Способ очистки молочной сыворотки от белков Советский патент 1992 года по МПК A23C21/00 A23J1/20 

Изобретение относится к молочной промышленности, в частности к переработке молочной сыворотки.

Известен способ очистки молочной сыворотки от белковых веществ, предусматривающий добавление к сыворотке осадителя белков-танина. Натуральную обезжиренную творожную сыворотку с титруемой кислотностью 55-75°Т нагревают до 90-95°С, выдерживают при этой температуре 20-30 мин, термолабильные фракции белков денатурируют и коагулируют. Осажденные белки отделяют от сыворотки, например, путем центрифугирования, далее сыворотку охлаждают до 10-30°С и вносят 0,1-0,3% танина, перемешивают и выдерживают 1,0-1,5 ч. Образующийся комплекс танина с пептидными группами белковых фракций коагулируют. Сыворотку декантируют и фильтруют.

Получают очищенную сыворотку с содержанием общего азота 0,027-0,038% (0,17- 0.24% белка).

Этот способ требует значительных затрат тепловой энергии на нагревание сыворотки, наличия энергетических систем, что усложняет и удорожает производство.

Наиболее близким к предложенному способу является спосоо осаждения белков из сыворотки, согласно которому после варки а льбумина в очищенную от него сыворотку с температурой 90-95°С подают 5% раствор бентонита марки Аскагель из расчета 30-50 л раствора на 1 т сыворотки, затем смесь тщательно перемешивают и оставляют в покое на 2-2,5 ч. Осветленную сыворотку отделяют от осадка декантацией.

Способ позволяет получить осветленную сыворотку с низким содержанием белXIOs N 00 О ГО

ков, что обеспечивает выработку молочного сахара высокого качества. Смесь осажденного белка и бентонита пригодна для кормовых целей. Однако и этот способ не свободен от недостатков предыдущего способа. Он требует затрат тепловой энергии на нагревание сыворотки до 90-95°С, что увеличивает энергоемкость технологии.

Целью изобретения является снижение энергоемкости процесса, упрощение способа и снижение себестоимости.

Способ осуществляется следующим образом.

В натуральную обезжиренную молочную, преимущественно творожную, сыворотку с титруемой кислотностью 13-75°Т и температурой 5-50°С вносят бентонитовую глину. До введения в сыворотку бентонитовую глину подвергают набуханию в воде, для чего на 1 мас .ч. глины берут 5-9 мас.ч. воды. Набухание глины осуществляют в течение не менее 2ч при интенсивном перемешивании ее в течение 5 мин через каждые 15 мин. Разбухшую в воде бентонитовую глину в виде геля вводят в сыворотку в количестве 0,5-3,0% в пересчете на сухое вещество глины от массы сыворотки. Для достижения наибольшего эффекта очистки сыворотки от белков ее смесь с бентонитовой глиной доводят до титруемой кислотности 30-35°Т, непрерывно перемешивая. После интенсивного перемешивания сыворотку выдерживают в присутствии бентонитовой глины в покое 1-120 мин до выпадения осадка, который затем отделяют от сыворотки фильтрацией, декантацией или центрифугированием. Для осуществления непрерывного технологического процесса бентонитовую глину вводят в сыворотку, перемешивают и выдерживают в непрерывном потоке смесь до образования комплекса белок-бентонит, который формируется в течение 1-3 мин и затем отделяется от сыворотки фильтрацией или центрифугированием.

Очищенная от белков сыворотка на вид прозрачна, имеет специфический сывороточный вкус и запах. Осадок в виде смеси сывороточных белков и бентонитовой глины является заменителем сухого молока в рационе молодняка сельскохозяйственной птицы.

