменьшение потерь казеина, для чего увеличение поверхности контакта казеина с водой достигается промывкой водой при температуре 40 - 50°С в течение 10 - 15 мин при перемешивании и соотношении казеина и горячей воды от 1:4,5 до 1:5,5, промывку подкисленной водой проводят до PH 4,4 - 4,5 в течение 5 - 10 мин при перемешивании и соотношении казеина и подкисленной воды от 1:2,5 до 1:3,0, а промывку холодной водой проводят двукратно при соотношении казеина и воды от 1:4,5 до 1:5,5. 2 табл.

Физико-химические показатели опытных и контрольного образцов казеина

Таблица 1

Таблица 2 Органолептическая оценка опытных и контрольного образцов казеина