RU2425578C2 - Способ получения белкового концентрата из молочного сырья - Google Patents
Способ получения белкового концентрата из молочного сырья Download PDFInfo
- Publication number
- RU2425578C2 RU2425578C2 RU2009113874/10A RU2009113874A RU2425578C2 RU 2425578 C2 RU2425578 C2 RU 2425578C2 RU 2009113874/10 A RU2009113874/10 A RU 2009113874/10A RU 2009113874 A RU2009113874 A RU 2009113874A RU 2425578 C2 RU2425578 C2 RU 2425578C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- protein
- raw material
- milk
- solution
- concentrate
- Prior art date
Links
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 title claims abstract description 26
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims abstract description 26
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 title claims abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 claims abstract description 13
- 239000005862 Whey Substances 0.000 claims abstract description 12
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 claims abstract description 12
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 239000008267 milk Substances 0.000 claims abstract description 12
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 claims abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 235000008939 whole milk Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 235000014048 cultured milk product Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 5
- NNCOOIBIVIODKO-UHFFFAOYSA-N aluminum;hypochlorous acid Chemical compound [Al].ClO NNCOOIBIVIODKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 7
- 238000000751 protein extraction Methods 0.000 abstract description 7
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 5
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 abstract description 4
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 2
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 23
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 8
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 7
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 7
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 3
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 102000014171 Milk Proteins Human genes 0.000 description 2
- 108010011756 Milk Proteins Proteins 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 235000021239 milk protein Nutrition 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710196222 Protein 4.3 Proteins 0.000 description 1
- -1 aluminum oxychloride Chemical compound 0.000 description 1
- 239000006053 animal diet Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 235000013351 cheese Nutrition 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 235000015141 kefir Nutrition 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- DHRRIBDTHFBPNG-UHFFFAOYSA-L magnesium dichloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[Cl-] DHRRIBDTHFBPNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 235000020200 pasteurised milk Nutrition 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 229940108461 rennet Drugs 0.000 description 1
- 108010058314 rennet Proteins 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 235000021119 whey protein Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Dairy Products (AREA)
Abstract
Изобретение относится к молочной промышленности. Способ включает внесение в молочное сырье химреагента, в качестве которого используют смесь раствора гидроксохлорида алюминия с CaCl2 и MgCl2 в массовом соотношении 1:0,47:0,16 в виде 10%-ного раствора в количестве 3,3-3,6% от массы сырья, перемешивание, нагревание, выдерживание, охлаждение до температуры 35-40°С. В качестве молочного сырья используют смесь молочной сыворотки с ополосками цельного молока или кисломолочных продуктов в соотношении 1:(0,71-0,92). Изобретение позволяет повысить степень извлечения белка, расширить диапазон показателей качества белкового концентрата, снизить долю алюминия, повысить хранимость концентрата, расширить диапазон показателей качества концентрата, обеспечить срок хранения его 8-10 суток.
Description
Изобретение относится к технологии переработки молока, конкретно к способам получения белкового концентрата из молочного сырья.
В пищевой промышленности при переработке молока образуются побочные продукты, в частности сыворотка, которая содержит ценные, полезные вещества - молочный белок, жир, молочный сахар, витамины и т.п. Однако из-за большого содержания воды (до 89%) сыворотка является скоропортящимся продуктом, поэтому переработка ее связана со значительными затратами рабочего времени и энергоресурсов. Значительная часть сыворотки сливается в канализацию, что создает экологические проблемы.
Описаны многочисленные способы разрушения дисперсной системы сыворотки, в том числе термообработкой, выпариванием, флокуляцией, использованием химреагентов.
Известен способ очистки молочной сыворотки, включающий раскисление ее гидроксидом натрия с последующим внесением раствора хлористого кальция и выдерживания при температуре денатурации [1]. Недостаток способа - значительные затраты энергоресурсов на нагрев, выдерживание при температуре выше 90°С (30-60 минут), низкая степень агрегации сывороточных белков.
Описан способ получения белковой композиции, основанный на внесении в молочное сырье раствора хитозана в количестве 0,1-0,3%, выдерживании 30 минут с последующим разделением на белокполисахаридный концентрат и безбелковую жидкость [2].
