Способ выделения белка из сыворотки коровьего молока - SU651650A3

Описание

Изобретение относится к пищевой промышленности , в частности, к способам выделения белков из водных растворов, например сыворотки коровьего молока, пригодных для включения в состав напитков. .:.

Известен способ выделения белковиз водных растворов, предусматривающий ульт;, рафильтрацию. ,

Однако белок, выделенный такимобрат зом, не пригоден для включения его в сосТав напитков.

Для выделения из сыворотки коровьего молока белка, пригодного для введения ). напитки, перед ультрафильтрацией из сь1воротки удаляют ос аточный казеин и молрч-, , снижают в ней общее количество микроорганизмов путем пропуска ее через диатомовый земляной -фильтр с последующим нагревом, а после ультрафильтрации полученный концентрат белка охлаждают, пропускают через ионообменную стиолу и сушат.

Пример }. Сывйротку, полученную при производстве сьфа или казеина, подвергли центробежной очистке для удаления остат: ков казеина.

Очистку производили на центрифугах «Вестфалия модели KG- 4(ГОб. Затем центробежным способом при температуре 40°С, применяя сметанный сепаратор «Альфа-ЛаваЛь модели 2181 R, отделили остатки мо-., лочного жира. Обезжиренную и очищенную сывороткупропустили через рамно-плиточный пастеризатор, где она подогревалась до температуры 67-68°С в течение 60- 66 сек. Температура выше указанной не рекомендуется. Поскольку может стать причиной термической денатурации белка сыворотки и сделать его нер астворимым. При более низких температурах остается больщой процент жизнедеятельных микроорганизмбв . Общее число микроорганизмов в необработанной сыворотке составляло 10 на миллилитр, а число жизнеспособных - 10 микроорганизмов-на миллилитр. После пастеризации число жизнеспособных микроорганизмов снизилось до на миллилитр . ,

