Способ переработки молочной сыворотки

 

Использование: в молочной промышленности и может быть использовано при переработке сыворотки. Сущность способа: сыворотку пастеризуют при 74-100°С и выдерживают в течение 20-900 с, охлаждают до 50-55°С и подвергают ультрафильтрационному разделению на белковый концентрат и фильтрат. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ям А 23 С 21/ОО

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4907523/13 (22) 04.02,91 (46) 23.08,93, Бюл, 3Ф 31. (71) Ставропольский политехнический институт (72) А.Г.Храмцов, В.В.Рохмистров, И..А.Ев . докимов, Г.С.Варданян, С.П.Бабенышев и

Е.В.Абрамова (56) Храмцов А.Г. Молочный сахар.— М.: Агропромиздат, 1987, с. 223, Обзорная информация. — М.: ЦНИИТЭИмясомолпром, 1986, с.32.

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при переработке молочной сыворотки на белковый концентрат и фильтрат.

Целью изобретения является увеличение производительности ультрафильтрацианной установки, более полное выделение белковых веществ и кальция при переработке сыворотки.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Свежую молочную сыворотку сепарируют, при этом выделяется молочный жир и казеиновые частицы, Просепарированная сыворотка нагревается в трубчатом теплообменнике до 74-100 С с выдержкой 20 с—

15 мин. После этого сыворотка охлаждается в пластинчатом теплообменнике до 50-55 С и направляется в ультрафильтрационный модуль. Термообрэботка исходной и обработанной сыворотки производится в потоке.

Ультрафильтрационное разделение проводится при температуре 50 С при давлении

0,3 — 0,4 МПа. Образующийся концентрат используется для производства сыра типа

„, Я2„„1835242 А1 (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МОЛОЧНОЙ

СЪ|ВОРОТКИ (57) Использование: в молочной промышленности и может быть использовано при переработке сыворотки, Сущность способа: сыворотку пастеризуют при 74-100 С и выдерживают в течение 20 — 900 с, охлаждают до 50 — 55 С и подвергают ультрафильтрационному разделению на белковый концентрат и фильтрат. 2 табл.

"Надуги", а оставшийся фильтрат направляется на производство молочного сахара.

По качеству очистки от белковых веществ и кальция можно судить о эффективности предлагаемого процесса. В табл.! приведены сравнительные данные по выделению белковых веществ и кальция по аналогу, прототипу и предлагаемому способу, Обработка сыворотки в два этапа позволяет более полно выделить белковые вещества и кальций, а также способствует увеличению производительности ультрафильтрационной установки. Для сравнения в табл. 2 приведена производительность ультрафильтрационной установки (прототип) и по предлагаемому способу.

Условия проведения ультрафильтрации сыворотки по прототипу: давление P =- 0.35

МПа, температура ведения процесса 55 С (предварительная пастеоизация при 72 С в течение 15 мин). Мембрана УПМ-П (серийная), Условия проведения ультрафильтрации сыворотки по предлагаемому способу:

1835242

Давление Р - 0,35 МПэ, температура ведения процесса 55 С (предварительно, на первом этапе, обработка сыворотки при

80 С в течение 5 мин): мембрана УПМ вЂ” П (серийная). 5

Как видно из данных табл.2 производительность ультрафильтрационной установки увеличивается в 3 раза и более.

Обоснование параметров проведения способа — температуры обработки сыворот- 10 ки и времени выдержки — объясняется следующими данными. Уменьшение температуры ниже 74 С при времени выдержки 15 мин не приводит к уменьшению кальция в фильтрате и не увеличивает производительность установки, Увеличение температуры выше 100 С технически осуществить трудно (надо работать при избыточном давлении) и к тому же зто не увеличивает производительность установки 20 и не уменьшает содержание кальция в фильтрате. Время выдержки зависит от температуры, т.е, чем ниже температура обработки, тем больше времени требуется для коагуляции белковых веществ, что известно из лите- 25 ратуры (например, Хрэмцов А.Г. Молочная сыворотка. — M.: Агромпромиздат, 1990. — 240 с). Пределы времени 20 с — 15 мин обеспечивают максимальное выделение белковых веществ и кальция при температуре 74-100 Ñ. 30

При использовании высокотемпературных мембран и пластин можно исключить охлаждение обработанной сыворотки и сразу направлять ее в ультрафильтрационный модуль. При этом не следует охлаж- 35 дать сыворотку, однако в процессе ультрафильтрации надо поддерживать высокую температуру.

Предлагаемый способ характеризуется примерами конкретного выполнения, 40

Пример 1. (по прототипу). Молочную сыворотку с содержанием сухих веществ

7,67;, белка 0,78 ь, кальция 96,1 мг. 0ь нагревают до 55 С и напрэвлщот в ультрафильт. рационный модуль при давлении 0,35 МПа. 45

Производительность установки 52 мл/ч (площадь мембраны 0,00385 м2). В фильтрэте содержится 5,4 сухих веществ, 0,28 белка и 58,8 мг.$ кальция. Белковый концентрат направляется на производство сы- 50 ра типа "Недуги", э фильтрат- на молочный сахар. Содержание сухих веществ в концентрате 18,8 .

