Способ получения сухого сывороточного продукта

Изобретение относиться к пищевой промышленности, в частности к молочной. Способ включает сбор творожной сыворотки, сепарирование при температуре (30-35) °С в течение 15-20 мин, ее микрофильтрационную очистку при температуре (25-30) °С продолжительностью до 2 часов и фракционирование ультрафильтрацией при температуре (25-30) °С продолжительностью 6,5 часов с получением пермеата, концентрирование полученного после ультрафильтрации сыворотки пермеата методом нанофильтрации при температуре (20-25) °С продолжительностью 6,5 часов до содержания сухих веществ 20-22%, замораживание до температуры (-18-(-20)) °С, сублимационную сушку с давлением 0.0075 мм рт.ст. в течение 23-24 часов и тепловую досушку при температуре (30-35) °С. Способ позволяет улучшить органолептические свойства в части внешнего вида и повысить эффективность процесса сублимационной сушки готового продукта. 4 табл., 4 пр.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способу получения сублимированных сывороточных продуктов и может быть использовано в производстве молочных безалкогольных продуктов питания на основе восстановленного после сублимации пермеата (раствора лактозы) творожной сыворотки.

Уровень техники

Известен способ получения молочного десерта, включающий пастеризацию молочной смеси, содержащей стабилизатор, охлаждение до температуры заквашивания, внесение закваски, содержащей культуру ацидофильной палочки, сквашивание, взбивание во фризере в течение одного часа и дальнейшую сублимационную сушку с закаливанием продукта при температуре -27°С и сушке при начальной температуре вакуумирования -25°С, давлении 0,5 мм рт. ст. и окончании сушки при достижении температуры 40°С (патент РФ на изобретение № 2356232, кл. МПК A23C 23/00, опубл. 27.05.2009).

Недостатком известного способа является внесение стабилизатора, что уменьшает безопасность и биологическую ценность продукта.

Известен способ получения сухих молочных продуктов, включающий сгущение, сушку и охлаждение. При этом на стадии охлаждения при температуре 18-250С в сухие продукты добавляют глицин в количестве 0,04% мас. Изобретение позволяет увеличить срок хранения сухого молочного продукта до 27 месяцев в условиях неохлаждаемого помещения (патент РФ на изобретение № 2 266 659, кл. МПК A23C 9/16, A23C 9/18, опубл. 27.12.2005).

Недостатком известного способа является высокая цена и малая доступность готового продукта.

Наиболее близким по технической сущности является молочный продукт и способ его получения (патент РФ на изобретение № 2109456, кл. МПК A23C 23/00, опубл. 20.08.2013), который содержит сепарированное молоко, концентрированное ультрафильтрацией или микрофильтрацией до содержания 20 - 30 мас.% нежировых сухих веществ и до 15 мас.% жиров из расчета от массы продукта и лактозу. Лактозу вносят в количестве, соответствующем количеству сухого вещества в концентрате с последующим перемешиванием полученной смеси. Полученную смесь подвергают сушке распылением или методом сублимации.

Недостатком известного способа является недостаточная степень чистоты готового продукта, не позволяющая обеспечить необходимые органолептические свойства продукта: внешний вид, консистенция, цвет, и малая эффективность процесса сублимационной сушки.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа получения сухого сывороточного продукта на основе фильтрата творожной сыворотки, полученного после ее фракционирования микрофильтрацией, ультрафильтрацией и концентрирования нанофильтрацией, а также последующей его сублимационной сушкой, что приводит к наибольшей степени однородного цвета по всей массе высушенного продукта.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится улучшению органолептических свойств в части внешнего вида и к повышению эффективности процесса сублимационной сушки готового продукта.

Указанный технический результат достигается с помощью способа получения сухого сывороточного продукта, включающего сбор творожной сыворотки, ее сепарирование, микрофильтрационную очистку, ультрафильтрацию с получением пермеата, его концентрирование нанофильтрацией до получения массовой доли сухих веществ 20-22 мас.%, замораживание до -18÷-20°С, сублимационную сушку при давлении 0.0075 мм рт. ст., тепловую досушку при 30÷35°С, сбор в вакуумную упаковку, реализацию или хранение.

Осуществление изобретения

Сущность предложенного способа заключается в следующем.

Осуществляют сбор сыворотки, полученной при производстве нежирного творога. Далее ее сепарируют на центробежных сепараторах при температуре (30÷35)ºС в течение 15-20 мин для выделения молочного жира и казеиновой пыли. После этого, с целью снижения бактериальной обсеменённости и увеличения срока хранения, ее очищают методом микрофильтрации при температуре (25÷30)ºС на баромембранной установке с применением полимерных мембран с размером пор 0,1 мкм продолжительностью 1,5- 2 часа. Очищенную сыворотку охлаждают до температуры около (4±2)ºС и при необходимости резервируют на хранение до 3 суток.