Пастеризованную сыворотку охладили до 5°С. На каждые 100 литров сыворотки добавили 100 граммов фильтрующего вещества «Скид-плас и.пропустили через диатомовый земляной фильтр, со скоростью 1500 литоов в час. В фильтровальной установке ис11ользов:али автоклавный фильтр Ларедо , покрытый диатомовой землей «фибрафло из расчета 500 граммов земли на квадратный метр. Фильтрацию провели для удаления большого количества остаточного Казеина и молочного жира и снижения общего количества микроорганизмов до величины 10 на миллилитр и количества жизнеспособных микроорганизмов до на миллилитр. Разность между общим количеством микроорганизмов и количеством жизнеспособных представляет величину мертвых клеток. Важно удалить как можно больше мертвых клеток и по возможности снизить количество живых клеток, так как было обнаружено, что они являются причиной нестабильности композиций безалкогольных напитков, обогащенных белком. Предварительно обработанную таким образом сыворотку пропускали через рамноплиточный теплообменник для подогрева до температуры 37,5°С, причем точная, температура зависит от верхнего предела термостабильности мембраны, а затем подали на двуступенчатую установку ультрафильтрации , такую как установка, сконструированная фирмой Калгон-Хавенс Системе (с 1973г. являющейся отделением Флюид Сайенсиз фирмы Юниверсал Ойл Продактс)., Сан-Диего Калифорния, Установка состоит из 96 ультрафильтрационньгх модулей (элементов) типа Калгон-Хаценс 215 ( номинальный молекулярный вес 17.000). Ультрафильтрационньге модули расположены ступенчато таким образом, что всегда обеспечивают объемную пропускную способность каждого модуля в 2,25-4,40 литров в минуту. Установка действует под давглением между 3,5 X 10 н/м2 и 2б X 10 н/м2. Давление увеличивается между двумя ступенями ультрафильтрации от нижнего предела до предпочтительного рабочего давления от 7 хх105 н/м2 до 20 X 10 н/м2. Кроме того, перед второй ступенью очистки предусматривается добавление воды вспомогательным насосом. От скорости введения воды зависит концентрация лактозы и минеральных солей в продукте. Повыщенная скорость добавленной воды способствует большому выделению фракций лактозы и минеральных солей из сыворотки. Примерно 92% воды, лактозы и минеральных солей удаляется из сыворотки в ходе тонкой очистки, в результате чего получается жидкий продукт, в котором соотношение беяка к лактозе изменяется от 1:2 до 2:1, а белка к минеральным солям от 10:1 до 20:1. Этот жидкий продукт и является концентратом белка сыворотки. Концентрат белка сыворотки охлаждали до 5°С и подвергали ионному обмену, путем пропуска его через 100 литровый слой сильно кислотной катиойообменной смолы, в которой он находился в течение 30-60 минут. Подходящей катиойообменной смолой может служить Леватит-100 фирмы Байер. Катионный обмен служит как для снижения уровня минеральных солей в продукте, так и для уменьшения рН. Обычно перед катионным обменом содержание солей в концентрате протеиновой сыворотки составило 0,6- 0,9 вес. %, а рН - 6,4-6,7. После катионного обмена концентрация солей снизилась до 0,2-0,5 вес. %, а рН - до 3,2-3,8. Такие величины получили при скорости потока концентрированной сыворотки, поступающей на вторую ступень установки тонкой очист1 и (ультрафильтрации). Снижение рН в концентрате способствовало дальнейшему уменьшению загрязнения микробами. Число микроорганизмов в продукте после ионногообмена составляло: общее - 10, жизнеспособных 10 -10 на миллилитр. Концентрат хранили при температуре около 5°С. Для снижения рН до 2,7 и для предотвращения порчи товара на складах к сыворотке добавляли в определенных количествах пищевую кислоту, такую, как фосфорная и/или лимонная кислота. Для получения растворимого порощка концентрат белка сыворотки высушивали, например распылением. Общ,ее содержание микроорганизмов в порошке составляло 10 на грамм, а количество живых микроорганизмов О-10 на грамм. Количество белка в сыворотке достигало 45-55 вес, % и зависело От точных условий эксплуатации установки тонкой очистки и состава первоначально взятой сыворотки. Процесс может осуществляться также непрерывно на соответствующем оборудовании и с использованием счетно-измерительных приспособлений. Пример 2. Концентрат белка сыворотки приготавливали, как указано в примере 1, и использовали в качестве компонента напитка . Для этой цели в водный 14 вес. % раствор сахара добавили 1,5 вес. % высушенного распылением концентрата сыворотки . В полученную смесь в подходящих количествах добавили для запаха и цвета апельсиновые вещества и, при желании, для предохранения (консервирования) бензоат натрия и сорбат калия. Приготовленную указанным способом смесь подвергли карбонизации и получили обогащенный белком, карбонизированный и микробиологически и химически стабильный напиток. В качестве альтернативы напиток можно было консервировать путем выдержки напитка в бутылках при температуре 65°С в течение 10 минут, Формула изобретения 1. Способ выделения белка из сыворотки коровьего молока, предусматривающий ультрафильтрацию сыворотки с использованием растворителя, например, воды, отличающийся тем, что, с целью выделения белка из молочной сыворотки, пригодного для введения в напитки, перед ультрафильтрацией из сыворотки удаляют остаточный казеин и молочный жир, снижают в ней общее количество микроорганизмов путем пропуска её через Диатомовый земляной фильтр с последующим нагревом, а после ультрафильтрации полученный концентрат белка охлаждают , пропускают через ионообменную смолу и сушат.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сыворотку перед ультрафильтрацией нагревают до температуры около 37°С.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что ультрафильтрацию проводят под давлением в пределах от 7x10 н/м до 20x10 н/м.

4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрат охлаждают до температуры около 5°С.

5.Способ по п. К отличающийся тем, что концентрат белка обрабатывают сильно кислой катионно-обменной смолой до достижения концентрации в нем минеральных соле в пределах 0,2-0,5 вес. % (от веса концентрата) и рН 3,2-3,8.

Реферат

Формула