Пример 2. Молочную сыворотку с . составом, приведенным в примере 1, нагре- 55 вэют до 72 С и выдерживаю в течение 20 мин. Охлаждают сыворотку до 550С и направляют на ультрафильтрэцию (дэвление

0,35 МПа), Производительность установки—

54 мл/ч. В фильтрате содержится 5,4 сухих веществ,,28 g белка и 57,2 мг. кальция. Содержание сухих веществ в белковом концентрат 18,2 .

Пример 3. Молочную сыворотку с составом, приведенным в примере 1, нагревают до 74 С и выдерживают в течение

15 мин. Охлаждают сыворотку до 550C и направляют при давлении 0,35 МПа в ультрафильтрационный модуль. Производительность — 85 мл/ч. В фильтрате содержится

5,2 ф сухих веществ, 0,25 (белка и54,0мг.g кальция. Содержание сухих веществ в белковом концентрате 32,2 $,.

П p и м е р 4. Молочную сыворотку с составом, приведенным в примере 1, нагревают до 80 С и выдерживают в течение

5 мин. Охлаждают сыворотку до 550С и при давлении 0.35 МПа направляют в ультрафильтрационный модуль. Производительность-154 мл/ч. В фильтрэте сухих веществ

5,2, белка 0,21% и 48 мг. P кальция. Содержание сухих веществ в белковом концентрате 34,7 .

Пример 5, Молочную сыворотку с составом, приведенным в примере 1, нагревают до.100 С и выдерживают в течение 20 с.

Охлаждают сыворотку до 55 С и при давлении 0,35 МПа направляют на ультрафильтрацию. Производительность установки—

168 мл/ч. Состав ультрафильтрата: сухих веществ 5,0;ь. белка 0,187, и 39,0 мг.7; кальция. Содержание сухих веществ в белковом концентрате 38,1, Пример 6. Молочную сыворотку с составом, приведенным в примере 1, нагревают до 102,32 С (при абсолютном давлении 1 1 МПа) и выдерживают 15 с.

Сбрасывают давление и охлаждают сыворотку до 55 Ñ. Охлаждают сыворотку и направляют при давлении 0,35 Мпа а ультрафил ьтрационный модуль. П роизводительность — 160 мл/ч. состав фильтрата: 5,1 сухих веществ, 0,20 белка, 44 мг.; кальция. Содержание сухих веществ в белковом концентрате 18,2$.

Пример 7. Молочную сыворотку с составом, приведенным в примере 1, нагревают до 80 С и выдерживают в течение

5 мин. При той же температуре и при давлении 0,35 МПэ сыворотку направляют на ультрафильтрацию. Производительность — 180 мл/ч. Состав фильтрата: 5,0,(, сухих веществ, белка 0,17, кальция 38,7 мг.ф,. Содержание сухих веществ в концентрате

51.2, Технико-зкономические преимущества предлагаемого способа заключаются в увеличении производительности существующего уаьтрафильтрационного оборудования в 3-3,5 раза, т,е. за время работы

1835242

Таблица 1

Таблица 2

Общее время 60 мин.,">, =46 ; =154 = 182

Составитель Л.Корнилова

Редактор М.Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор А.Обручар

Эаказ 2967 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101. (6 ч) можно переработать на серийной установке А1-ОУС (производительность 5000 л/ч) до 75 т сыворотки, вместе 20-25 т, В связи с тем, что в фильтрате содержится незначительное количество белковых веществ и кальция, фильтрат без дополнительной обработки направляется в производство молочного сахара (на сгущение), т.к. кальций является активным меласообразователем (Полянский К. К.

Кристаллизация лактозы в производстве молочных продуктов, — Дис. д.т.н. — М,:

МТИММП, 1981, с. 36), то выход молочного сахара из полученного фильтрата увеличивается. Следует учитывать, что возрастают и обьемы белкового концентрата, который используется при производстве сыра типа

"Недуги", т.е. предлагаемый способ переработки молочной сыворотки позволяет более полно провести разделение ее на две полноценные фракции. Применение высокотемпературных мембран и пластин дает воэможность получать продукт типа "Надуги" в непрерывном режиме, а это сократит производственные площади под технологическую

5 r:èíию.

Формула изобретения

Способ переработки молочной сыворотки, предусматривающий пастериэацию сыворотки, сепарирование, ультрафильт10 рационное разделение на белковой концентрат, используемый при производстве сыра типа "Надри" и фильтрат, используемый при производстве молочного сахара, отлича ющийся тем.что. сцелью

15 сокращения времени процесса, более полного выделения белковых веществ и растворимого кальция, пастеризацию осуществляют при 74-100 С и выдерживают в течение 20-900 с, а перед ультрафиль20 трационным разделением сыворотку охлаждают до 50-55ОС.