Известен способ получения белкового концентрата путем внесения в молочную сыворотку при 45-50°С водного 50%-ного реагента, основным компонентом которого является гидроксохлорид алюминия (оксихлорид алюминия) в количестве 0,5-1,0% от массы сыворотки. При этом получают белковый концентрат и осветленную надосадочную жидкость. Содержание белка в ней составляет 15% от первоначальной концентрации [3]. Недостаток способа - значительный расход гидроксохлорида алюминия (ГОХА), который адсорбируется как на растворенных, так и на недиспергированных веществах сыворотки и тем самым обогащает концентрат алюминием. При содержании алюминия выше допустимых норм белковый концентрат должен дополнительно подвергаться обработке.
Описан способ получения белкового концентрата путем введения в молочную сыворотку реагента на основе гидроксохлорида алюминия (ГОХА), перемешивания, выдерживания в течение 50-60 минут, отделения осадка [4]. Реагент готовят взаимодействием раствора ГОХА и хлорида кальция в массовом соотношении 1:(0,11-0,18) и используют в виде 10%-ного водного раствора в количестве 2,5-3,6% от массы сыворотки. Утверждается, что по сравнению с использованием 50%-ного раствора ГОХА сокращается его расход, уменьшается доля адсорбированного алюминия, хотя не приводятся цифровые данные, подтверждающие это. Предлагается использовать концентрат в качестве кормовой добавки.
В примерах способа указывается, что общее содержание белка в сыворотке составляет 1,1%, при подогреве сыворотки до 45°С и внесении реагента на 1 л сыворотки 25-35 мл 10%-ной концентрации продукт отделяют после отстоя в течение 1 часа. Получают осадок, содержащий 3,8-4% белка. В фильтрате - 0,14-0,3% белка. По расчету получается - степень извлечения белка от исходного 80,9%, доля алюминия в реагенте 0,416.
Недостатки способа: относительно низкая степень извлечения белка, относительно высокая доля алюминия в химреагенте, ограничены сведения по показателям качества белкового концентрата, отсутствуют сведения по срокам хранения.
Технический результат - повышение степени извлечения белка, расширение диапазона показателей качества белкового концентрата, снижение доли алюминия, хранимость концентрата.
Это достигается тем, что в молочное сырье вносят химреагент на основе ГОХА в виде 10%-ного раствора в количестве 3,3-3,6%, нагревают до температуры 60-72°С, выдерживают 20-30 минут, охлаждают до температуры 35-40°С и отделяют осадок фильтрованием или другими известными методами. В качестве молочного сырья используют побочные продукты переработки молока (вторичные сырьевые ресурсы) - молочную сыворотку с ополосками цельного молока или кисломолочных продуктов в массовом соотношении 1:(0,71-0,92). Для приготовления химреагента используют: водный раствор ГОХА, содержащий 7,5-10% алюминия - основного вещества (продукт заводского изготовления по ТУ 2152-164-05763458-93), хлористый кальций плавленый, хлористый магний безводный или порошкообразный бишофит с содержанием хлористого магния 56% (ТУ 2152-070-10514645-01).
Научными исследованиями установлено, что снижение устойчивости мицелл белков молока наблюдается лишь при понижении рН молока, повышении концентрации ионов кальция, внесении сычужных ферментов и т.д. С позиции теории, развитой Б.В.Дерягиным и др., устойчивость и коагуляция коллоидных растворов (в данном случае молочного сырья) зависит от соотношения молекулярных сил притяжения и электростатических сил отталкивания между коллоидными частицами.
В целом между мицеллами при достаточном сближении происходит перекрывание их ионных атмосфер, а также за счет молекулярного притяжения силами Ван-дер-Ваальса и Лондона. Если величина энергетического барьера значительно уменьшается, например при введении электролита, то наступает быстрая коагуляция и слипание мицелл. Добавление химреагента из смеси, содержащей водный раствор ГОХА, CaCl2 и MgCl2, способствует ускорению коагуляции и агрегации частиц по сравнению со смесью раствора ГОХА и CaCl2 Это происходит, в том числе, за счет снижения рН среды (за счет кислотности растворов ГОХА, CaCl2 и MgCl2 вследствие их гидролиза) и влияния ионов Al+++, Ca++, Mg++.