Энергоемкость технологического процесса очистки молочной сыворотки от белков путем введения в нее бентонитовой глины зависит от температуры натуральной сыворотки при содержании остаточных белков в очищенной сыворотке 0.20-0,24% следующим образом:

Температура

натуральной сыворотки, ° С1, 5, 20,

50, 55. Энергоемкость технологического

процесса, в процентах к энергоемкости процесса 0 при20°С200, 130, 100,

150, 310.

Повышение температуры натуральной

сыворотки выше 50°С и снижение ее менее

5°С нецелесообразно из-за резкого повы5 шения энергоемкости технологического

процесса очистки сыворотки от белков.

Для очистки творожной сыворотки до содержания белков не более 20% при внесении в нее бентонитовой глины в сухом 0 виде требуется не менее 10% глины к массе сыворотки, а глины, разбухшей в течение 2 ч в воде - не более 3 %. Более продолжительное набухание бентонитовой глины в воде не ведет к существенному уменьшению ее 5 расхода при том же качестве очистки сыворотки. Соотношение масс сухая бентонитовая глина: вода при этом равна 1:(5-9). Увеличение массовой доли воды не ведет к лучшему набуханию глины и снижению ее 0 расхода на очистку от белков одной тонны молочной сыворотки.

Количество вводимой в творожную сыворотку разбухшей в воде бентонитовой глины влияет на степень очистки сыворотки 5 от белков.

Массовая доля сухого вещества глины от массы

сыворотки0,4; 0,5; 1,0;

02,0; 3,0; 3.5.

Массовая доля белков в очищенной сыворотке, % 0,30; 0,24; 0,22;

0,21; 0,20; 5 0,20.

Введение в творожную сыворотку бентонитовой глины менее 0,5% нецелесообразно из-за увеличения остаточного белка в очищенной сыворотке более 0,24%. Введе- 0 ние в сыворотку глины более 3,0% также нецелесообразно, т .к. не приводит к существенному улучшению качества очистки сыворотки от белка, но ведет к увеличению расхода глины.

5 После введения бентонитовой глины в молочную сыворотку смесь перемешивают. Комплекс белки-бентонитовая глина образуется быстро, в течение 1 мин, что дает возможность перемешивать сыворотку с глиной в потоке. В зависимости от объема

емкости с сывор ткой время на выдерживание ее с осадителем для образования комплекса по всему обьему сыворотки зависит о г интенсивности перемешивания и составляет, например, для емкости 5 м3 не более 10 мин.

Комплекс белки - бентонитовая глина в сыворотке осаждается медленно (60 мин), поэтому для отделения комплекса от сыворотки, помимо декантации, применяют еще и центрифугирование. Очищенная от белков сыворотка прозрачна. Для более тщательного удаления из очищенной сыворотки бентонитовой глины сыворотку в случае необходимости фильтруют. Для этой цели можно применять фильтр-прессы.

Пример.В емкость с натуральной творожной сывороткой с титруемой кислотностью 55°Т в количестве 5000 кг при 20°С вводят набухшую Б водопроводной воде бентонитовую глину в количестве 2% в пересчете на сухое вещество глины к массе сыворотки, перемешивают и выдерживают в течение 3 мин.. Образовавшийся комплекс белок - бентонитовая глина отделяют центрифугированием. Очищенная сыворотка была прозрачной с содержанием остаточного белка 0,21%. Энергоемкость технологии очистки сыворстки при 20°С 100%.

П р и м е р 2. В емкость с натуральной подсырной сывороткой с титруемой кислотностью 15° Т в количестве 5000 кг при температуре 5°С вводят набухшую в водопроводной воде бентонитовую глину а количестве 3% к массе сыворотки (150 кг в пересчете на сухое вещество глины), перемешивают. Путем добавления кислой сыворотки титруемую кислотность смеси сыворотки и бентонитовой глины доводят до 34°Т, выдерживают а течение 120 мин. Осветленную сыворотку отделяют от осадка декантацией и центрифугированием, Очищенная сыворотка содержит 0,21% белка. Энергоемкость технологии 130% посравне- нию с примером 1.

