Способ производства лактозы из молочной сыворотки Советский патент 1981 года по МПК A23C21/00 

(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛАКТОЗЫ ИЗ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ

, I

Изобретение относится к молочной промышленности, а именно к способам выделения лактозы из молочной сыворотки.

Известен способ производства лактозы из молочной сыворотки, предусматривающий выделение лактозы из осветленной творожной сыврротки методом гиперфильтрации через полупроницаемую мембрану 1J.

Наиболее близким к изобретению является способ производства лактозы из молочной сыворотки, предусматривающий отделение остаточных белков, очистку от минеральных примесей и сгущение с применением процессов фильтрации и электоодиализа 2.

Недостаток способа в том, что он обеслечивает только разделение сыворотки на отдельные составляющие компоненты, но не рещает задачи получения конечного продукта - концентрированной лактозы.

Цель изобретения - ускорение процесса, увеличение выхода и повышение качества целевого продукта, полученного из сыворотки хлоркальциевого осаждения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, предусматривающему отделение остаточных белков, очистку от минеральных примесей и сгущение с применением процессов фильтрации и электродиализа, сыворотку перед отделением остаточных белков охлаждают до 10-12°С, нагревают до 95-97°С и обрабатывают хлористым 5 кальцием, взятым в количестве 1,4-1,6 г/л, после чего выдерживают 1-5 мин, а процесс сгущения осветленной сыворотки ведут гиперфильтрацией на ацетатцеллюлозных мембранах МГА - 90 при давлении 40 О 50-10 Па с последующим электродиали10 зом до, получения продукта с содержанием 17-17,5°/о лактозы, и полученный продукт подвергают вакуумсгущению до содержания лактозы 50-55%, а затем распылительной сушке и кристаллизации.

Пример. Сыворотку хлоркальциевого 15 эсаждения охлаждают до 10°С, обрабатывают при перемешивании хлористым кальцием из расчета 1,5 г сухой соли на 1 л сыворотки, затем нагревают до 97°С. выдерживают в течение 5 мин, после чего отде„ ляют .белки центрифугированием, затем осветленную сыворотку концентрируют методом гиперфильтрации при комнатной темпе ратуре и давлении 50 атм на ацетатцеллк лозных мембранах МГА-95. Сгущение сыворотки производят до получения насыщен ного при комнатной температуре раствора, содержащего 17,5% лактозы и 1,2% хлористого кальция, концентрат лактозы деминерализуют методом электродиалйза в аппарате прокладочного типа, содержащем катнонообменную мембрану МК-40 и анионеОбменную мембрану МА-40 при плотности

:5ока..5 мА/см и напряжении 2,5 В на ячейку. Процесс деминерализации проводят до остаточного содержания в растворе хлористого кальция, равного 0,01%, что соответствует содержанию 0,05% хлористого кальция (0,02% кальция) в сухом грювом продукте - лактозе.

Жидкий продукт после деминерализации является насыщенным водным раствором очищенной лактозы при комнатной температуре. Уже в этом виде лактоза может быть использована в различных отраслях народного хозяйства, а также как внутрипромышленный полуфабрикат.- Далее очищенную сыворотку сгущают в вакуум-аппаратах до содержания лактозы, равного 50%, и полученный продукт подвергают распылительной сущке или кристаллизации.

Полученная таким образом лактоза име,ет высокую степень чистоты и отвечает техническим требованиям на рафинированную лактозу; дальнейшая ее очистка не требуется Охлаждение исходной сыворотки хлоркальциевого осаждения, ее повторное нагревание до более высокой температуры с дополнительной обработкой хлористым кальцием обеспечивают при последующем центрифугировании практически полное удаление белка; это существенно упрощает проведение последующих технологических операций и позволяет получить молочный сахар практически без примесей, что при традиционных способах его получения удается достигнуть только рафинированием.

Проведение гиперфильтрации осветленной сыворотки обеспечивает концентрирование не только лактозы, но и минеральных примесей, в том числе и хлористого кальция, что позволяет интенсифицировать последующий процесс деминерализации электродиализом.

Именно совокупность и последователь кость перечисленных операций обеспечивают возможность переработки сыворотки хлор кальциевого осаждения и получение рафинированного молочного сахара, а также дает возможность увеличить на 10-15% извле чение белка из обезжиренного молока по сравнению с традиционными способами осаждения белков; это и определяет экономическую эффективность предлагаемого способа. Предлагаемый способ дает возможность организовать переработку обезжиренного молока на предприятиях молочной промышленности без промышленных стоков, так кал из обезжиренного молока извлекаются полностью белки молока, соли а лактоза; стокаfl в этом случае является вода, где пракически )тсутствуют минеральные и органиеские вещества.

Такая вода может быть использована как оборотная для существующих процесcoB производства на молочных предприятиях При этом отпадает необходимость в строительстве очистных сооружений для биологической и химической очистки стоков при производственных процессах переработки обезжиренного молока на молочные белки

и молочный сахар.

Предлагаемый способ переработки сыворотки, полученной при выделении белков из обез-жиренного молока путем введения хлористого кальция, в настоящее время крайне

необходим, так как разработанные и действующие технологические инструкции и стандарты на производство молочных белков из обезжиренного молока не предусматривают дальнейшей переработки полученной сыворотки, которая сбрасывается, как промышленные стоки без выделения остаточных количеств молочных белков и лактозы. Наличие в такой сыворотке большого количества хлористого кальция не дает возможности использовать такую сыворотку и на корм .

скоту.

Извлечение белков способом хлоркальциевого осаждения является наилучшим, так как по этому способу из обезжиренного моюка из:влекается до 98% молочных белков, (JTO сделать с применением других известных способов невозможно.

Формула изобретения

1.Способ производства лактозы из молочной сыворотки, предусматривающий отделение остаточных белков, очистку от минеральных примесей и сгущение с применением процессов фильтрации и электро.аиализа, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса, увеличения выхода и повышения качества целевого продукта, полученного из сыворотки хлоркальциевого осаждения, сыворотку перед отделением остаточных белков охлаждают до 10-12°С, нагревают до 95-97°С и обрабатывают хлористым кальцием, взятым в количестве 1,4- 1,6 г/л, после чего выдерживают 1-5 мин, а процесс сгущения осветленной сыворотки ведут гиперфильтрацией на ацетатцеллюлозных мембранах МГА-90 при давлении 40 X X 10 Па с последующим электродиализом до получения продукта с содержаиием 17-17,5% лактозы.

2.Способ по п. I, отличающийся тем, что полученный продукт подвергают вакуумсгущению до содержания лактозы 50-55%, а затем распылительной сушке или кристаллизации.

5854352f,

Источники информации,ттррфнльтрацией. - «Молочная промышленпринятые во внимание при экспертизеиость, 1970, № (, с. 17. I. Липатов Н. Н., Белов Н. И. Концентри-2. Патент США Л 3905886.

рование и очистка молочной сыворотки ги-кл. В 01 D 13/02, 1975 (прототип).