Способ производства сиропа гидролизованной лактозы из творожной или казеиновой сыворотки
Использование: изобретение относится к молочной промышленности. Сущность: способ производства сиропа гидролизованной лактозы из творожной или казеиновой сыворотки предусматривает ее сепарирование, пастеризацию, гидролиз лактозы в сыворотке ферментным препаратом -галактозидазы до степени гидролиза не менее 50% и сгущение сыворотки. Гидролизованную сыворотку обрабатывают щелочным реагентом до достижения кислотности готового продукта, не превышающей 250oT. Сгущение сыворотки проводят перед гидролизом лактозы до содержания сухих веществ 18 - 22%, а обработку щелочным реагентом - до достижения кислотности не более 95oT, при этом осуществляют дополнительное сгущение гидролизованной сыворотки до содержания сухих веществ 38 - 62%. Для гидролиза сыворотки используют ферментный препарат иммобилизованной b-галактозидазы и сгущение гидролизованной сыворотки проводят после ее обработки щелочным реагентом до достижения содержания сухих веществ 18 - 62%. 3 з. п. ф-лы.
Предлагаемое изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано для производства сиропов из творожной и казеиновой сыворотки на основе гидролиза лактозы, предназначенных для применения в качестве заменителя сахарного сиропа при выработке хлебобулочных и кондитерских изделий.
Известен способ изготовления сыворотки молочной сгущенной гидролизованной, предусматривающий сепарирование творожной сыворотки, ее пастеризацию при температуре 62 65oC с выдержкой 30 мин в ванных для отваривания альбумина или при 72oC с выдержкой 15 с на пластинчатых пастеризаторах, охлаждение до температуры 30 32oC и раскисление двууглекислым натрием или динатрийфосфатом до pH 6,4 7,2. После этого в сыворотку вводят -галактозидазу дрожжевого или грибного происхождения в количестве соответственно 0,25 или 0,3 кг на 1 т сыворотки и проводят процесс ферментации при температуре 30 32oC в течение 2 2,5 ч. После ферментации сыворотку нагревают до температуры 55 65oC с целью инактивации фермента и подают на вакуум-выпарную установку для сгущения. Готовый продукт содержит сухих веществ 40% степень гидролиза лактозы 50% кислотность 550100oT [А.Г. Храмцов, В.А. Павлов, П.Г. Нестеренко и др. Переработка и использование молочной сыворотки. Технологическая тетрадь. М. Росагропромиздат, 1989, с. 145 146] Учитывая то обстоятельство, что основным лимитирующим фактором является высокая кислотность сывороточных сиропов из творожной и казеиновой сыворотки (550100oT в аналоге), что снижает долю замены сахара и повышает кислотность конечного продукта, целью настоящего изобретения является разработка способа их получения на основе ферментативного гидролиза лактозы препаратами как растворимой, так и иммобилизованной b-галактозидазы и раскисления сыворотки щелочными агентами, пригодными для применения в пищевой промышленности, до кислотности, приемлемой для замены 70 100% сахара при производстве хлебобулочных изделий из пшеничной и ржаной муки. Предлагаемый способ даст возможность получать сиропы с массовой долей сухих веществ 18 - 62% и кислотностью 95 250oT из творожной или казеиновой сыворотки, пригодные для производства хлебобулочных и кондитерских изделий, соответствующих действующим стандартам. С целью экономии емкостного оборудования гидролиз лактозы растворимым ферментным препаратом b-галактозидазы предложено проводить после предварительного сгущения сыворотки до массовой доли сухих веществ 18 22% При использовании для гидролиза лактозы растворимого ферментного препарата b-галактозидазы способ осуществляется следующим образом. Творожную сыворотку с кислотностью не более 75oT или казеиновую сыворотку с кислотностью не более 70oT пастеризуют и концентрируют