П р и м е р 3. В емкость с натуральной теорожной сывороткой с титруемой кислотностью 75°Т в количестве 5000 кг при 50°С вводят набухшую в водопроводной воде бентонитовую глину в количестве 0,5% к массе сыворотки (25 в пересчете на сухое вещество глины), перемешивают, выдерживают 1 мин в потоке и образовавшийся комплекс белок-бентонит отделяют от сыворотки центрифугированием и фильтрацией на фильтр-прессе. Очищенная сыворотка содержит 0,24% остаточного белка. Энергоемкость технологии 150% посравне- нию-с примером 1.

Пример 4. В емкость с натуральной творожной сывороткой в количестве 5 т при 38°С вводят набухшую в воде при соотношении глина: бентонитовую глину в

количестве 1.0% в пересчете на сухое вещество глины к массе сыворотки, перемешивают при той же температуре смеси, доводят кислотность смеси до ЗЗп путем добавления кислой сыворотки, выдерживают сыво0 ротку в присутствии осадителя - бентонитовой глины при той же температуре в покое в течение 60 мин и отделяют осадок от сыворотки путем декантации, или центрифугирования, или фильтрации, или

5 декантации и центрифугирования, или декантации и фильтрации, или центрифугирования и фильтрации, или декантации, центрифугирования и фильтрации.

Очищенную от белков молочную сыво0 ротку можно использовать затем, например, для производства молочного сахара, а осадок - в качестве кормовой добавки для сельскохозяйственной птицы.

Предлагаемый способ позволяет до5 стичь качественной очистки молочной сыворотки от белков. Остаточный белок в сыворотке, очищенной по предложенному способу, составляет 0,20-0,24% в сравнении с 0,17-0,24% при очистке по известному спо0 собу.

Затраты тепловой энергии на очистку от белков 1 т сыворотки по предлагаемому способу меньше по сравнению с известным на 70 тыс.ккал, т.к. не требуется нагревания

5 сыворотки до 90-95°С.

Формула изобретения

1.Способ очистки молочной сыворотки от белков, предусматривающий введение в молочную сыворотку осадителя-бентонито0 вой глины, перемешивание, выдержку полученной смеси в присутствии осадителя и отделение осадка, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса, упрощения способа и снижения себе5 стоимости, введение в молочную сыворотку бентонитовой глины и выдержку осуществляют при температуре сыворотки 5-50°С.

2.Способ по п.1, отличающийся тем, что перед введенийн в молочную сыео0 ротку бентонитовую глину подвергают набуханию в воде при соотношении глина: вода 1:5-1:9.

3.Способ по п.1,отличающийся тем, что бентонитовую глину используют в

5 количестве 0,5-3,0% в пересчете на сухое вещество глины от массы сыворотки,

4.Способ по п.1, от л ичающийся тем, что выдержку полученной смеси в при- сутствии бентонитовой глины проводят в течение 1-120 мин.

717628628

5. Способ по п.1,отличающийся ную смесь вводят кислую сыворотку, доводя тем, что после перемешивания в получен- титруемую кислотность смеси до 30-35°Т.

Использование: в мйлочной промышленности, в частности при переработке молочной сыворотки. Сущность изобретения: в молочную сыворотку вводят бентонитовую глину и выдерживают при 5-50°С, перед введением в сыворотку бентонитовую глину подвергают набуханию в воде при соотношении глина: вода 1.:5-1:9, причем бентонитовую глину .используют в количестве 0,5-3,0% в пересчете на сухое вещество глины от массы сыворотки, после перемешивания в полученную смесь вводят кислую СЫВОРОТКУ, ДОВОДЯ ТИТруемуЮ КИСЛОТНОСТ смеси до 30-35 Т, выдерживают в течение 1-120 мин и образовавшийся комплекс белок-бентонит отделяют от сыворотки. 4 з.п.ф-лы. (У) С