Способ выделения белков молока

 

Использование: в молочной промышленности при получении белковых продуктов типа творога, мягкого сыра и т.д. Сущность изобретения: молоко нагревают до 91 - 95°С, охлаждают до 65-80°С, коагуляцию белков ведут путем смешивания с творожной сывороткой кислотностью 85° Т. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к переработке молока и может найти применение при изготовлении молочно-белковых продуктов. Преимущественно данное изобретение предназначено для изготовления молочно-белковых продуктов типа мягких сыров, творога, а также творожных изделий, молочно-белковых паст и кремов.

Известен способ выделения белков из нагретого до 90-95^оС молока путем внесения в него раствора хлористого кальция в количестве 0,15-0,2%.

Известный способ осуществляется следующим образом. Молоко цельное или обезжиренное нагревается до температуры 90-93^оС и в него при непрерывном перемешивании добавляется 40% -ный раствор хлористого кальция из расчета 0,15-0,2% к общему количеству перерабатываемого молока. После быстрого комплексного осаждения белковых веществ молока образовавшаяся сыворотка сливается, а белковая масса промывается холодной водой и подпрессовывается.

Недостатками известного способа являются наличие в полученном коагулянте белков молока постороннего привкуса, привносимого солями кальция, ощущение уплотненной жесткой консистенции продуктов, а иногда и крупитчатости его за счет дегидратации белковой массы, затруднение технологической обработки полученного продукта (растирание до гомогенного состояния, смешивание с другими компонентами) из-за его уплотненной консистенции. Кроме того, при массовом применении этого способа выделения белков молока требуется значительное количество дефицитного реактива - пищевого хлористого кальция. Поскольку раствор хлористого кальция имеет горький привкус, который после выделения белковых веществ передается к образующейся молочной сыворотке, последняя не может быть использована для пищевых целей, что также является недостатком рассматриваемого известного способа выделения белков молока.

В качестве прототипа принят способ, в котором применена термокислотная коагуляция белков молока, а именно способ производства мягких несозревающих сыров и установка для его осуществления [1].

Сущность его сводится к тому, что термообработку молока ведут при температуре 90-95^оС с последующим охлаждением до 50-70^оС, а коагуляцию белков производят путем смешивания исходного сырья с молочной сывороткой, имеющей кислотность 125-175^оТ.

Недостатком известного способа является то, что вследствие применения в качестве коагулянта молочной сыворотки, имеющей кислотность 125-175^оТ, выделенный молочный белок имеет уплотненную консистенцию, позволяющую получить белковый продукт с влажностью 60% [1].

Этот уровень кислотности коагулянта (125-175^оТ), позволяющий при высокотемпературном нагреве молока получить продукт с влажностью около 60%, приемлем для получения молочно-белковых продуктов с уплотненной консистенцией. Однако для приготовления многих молочно-белковых продуктов типа некоторых видов мягких сыров, творога, творожных изделий и т.д. применение его затруднительно из-за уплотненной консистенции и низких структурно-механических свойств, в частности податливости.

Целью изобретения является улучшение структурно-механических свойств и консистенции молочного пищевого белка, полученного термокислотной коагуляцией, для более широкого использования его для получения мягких сыров, творога, творожных изделий, паст и кремов с нежной однородной, без крупитчатости, структурой и консистенцией.

Это достигается тем, что в известном способе, включающем нагрев молока до 90-95^оС, осаждение белков молока кислой творожной сывороткой, отделение и подпрессовывание белковой массы, согласно изобретению осуществляются следующие дополнительные операции: после нагрева до 90-95^оС молоко охлаждается до температуры 65-80^оС, а затем в него вносится для коагуляции белковых веществ кислая творожная сыворотка, имеющая кислотность 85^оТ.

Известно, что структурно-механические и синеретические свойства молочно-белковых сгустков в значительной степени зависят от тепловой обработки молока. Чем выше температура и продолжительнее ее действие при структурообразовании молочно-белковых сгустков, тем интенсивнее происходит процесс синерезиса, тем сильнее "стягивается" сгусток в результате выпрессовывания влаги и тем плотнее и жестче становится его консистенция. Этому же способствует и уровень кислотности используемого для осаждения белков коагулянта.

Поэтому снижение температуры молока с 90-95^оС, благодаря которой денатурируют, а затем и выделяются при коагуляции с казеином сывороточные белки, до 65-80^оС и использование молочной сыворотки с кислотностью 85^оТ позволяют получить белковую массу с более нежной, хорошо растирающейся пастообразной консистенцией. Этому же способствует и немедленный слив после коагуляции белков горячей сыворотки.

П р и м е р 1. Выше максимального предела защищаемого способа.

Брали 10 л нормализованного молока с кислотностью 18^оТ, нагревали до 93^оС. Затем молоко охлаждали до 85^оС, после чего при медленном помешивании добавляли 4,2 л творожной сыворотки с температурой 20^оС и кислотностью 85^оТ. После образования и пятиминутного закрепления сгустков сыворотку сливали, а белковую массу обезвоживали самопрессованием до полного прекращения отделения сыворотки.

П р и м е р 2. Максимальный предел защищаемого способа.

Выделение белков молока проводили аналогично предыдущему. Отличие в том, что после нагревания молоко охлаждали до 80^оС и смешивали с сывороткой.