Изменение условий обработки молочного сырья и соотношений компонентов приводит к снижению эффективности процесса.
Приготовление химреагента:
12,7 г раствора ГОХА с содержанием 9,2% алюминия при атомном соотношении Al/Cl 0,94 (близком к формуле Al(ОН)2Cl) смешивают с 6 г хлорида кальция и 2 г хлорида магния. Получают смесь, содержащую 56% сухих солей. Затем смесь разбавляют до содержания солей 10%, для этого к 20,7 г смеси добавляют 95,2 г воды. Массовое соотношение компонентов в реагенте: раствор ГОХА: соль CaCl2: соль MgCl2 1:0,47:0,16.
Белковый концентрат может быть использован в качестве кормовой добавки животным. Рекомендуемое для введения в рационы животных массовое соотношение Ca:Mg 3:1 [5].
При этом в химреагентах доля алюминия составляет 0,128, а в прототипе - 0,416. Изменение соотношений компонентов приводит к снижению эффективности способа.
Пример 1.
748 г молочной творожной пастеризованной сыворотки заводского изготовления (ТУ 9229-110-04610209) с содержанием жира 0,1%, белка 0,8%, углеводов 4,5% смешивали с 534 г ополосков кефира и бифидока, содержащих жира 0,25%, белка 0,3%, углеводов 0,36%. Добавляли 46,1 г 10%-ного раствора химреагента, нагревали до 60°С, выдерживали 20 минут, охлаждали до 35°С и фильтровали. Получили 120 г белкового концентрата. Массовое соотношение сыворотка: ополоски 1:0,71, расход химреагента 3,6% к сырью.
Состав исходного сырья, мас.%: белок 0,60; углеводы (лактоза) 4,2; жир 0,16; зола 0,60.
Состав белкового концентрата, мас.%: белок 5,25; углеводы (лактоза и продукты ее гидролиза) 4,5; жир 0,13; зола 0,72.
Степень извлечения белка (по материальному балансу) 81,8%, степень концентрирования белка 8,7.
Белковый концентрат хранился при комнатной температуре 10 суток (до появления признаков плесневения).
Пример 2.
204 г творожной молочной пастеризованной сыворотки по пр.1 смешивали с 187 г ополосков цельного молока, содержащих жира 1,49%, белка 1,31%, углеводов 2,19%, золы 0,33%, добавляли 13,0 г химреагента, перемешивали, нагревали до 65-72°С, выдерживали 30 минут, охлаждали до 40°С. Осадок (концентрат) отделили фильтрованием, получили 100 г белого влажного продукта. Массовое соотношение сыворотка: ополоски 1:0,92, расход химреагента 3,3%.
Состав исходного сырья, мас.%: белок 1,0; жир 0,74; углеводы (лактоза) 3,28; зола 0,37.
Состав концентрата, мас.%: белок 4,3; жир 0,2; углеводы (лактоза и продукты ее гидролиза) 1,6; зола 1,0.
Степень извлечения белка 96%, степень концентрирования белка 4,3.
Таким образом, предложенный способ позволяет увеличить степень извлечения белка, снизить долю алюминия в реагенте, расширить диапазон показателей качества концентрата, обеспечить срок хранения его 8-10 суток.
Источники информации
1. RU 2025076, 1994, А23С 21/00.
2. RU 2189759, 2002, A23C 21/00.
3. RU 2199874, 2003, A23C 21/00.
4. RU 2270572, 2004, A23C 21/00.
5. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных. Справочное пособие, под ред. А.П.Калашникова. М., АПИ, 1985 г.