в вакуум-выпарном аппарате до массовой доли сухих веществ 18 22% В концентрированную сыворотку с температурой 50 60oC вносят ферментный препарат растворимой b-галактозидазы в количестве 0,7% к массе содержащейся в ней лактозы и проводят гидролиз лактозы до достижения степени гидролиза не менее 50% После гидролиза лактозы сыворотку раскисляют, используя для этой цели либо раствор бикарбоната натрия, либо раствор натрия, либо раствор аммиака, так, чтобы ее титруемая кислотность не превышала 95oT. Раскисленную концентрированную сыворотку с гидролизованной лактозой досгущают в вакуум-выпарном аппарате до массовой доли сухих веществ не более 62% при этом ее кислотность не должна превышать 250oT. При использовании для гидролиза лактозы иммобилизованного ферментного препарата b-галактозидазы способ осуществляется следующим образом. Творожную или казеиновую сыворотку пастеризуют, охлаждают до температуры 36 40oC и подают для гидролиза лактозы в проточный реактор с ферментативным препаратом. Скорость потока регулируют так, чтобы степень гидролиза оставляла 70 80% Затем сыворотку с гидролизованной лактозой раскисляют так же, как и в случае использования для гидролиза лактозы растворимого ферментного препарата b-галактозидазы до кислотности не более 25oT. Раскисленную гидролизованную сыворотку сгущают в вакуум-выпарном аппарате до массовой доли сухих веществ 18 62% Пример 1 10 т творожной сыворотки с кислотностью 60oT и массовой долей сухих веществ 7,0% лактозы 3,5% пастеризуют при температуре 72oC с выдержкой 20 с, концентрируют в вакуум-выпарной установке до массовой доли сухих веществ 20% при этом ее титруемая кислотность составляет 170oT. Концентрированную сыворотку из вакуум-выпарного аппарата направляют в изотермическую емкость с мешалкой, вносят 2,3 кг предварительно растворенного в небольшом объеме сыворотки растворимого ферментного препарата b-галактозидазы с активностью 1000 Е/г, перемешивают в течение 0,5 ч, оставляют до достижения степени гидролиза лактозы 50% после чего вносят 128 дм3 раствора бикарбоната натрия с массовой долей 20% перемешивают в течение 1 ч, сгущают в вакуум-выпарном аппарате до массовой доли сухих веществ 60% и охлаждают до 12oC. Титруемая кислотность готового сиропа составляет при этом 240oT. Пример 2 10 т казеиновой сыворотки с кислотностью 50oT и массовой долей сухих веществ 6,5% лактозы 4,5% пастеризуют при температуре 72oC с выдержкой 20 с, концентрируют в вакуум-выпарной установке до массовой доли сухих веществ 20% при этом ее титруемая кислотность составляет 153oT. Концентрированную сыворотку из вакуум-выпарного аппарата направляют в изотермическую емкость с мешалкой, вносят 3,0 кг предварительно растворенного в небольшом объеме сыворотки растворимого ферментного препарата b-галактозидазы с активностью 1000 Е/г, перемешивают в течение 0,5 ч, оставляя до достижения степени гидролиза лактозы 50% Затем вносят 92,3 дм3 раствора гидролиза натрия с массовой долей 10% перемешивают в течение 0,5 ч, после чего сгущают в вакуум-выпарном аппарате до массовой доли сухих веществ 62% и охлаждают до 10oC. Титруемая кислотность готового сиропа составляет при этом 248oT. Пример 3 15 т творожной сыворотки с кислотностью 70oT и массовой долей сухих веществ 6,0% лактозы 4,0% пастеризуют при температуре 72oC с выдержкой 20 с, концентрируют в вакуум-выпарной установке до массовой доли сухих веществ 20% при этом ее титруемая кислотность составляет 233oT. Концентрированную сыворотку из вакуум-выпарного аппарата направляют в изотермическую емкость с мешалкой, вносят 4,0 кг предварительно растворенного в небольшом объеме сыворотки растворимого ферментного препарата b-галактозидазы с активностью 1000 Е/г, перемешивают в течение 0,5 ч, оставляют до