П р и м е р 3. Среднее значение защищаемого способа.

То же. Молоко охлаждали до 75^оС и смешивали с сывороткой.

П р и м е р 4. Минимальный предел защищаемого способа.

То же. Молоко охлаждали до 65^оС, после чего смешивали с сывороткой.

П р и м е р 5. Ниже минимального предела защищаемого способа.

То же. Молоко охлаждали до 55^оС, после чего смешивали с сывороткой.

Сенсорная оценка и характеристика физико-химических показателей и структурно-механических свойств молочно-белковой массы, полученные при различных температурных режимах, приведены в таблице.

Структурно-механические свойства белковой массы исследовались на плоскопараллельном сдвиговом эластопластометре.

На чертеже изображены кривые кинетики податливости I=ϕ(τ) молочно-белкового продукта, полученные при различных температурных режимах смешивания исходного сырья и коагулянта: 1-(t)=85^oC, 2-t=80^oC, 3-t=75^oC, 4-t=65^oC, 5-t=55^oC.

Причинно-следственная связь между целью защищаемого способа и существенными признаками, придающими ему научную новизну и практическую ценность.

Отличительный признак изобретения - смешивание исходного сырья с коагулянтом в виде молочной сыворотки с кислотностью 85^оТ при температуре 80-85^оС. Необходимость введения этого признака может быть объяснена с точки зрения процессов, происходящих при структурообразовании молочно-белкового сгустка.

Воздействие высоких температур 90-95^оС сопровождается денатурацией сывороточных белков. При смешивании нагретого молока с кислой творожной сывороткой происходят агрегация их с казеином и выделение комплекса денатурированных казеина и сывороточных белков, сопровождающаяся выпрессовыванием влаги. Происходит формирование структурно-механических свойств сгустка. При дальнейшем воздействии высоких температур происходит уменьшение объема, массы, пластичности, повышение механической прочности и упругости сгустка.

Этим же процессам способствует и повышенная кислотность коагулянта (125-175^оС по прототипу), т.к. при повышенной концентрации молочной кислоты дегидратация белкового сгустка усиливается, что влияет как на плотность, так и на влагоудерживающую способность продукта.

В защищаемом способе именно эти свойства необходимо ослабить. Достичь этого можно, снизив температуру смешивания исходного сырья с коагулянтом, тем самым уменьшив продолжительность воздействия высокой температуры на стадии формирования структурно-механических свойств сгустка, а также снизив кислотность коагулянта до 85^оС, т.е. до уровня естественного накопления молочной кислоты при молочнокислом процессе мезофильных бактерий.

Температура смешивания исходного сырья с коагулянтом 80-65^оС обусловлена тем, что более высокая температура и продолжительность ее действия, а также повышенная кислотность среды способствуют более интенсивному выпрессовыванию влаги из сгустка и не позволяют получить мягкую, пластичную, однородную, хорошо растирающуюся массу. Органолептически такой продукт характеризуется как плотный, упругоэластичный, имеет наименьшую водосвязывающую способность и, следовательно, более низкую влажность вследствие длительного воздействия на белковые глобулы молочной кислоты на фоне высокой температуры. Уплотненная консистенция такого продукта затрудняет дальнейшую технологическую обработку и, следовательно, использование для приготовления мягких сыров, творога, творожных изделий, паст, кремов.

Лишь защищенные границы температур и уровень кислотности коагулянта позволяют получить конечный продукт с заданной консистенцией, что способствует улучшению его структурно-механических свойств и дает возможность более широко использовать его для получения творожных изделий, паст и кремов с нежной, однородной, без крупитчатости, структурой и консистенцией без дополнительных затрат при технологической обработке на растирание и перемешивание, и позволяют достичь цели изобретения.

Приведенные в таблице и на чертеже данные свидетельствуют о том, что регулируя температуру осаждения белков молока при оптимальной кислотности коагулянта, возможно регулировать как структурно-механические свойства молочно-белковых коагулянтов, так и содержание в них влаги, а следовательно, изготавливать молочно-белковые продукты с различными требованиями к консистенции и влажности их.

Технико-экономическая эффективность заявляемого изобретения.

Преимущества способа выделения белков молока заключаются в том, что благодаря регулированию структурно-механических свойств молочно-белкового продукта путем варьирования температуры коагуляции белков и изменения коагулянта с оптимальным уровнем кислотности, достигается возможность изготовления молочных продуктов с более нежной пластичной консистенцией (пасты, кремы и т.д.); появляется возможность регулировать текстурные свойства в зависимости от кулинарного назначения использования без дополнительных трудовых и энергозатрат (при эксплуатации оборудования) в процессе дальнейшей технологической обработки на растирание до гомогенного состояния, смешивания с другими компонентами; при использовании одной и той же линии оборудования возможно изготавливать различный ассортимент молочных продуктов (мягкий сыр, творожные изделия, пасты и др.).

Формула изобретения

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ БЕЛКОВ МОЛОКА, включающий нагрев молока до 91 - 95^oС, охлаждение, коагуляцию белков путем смешивания с молочной сывороткой, отличающийся тем, что, с целью улучшения структурно-механических свойств и консистенции готового продукта, охлаждение молока ведут до 65 - 80^oС, а в качестве молочной сыворотки используют творожную сыворотку с кислотностью 85^oТ.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4