Способ получения лактулозы

 

Изобретение относится к молочной промышленности. Способ предусматривает нагрев лактозосодержащего раствора и изомеризацию лактозы реагентом - карбонатом гуанидина в количестве 0,1 - 9,2 мас.% от массы лактозы при pH 7,5 - 12,0. Изобретение позволяет получить продукт с улучшенными органолептическими свойствами и цветностью. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к молочной промышленности и предназначено для получения лактулозы.

Известен способ получения лактулозы, включающий приготовление сиропа лактозы, изомеризацию лактозы в лактулозу щелочью, фильтрацию, сгущение изомеризованного раствора, кристаллизацию избытка лактозы и отделение кристаллов лактозы от раствора, при этом с целью предотвращения распада лактулозы через 15-20 минут от начала изомеризации в него вводят органическую кислоту до достижения pH 5,5-6,5 (SU автор. свидет. N 737462, C 13 K 5/00, 1980).

Указанный способ требует в качестве реагента щелочи, что ухудшает органолептические свойства продукта, а также приводит к получению продукта с высокой цветностью за счет формирования сильноокрашенных соединений при реакции, что говорит о наличии продуктов побочных реакций и сужает область его применения.

Технический результат изобретения заключается в улучшении качества готового продукта, путем улучшения цветности получаемого продукта и его органолептических свойств, на основе использования реагента, позволяющего вести процесс в мягких условиях и не содержащего ионы щелочных металлов, ухудшающих органолептику продукта.

Указанный технический результат достигается тем, что в предложенном способе получения лактулозы, включающем нагрев лактозосодержащего раствора, изомеризацию его реагентом, в качестве реагента применяют карбонат гуанидина и процесс ведут при pH 7.5-12. Перед внесением реагента pH лактозосодержащего раствора можно довести 7.5, например, щелочью.

В качестве лактозосодержащего раствора используют раствор лактозы в воде с содержанием 4-60 мас.%, молочную сыворотку натуральную или сгущенную.

Способ осуществляют следующим образом: Лактозосодержащий раствор, или молочную сыворотку натуральную или сгущенную, с концентрацией лактозы 4-60% по массе, предпочтительно 15-40%, при необходимости нагревают до температуры 55-110^oC, предпочтительно 60-95^oC. В случае, если используют лактозосодержащий раствор недостаточной чистоты, его подвергают очистке, например, путем фильтрации на фильтр-прессе.

В полученный раствор вносят карбонат гуанидина (в виде сухого порошка или водного раствора) в количестве, равном 0.1-9.2 мас.% от массы исходной лактозы.

Это количество реагента можно ввести сразу или порциями в течение процесса изомеризации.

Кроме того, с целью экономии, перед внесением реагента лактозосодержащий раствор с pH 5.5-6.5 можно довести до pH 7.5, например, щелочью.

Использование вышеуказанного реагента позволяет провести процесс в более мягких условиях, что улучшает цветность, а также не ухудшает органолептических показателей продукта из-за отсутствия ионов натрия в составе вносимого реагента.

Далее раствор деминерализуют, например, с помощью электродиализа или ионного обмена, фильтруют (если необходимо), например, через фильтр-пресс или колонну с активированным углем, вносят вкусовые компоненты.

Для увеличения чистоты продукта после проведения изомеризации раствор подкисляют, охлаждают, сгущают на вакуум-аппарате при 55-70^oC до содержания сухих веществ 55-70%, сгущенный сироп кристаллизуют в кристаллизаторе, на центрифуге или декантацией отделяют выкристаллизовавшуюся лактозу от сиропа лактулозы. Для получения сиропа с содержанием лактулозы более 60% массы всех сахаров, полученный сироп вновь сгущают, кристаллизуют оставшуюся лактозу с последующим отделением ее кристаллов. Полученный сироп при необходимости, например, повышения срока хранения, пастеризуют и расфасовывают.

Качество готового продукта позволяет его использовать в ассортименте детских, пищевых продуктов питания, концентратов для кормления сельхозживотных, лечебно-профилактических препаратов или пищевых добавок в алкогольные и безалкогольные напитки.

Пример 1.

10 кг подсырной сыворотки, с содержанием лактозы 4%, нагревают до 90^oC, вносят 32 г карбоната гуанидина, что составляет 0,32 мас.% от массы исходной лактозы, при этом pH сыворотки составляет 10.6 в виде сухого порошка, изомеризацию проводят в течение 10 минут. Полученный продукт, со степенью изомеризации лактулозы 15%, охлаждают, подкисляют лимонной кислотой до pH 6, деминерализуют и направляют на сгущение и кристаллизацию. После сепарирования, содержание лактулозы в легкой фракции составляет 43% весовых лактулозы. Полученный сироп лактулозы упаковывают в тару и направляют в корм животным, например, добавляя в премиксы.

Пример 2.

2.5 кг молочного сахара-сырца высшего сорта растворяют в 5 л воды, нагревают до 75^oC, фильтруют и доводят щелочью до pH 7.5. Раствор нагревают до 80^oC и вносят 67 г карбоната гуанидина, что составляет 2,68 мас.% от массы исходной лактозы. Через 20 минут раствор охлаждают для остановки реакции, подкисляют внесением лимонной кислоты до pH 6,0 и деминерализуют. Полученный раствор сгущают на вакуум-выпарном аппарате при 65^oC до содержания сухих веществ 60%. Сгущенный сироп направляют для кристаллизации не прореагировавшей лактозы. Лактозу отделяют центрифугированием или декантацией, а полученный сироп лактулозы сгущают, направляют на повторную кристаллизацию и отделение лактозы. Сироп представляет собой вязкую жидкость золотистого цвета, который разбавляют дистиллированной водой до содержания 63% сухих веществ. Получают 1093 г сиропа, содержащего 387 г лактулозы и 146 г других сахаров.

Перед расфасовкой в сироп вносят вкусовые компоненты (лимонную кислоту, ароматизаторы) и пастеризуют, если сироп предназначен для непосредственного использования.

Изобретение позволяет получить продукт высокого качества с улучшенными органолептическими показателями и цветностью, без обязательной дополнительной очистки от формирующих окраску побочных продуктов реакции. Это возможно вследствие малого количества накопления побочных продуктов, при использовании в качестве реагента карбоната гуанидина, и отсутствии ионов щелочных металлов в реагенте.

Формула изобретения

1. Способ получения лактулозы, включающий нагрев лактозосодержащего раствора и изомеризацию реагентом, отличающийся тем, что в качестве реагента применяют карбонат гуанидина и процесс ведут при pH 7,5 - 12.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед изомеризацией pH лактозосодержащего раствора доводят до 7,5 сильным основанием.