достижения степени гидролиза лактозы 50% Затем вносят 135 дм3 раствора аммиака с массовой долей 18% перемешивают в течение 0,5 ч, после чего сгущают в вакуум-выпарном аппарате до массовой доли сухих веществ 59% и охлаждают до 12oC. Титруемая кислотность готового сиропа составляет при этом 236oT. Пример 4 10 творожной сыворотки с кислотностью 60oT и массовой долей сухих веществ 7,0% лактозы 3,5% пастеризуют при температуре 72oC с выдержкой 20 с, концентрируют в вакуум-выпарной установке до массовой доли сухих веществ 20% при этом ее титруемая кислотность составляет 170oT. Концентрированную сыворотку из вакуум-выпарного аппарата направляют в изотермическую емкость с мешалкой, вносят 2,3 кг предварительно растворенного в небольшом объеме сыворотки растворимого ферментного препарата b-галактозидазы с активностью 1000 Е/г, перемешивают в течение 0,5 ч и оставляют до достижения степени гидролиза лактозы 50% Затем вносят 138,5 дм3 раствора бикарбоната натрия с массовой долей 20% перемешивают в течение 2 ч, пастеризуют при температуре 72oC с выдержкой 20 с и охлаждают до 12oC. Титруемая кислотность готового сиропа составляет при этом 70oT. Пример 5 В реактор загружают 40 кг иммобилизованного ферментного препарата b-галактозидазы с влажностью 60% и активностью 320 Е/г сухого носителя и прокачивают очищенную от жира и частиц казеиновой пыли казеиновую сыворотку, пастеризованную при 72oC с выдержкой 20 с и охлажденную до 40oC, с массовой долей сухих веществ 6,0% лактозы 4,0% и кислотностью 60oT так, чтобы степень гидролиза лактозы составляла 80% Сыворотку с гидролизованной лактозой направляют в емкость с мешалкой, добавляют раствор аммиака с массовой долей 8% так, чтобы кислотность сыворотки составляла 18oT, перемешивают в течение 0,5 ч, сгущают в вакуум-выпарном аппарате до массовой доли сухих веществ 40% и охлаждают до 10oC. Титруемая кислотность готового сиропа составляет 120oT. Пример 6В реактор загружают 40 кг иммобилизованного ферментного препарата b-галактозидазы с влажностью 60% и активностью 320 Е/г сухого носителя и прокачивают очищенную от жира и частиц казеиновой или творожную сыворотку, пастеризованную при 72oC с выдержкой 20 с и охлажденную до 36oC, с массовой долей сухих веществ 6,5% лактозы 4,2% и кислотностью 65oT так, чтобы степень гидролиза лактозы составляла 70% Сыворотку гидроилизованной лактозой направляют в емкость с мешалкой, добавляют раствор бикарбоната натрия с массовой долей 20% так, чтобы кислотность сыворотки составляла 20oT, перемешивают в течение 1,5 ч. сгущают в вакуум-выпарном аппарате до массовой доли сухих веществ 60% и охлаждают до 12oC. Титруемая кислотность готового сиропа составляет 185oT. Пример 7
В реактор загружают 40 кг иммобилизованного ферментного препарата b -галактозидазы с влажностью 60% и активностью 320 Е/г сухого носителя и прокачивают очищенную от жира и частиц казеиновой пыли творожную сыворотку, пастеризованную при 72oC с выдержкой 20 с и охлажденную до 38oC, с массовой долей сухих веществ 7,0% лактозы 4,5% и кислотностью 62oT так, чтобы степень гидролиза лактозы составляла 75% Сыворотку с гидролизованной лактозой направляют в емкость с мешалкой, добавляют раствор гидроксида натрия с массовой долей 10% так, чтобы кислотность сыворотки составляла 25oT, перемешивают в течение 0,5 ч, сгущают в вакуум-выпарном аппарате до массовой доли сухих веществ 59% и охлаждают до 12oC. Титруемая кислотность готового сиропа составляет 210oT.
Формула изобретения
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для гидролиза сыворотки используют ферментный препарат иммобилизованной b-галактозидазы и сгущение гидролизованной сыворотки проводят после ее обработки щелочным реагентом до достижения содержания сухих веществ 18 62%