PL171444B1 - Sposób otrzymywania rozpuszczalnych białek mleka - Google Patents

Abstract

Sposób otrzymywania rozpuszczalnych białek mleka polegający na poddaniu kazeiny kwasowej lub koncentratu wszystkich białek mleka, otrzymanych, wysuszonych 1 rozdrobnionych znanymi sposobami, procesowi modyfikacji do formy rozpuszczalnych soli sodowych, wapniowych lub amonowych, znamienny tym, ze proces modyfikacji odbywa się w czasie 30 do 40 sekund w temperaturze od 60°C do 90°C w dwuślimakowym, czterosekcyjnym ekstruderze, w którym zastosowano strefę przetrzymywania, w której modyfikowane białka przetrzymywane są i reagują przez 15 do 20 sekund

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania rozpuszczalnych białek mleka stosowanych w przemysłach: mięsnym, garmażeryjnym, piekarskim, cukierniczym, owocowo-warzywnym, mleczarskim, makaroniarskim i koncentratów spożywczych.

Preparaty białkowe z mleka - kazeina i koncentraty wszystkich białek mleka, ze względu na niską rozpuszczalność w wodzie, stosowane są w niewielkim zakresie w produktach żywnościowych. Znacznie korzystniejsze, pod tym względem, są preparaty białek mleka w postaci rozpuszczalnej. Charakteryzują się one dobrymi cechami funkcjonalnymi. Oprócz wysokiej rozpuszczalności, wykazują one bardzo dobre zdolności emulgowania tłuszczu, stabilizowania emulsji typu olej-woda, wysoką wodochłonność oraz właściwości pianotwórcze i żelujące.

Z opisu zgłoszenia wynalazku nr P-283 671 znany jest sposób otrzymywania rozpuszczalnych białek mleka. Polega on na wydzieleniu, znanymi sposobami, z mleka kazeiny lub koncentratu wszystkich białek, wysuszeniu ich do wilgotności 5-8% i rozdrobnieniu do granulacji poniżej 0,5 mm. Następnie wprowadza się do białek roztwór wodorotlenku sodowego, wapniowego lub amonowego, po czym poddaje się je procesowi ekstruzji w jednoślimakowym ekstruderze, realizowanej w czasie 5-15 sekund, w temperaturze 105-120°C.

Stosowany dotychczas proces ekstruzji nie pozwala na uzyskiwanie rozpuszczalnych preparatów o jednakowym standarcie, ponieważ ich modyfikacja w czasie ekstruzji nie była zakończona. Otrzymywane preparaty zmieniały swoje właściwości w czasie składowania.

Otrzymywanie rozpuszczalnych białek mleka sposobem według wynalazku polega na poddaniu kazeiny kwasowej lub koncentratu wszystkich białek mleka, otrzymanych, wysuszonych do wilgotności od 6% do 12% i rozdrobnionych mechanicznie do granulacji od 30 mesh do 120 mesh znanymi sposobami, procesowi modyfikacji białka, poprzez ekstruzję z przetrzymywaniem, do formy rozpuszczalnych soli sodowych, wapniowych lub też amonowych. Ekstruzję przeprowadza się w dwuślimakowym, czterosekcyjnym ekstruderze, w którym zastosowano strefę przetrzymywania. Strefa przetrzymywania usytuowana jest w trzeciej sekcji ogrzewczej, w której obracające się ślimaki mają przeciwne, do ślimaków w pozostałych sekcjach, uzwojenie gwintu, co powoduje zawracanie masy białkowej i przedłużenie czasu przebywania białka w bębnie ekstrudera o 15 do 20 sekund. Ekstruzja odbywa się w czasie od 30 do 40 sekund, w temperaturze od 60°C do 90°C, do której nagrzewa się sekcję trzecią i czwartą.

Podczas otrzymywania rozpuszczalnych białek mleka sposobem według wynalazku zachodzi modyfikacja nierozpuszczalnej kazeiny kwasowej lub koncentratu wszystkich białek mleka do formy rozpuszczalnych w wodzie: sodowych, wapniowych lub amonowych soli białka, dzięki reakcji jego kwasowych grup funkcyjnych z kationami Ca++, Na+ lub NH4+. Zastosowanie dwuślimakowego ekstrudera z sekcją przetrzymywania pozwoliło na stosowanie znacznie niższej temperatury ekstruzji przy niewielkim przedłużeniu jej trwania. W porównaniu z ekstruzją dotychczasową w czasie ekstruzji z przetrzymywaniem, w wyniku zawracania masy białko171 444 wej w sekcji przetrzymywania ekstrudera, występują znacznie większe naprężenia ścinające, dzięki czemu wzrastają siły cięcia i mieszanie jest bardzo intensywne To powoduje, że reakcja białka z alkaliami zachodzi całkowicie, przez co gotowy produkt nie zmienia cech funkcjonalnych w czasie przechowywania.

Białka mleka, otrzymane sposobem według wynalazku, charakteryzują się bardzo wysoką rozpuszczalnością w wodzie (od 96% do 99%), zdolnością emulgowania tłuszczu (od 350 ml do 400 ml oleju na 100 mg białka), zdolnością pianotwórczą (od 11 do 13-krotny wzrost objętości piany), zdolnością wiązania wody (do 9 g na 1 g białka), wysoką termostabilnością wodnych roztworów w szerokim zakresie kwasowości, czystością mikrobiologiczną oraz wysoką wartością biologiczną.