Claims (1)
- Способ получения белкового концентрата из молочного сырья, включающий внесение в него химреагента на основе гидроксохлорида алюминия, перемешивание, нагревание, выдерживание и отделение осадка, отличающийся тем, что в качестве химреагента используют смесь раствора гидроксохлорида алюминия с CaCl2 и MgCl2 в массовом соотношении 1:0,47:0,16 в виде 10%-ного раствора солей с расходом 3,3-3,6% от массы сырья, в качестве молочного сырья - смесь сыворотки с ополосками цельного молока или кисломолочных продуктов в соотношении 1:(0,71-0,92), перед отделением осадка проводят охлаждение до температуры 35-40°С.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009113874/10A RU2425578C2 (ru) | 2009-04-13 | 2009-04-13 | Способ получения белкового концентрата из молочного сырья |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009113874/10A RU2425578C2 (ru) | 2009-04-13 | 2009-04-13 | Способ получения белкового концентрата из молочного сырья |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009113874A RU2009113874A (ru) | 2010-10-20 |
| RU2425578C2 true RU2425578C2 (ru) | 2011-08-10 |
Family
ID=44023666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009113874/10A RU2425578C2 (ru) | 2009-04-13 | 2009-04-13 | Способ получения белкового концентрата из молочного сырья |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2425578C2 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2189759C2 (ru) * | 2000-06-20 | 2002-09-27 | Северо-Кавказский государственный технический университет | Способ получения белкового концентрата из молочного сырья |
| RU2199874C2 (ru) * | 2000-11-13 | 2003-03-10 | Северо-Кавказский государственный технический университет | Способ очистки молочной сыворотки при производстве лактозы |
| RU2270572C1 (ru) * | 2004-07-06 | 2006-02-27 | Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Способ получения белкового концентрата из молочного сырья |
-
2009
- 2009-04-13 RU RU2009113874/10A patent/RU2425578C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2189759C2 (ru) * | 2000-06-20 | 2002-09-27 | Северо-Кавказский государственный технический университет | Способ получения белкового концентрата из молочного сырья |
| RU2199874C2 (ru) * | 2000-11-13 | 2003-03-10 | Северо-Кавказский государственный технический университет | Способ очистки молочной сыворотки при производстве лактозы |
| RU2270572C1 (ru) * | 2004-07-06 | 2006-02-27 | Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Способ получения белкового концентрата из молочного сырья |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009113874A (ru) | 2010-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2022203291C1 (en) | Method of producing concentrated or dried acid-gellable whey protein aggregates, and related compositions and food products | |
| JPH10262611A (ja) | 強化食品 | |
| US20090123602A1 (en) | Method for making lactose-removing milk | |
| RU2265338C2 (ru) | Обогащенные кальцием молоко и молочные продукты и способ их приготовления | |
| JP2008525019A (ja) | 乳清製品およびその製造方法 | |
| US4374152A (en) | Process for preparing acid cheese curd | |
| US5061622A (en) | Process for the production of κ-casein glycomacropeptide | |
| Jeantet et al. | Handbook of food science and technology 3: Food biochemistry and technology | |
| CN103478254A (zh) | 高钙牛奶及其原料组合物和制备方法 | |
| US20070059399A1 (en) | Production of protein composition from a dairy stream and its use as an ingredient in the manufacture of a cheese | |
| CN104026239B (zh) | 一种健骨牛奶及其制备方法 | |
| JPH03251143A (ja) | 牛乳脂肪球皮膜の製造法 | |
| US4053643A (en) | Process for increasing cheese curd yield | |
| JP3529421B2 (ja) | カルシウム強化酸性蛋白飲料の製造法 | |
| AU630446B2 (en) | Cholesterol removal from eggs, dairy products and other aqueous emulsions | |
| RU2425578C2 (ru) | Способ получения белкового концентрата из молочного сырья | |
| JP3090235B2 (ja) | カルシウム強化食品及びその製造法 | |
| JP4876137B2 (ja) | カルシウム含有乳組成物の製造方法 | |
| CA2071217A1 (en) | Cholesterol reduction | |
| TW202110332A (zh) | 營養組成物 | |
| CN115720933A (zh) | 一种含益生菌高钙牛奶及其制备方法 | |
| JP5081883B2 (ja) | カルシウム強化ホエイ含有組成物の製造方法 | |
| JP2501719B2 (ja) | ミネラル補給剤 | |
| SU1326217A1 (ru) | Способ получени низкожирного сливочного масла | |
| RU2432773C1 (ru) | Способ получения белкового концентрата из вторичного молочного сырья |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140414 |