Zastosowanie rozpuszczalnych białek mleka, otrzymanych sposobem według wynalazku, w przemyśle mięsnym i garmażeryjnym poprawia strukturę, konsystencję i smak produktów oraz podwyzsza ich wartość biologiczną. Specyficzne właściwości funkcjonalne pozwalają na zastosowanie tych białek jako składników strukturotwórczych i stabilizujących w procesie wyrobu i przechowywania twarogów, fermentowanych napojów mlecznych (jogurt, kefir) i lodów w celu utrwalenia pożądanych cech fizyko-chemicznych i organoleptycznych. Dodatek tych białek do ciast poprawia cechy jakościowe, przedłuża trwałość i rozjaśnia barwę pieczywa, polepsza strukturę miękiszu oraz zwiększa zawartość białka i aminokwasów ograniczających wartość biologiczną. Rozpuszczalne białka mleka mogą być stosowane przy produkcji różnego rodzaju ciast, biszkoptów, wafli i kremów. Mogą również służyć do poprawy hydrofilności preparatów białek serwatkowych, stosowanych w przetwórstwie zbożowym i koncentratów spożywczych. Znajdują zastosowanie w produkcji zabielaczy do kawy, napojów dietetycznych, stabilizatorów emulsji, środków spulchniających, majonezów, sosów, zup, produktów mlekozastępczych, koktajli i masła niskotłuszczowego.

Sposób otrzymywania rozpuszczalnych białek mleka, według wynalazku, objaśniają poniższe przykłady realizacji:

Przykład I. Kazeinę kwasową o wilgotności 6% rozdrabnia się w młynie walcowym i frakcjonuje na sitach wibracyjnych do granulacji 30 mesh. Za pomocą dozownika ślimakowego wprowadza się ją do czterosekcyjnego, dwuślimakowego ekstrudera z sekcją przetrzymywania Włącza się napęd ślimaków i ustawia się ich prędkość obrotową na 400 obr/min. Do pierwszej sekcji ekstrudera włącza się dopływ wody technologicznej, w ilości 100 litrów na 1 tonę kazeiny i 50% roztworu wodorotlenku sodowego, w ilości 30 litrów na 1 tonę, co daje wilgotność ekstrudowanego surowca równą 30%. Temperatura ekstruzji, która jest najwyższa w trzeciej i czwartej sekcji wynosi 90°C. Modyfikowana kazeina ekstrudowana jest w czasie 40 sekund, zaś w sekcji przetrzymywania przebywa 20 sekund. Następnie przetłaczana jest przez dyszę o średnicy 11 mm. W wyniku odparowania wody kazeina po ekstruzji osiąga wilgotność 25%.

Następnieekstrudowaną,rozpuszczalnąkazeinęrozdrabniasięnożami obrotowymi i suszy do wilgotności 6% powietrzem o temperaturze 80°C, pełniącym również funkcję transportującą do młyna, mielącego ją do granulacji 60 mesh.

Produkt ekstruzji jest rozpuszczalną kazeiną, w formie soli sodowej.

Przykład Π. Kazeinę kwasową o wilgotności 12% rozdrabnia się w młynie walcowym i frakcjonuje na sitach wibracyjnych do granulacji 120 mesh.

Modyfikację kazeiny przez ekstruzję, w dwuślimakowym, czterosekcyjnym ekstruderze, przeprowadza się w następujących warunkach: prędkość obrotowa ślimaków - 600 obr/min, dopływ wody technologicznej - 30 litrów na 1 tonę kazeiny, dopływ 40% roztworu wodorotlenku wapniowego - 80 litrów na 1 tonę kazeiny.

Kazeina wprowadzana jest do ekstrudera, w którym podgrzewana jest do temperatury 60°C i uzyskuje wilgotność 20%. Po ekstruzji, trwającej 30 sekund i przetrzymywaniu przez 15 sekund w sekcji przetrzymywania, przetłaczana jest przez dyszę o średnicy 11 mm. W wyniku odparowania wody osiąga wilgotność 15%. Następnie suszona jest powietrzem o temperaturze 50°C, po czym mielona i frakcjonowana do granulacji 120 mesh.

Produktem ekstruzji jest rozpuszczalna kazeina, w formie soli wapniowej.

Przykład III. Koncentrat wszystkich białek mleka o wilgotności 8% rozdrabnia się w młynie walcowym i frakcjonuje na sitach wibracyjnych do granulacji 90 mesh.

Modyfikację białek przez ekstruzję w dwuślimakowym, czterosekcyjnym ekstruderze, przeprowadza się w następujących warunkach: prędkość obrotowa ślimaków - 500 obr/min, dopływ wody technologicznej - 60 litrów na 1 tonę białek, dopływ 30% roztworu wodorotlenku amonowego - 60 litrów na 1 tonę białek.

Ekstruzję prowadzi się w temperaturze 80°C, w czasie 35 sekund, a modyfikowane białka, o wilgotności 25%, przetrzymywane są w sekcji przetrzymywania w czasie 18 sekund, a następnie przetłaczane przez dyszę o średnicy 6 mm, po opuszczeniu której wykazują wilgotność 20%. Następnie rozdrabniane są one mechanicznymi nożami obrotowymi, suszone powietrzem o temperaturze 70°C, mielone i frakcjonowane do granulacji 60 mesh.

Produkt ekstruzji jest rozpuszczalnym koncentiatem wszystkich białek mleka, w formie soli amonowej.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób otrzymywania rozpuszczalnych białek mleka polegający na poddaniu kazeiny kwasowej lub koncentratu wszystkich białek mleka, otrzymanych, wysuszonych i rozdrobnionych znanymi sposobami, procesowi modyfikacji do formy rozpuszczalnych soli sodowych, wapniowych lub amonowych, znamienny tym, że proces modyfikacji odbywa się w czasie 30 do 40 sekund w temperaturze od 60°C do 90°C w dwuślimakowym, czterosekcyjnym ekstruderze, w którym zastosowano strefę przetrzymywania, w której modyfikowane białka przetrzymywane są i reagują przez 15 do 20 sekund.