На следующем этапе очищенную после микрофильтрации сыворотку с целью получения пермеата фракционируют ультрафильтрацией при температуре (25÷30)ºС на баромембранной установке с применением полимерных мембран с размером пор 0,01 мкм продолжительностью 6,5 часов. Полученные пермеат и концентрат охлаждают до температуры около (4±2)ºС и при необходимости резервируют на хранение до 3 суток.

Далее, с целью интенсификации процесса сублимации и улучшения органолептических показателей готового сухого продукта, пермеат сыворотки концентрируют с применением нанофильтрационных полимерных мембран с размером пор 0,005 мкм при температуре (20÷25)ºС до получения сиропа с массовой доли сухих веществ 20-22 мас.% продолжительностью до 6,5 часов. Дальнейшее увеличение массовой доли сухих веществ при её нанофильтрации ведет к повышению селективности и падению проницаемости мембран, что снижает эффективность технологического процесса.

Полученный сироп замораживают до температуры (-18÷-20)°С и направляют в шкаф сублимации с давлением 0.0075 мм рт. ст. После сублимации полученный сухой сироп пермеата подвергают тепловой досушке при температуре (30÷35)°С. Время процесса сублимационной сушки 23-24 часа. Готовый сухой сывороточный продукт собирают в вакуумную упаковку и отправляют на реализацию или хранение.

В таблице 1 даны органолептические показатели сухого сывороточного продукта, которые были получены в сравнении с прототипом.

В таблице 2 даны основные физико-химические свойства сухого сывороточного продукта.

Определение органолептических показателей проводили визуально и органолептически при температуре сухого продукта (22±2) °С; метод определения группы чистоты сухого сывороточного продукта (содержание механических примесей) основан на фильтровании 250 (см. ГОСТ 29245-91 Консервы молочные. Методы определения физических и органолептических показателей восстановленного продукта через фильтр диаметром 30 мм и сравнении фильтра с эталоном); индекс растворимости определяли в соответствии ГОСТ Р ИСО 8156-2010 Молоко сухое и сухие молочные продукты. Определение индекса растворимости массовая доля влаги в исследуемом продукте была определена методом высушивания до постоянной массы; массовая долю белка определяли - методом Къельдаля.

Таблица 1. Органолептические показатели сухого сывороточного продукта в сравнении с прототипом

Таблица 2. Основные физико-химические свойства сухого сывороточного продукта

Примеры реализации

Пример 1

Осуществляют сбор сыворотки, полученной при производстве нежирного творога. Далее ее сепарируют на центробежных сепараторах при температуре 25 ºС в течение 10 мин для выделения молочного жира и казеиновой пыли. После этого ее очищают методом микрофильтрации на при температуре 20 ºС на баромембранной установке с применением полимерных мембран с размером пор 0,1 мкм продолжительностью до 2 часов. Далее очищенную после микрофильтрации сыворотку с целью получения пермеата фракционируют ультрафильтрацией при температуре 20ºС на баромембранной установке с применением полимерных мембран с размером пор 0,01 мкм продолжительностью 6,5 часов. Далее пермеат сыворотки концентрируют с применением нанофильтрационных полимерных мембран с размером пор 0,005 мкм при температуре 15ºС до получения сиропа с массовой доли сухих веществ 16 мас.% продолжительностью 5,5 часов. Для получения сухого сывороточного продукта полученный сироп замораживают до -16°С и направляют в шкаф сублимации с давлением 0.0075 мм рт. ст. После сублимации полученный порошок подвергают тепловой досушке при температуре 25°С. Время процесса сублимационной сушки 27 часов.

Полученный сухой сывороточный продукт представляет свободно-пересыпающийся неоднородный кристаллический порошок кремового цвета. При определении индекса растворимости наблюдается выпадение осадка, что связано с недостаточной степенью концентрации сухих веществ (16 мас.%) пермеата сыворотки, подаваемой в установку сублимационной сушки.

Пример 2

Осуществляют сбор сыворотки, полученной при производстве нежирного творога. Далее ее сепарируют на центробежных сепараторах при температуре 30ºС в течение 15 мин для выделения молочного жира и казеиновой пыли. После этого ее очищают методом микрофильтрации на при температуре 25ºС на баромембранной установке с применением полимерных мембран с размером пор 0,1 мкм продолжительностью до 2 часов. Далее очищенную после микрофильтрации сыворотку с целью получения пермеата фракционируют ультрафильтрацией при температуре 25ºС на баромембранной установке с применением полимерных мембран с размером пор 0,01 мкм продолжительностью 6,5 часов. Далее пермеат сыворотки концентрируют с применением нанофильтрационных полимерных мембран с размером пор 0,005 мкм при температуре 20ºС до получения сиропа с массовой доли сухих веществ 20 мас.% продолжительностью 6,5 часов. Для получения сухого сывороточного продукта полученный сироп замораживают до -18°С и направляют в шкаф сублимации с давлением 0.0075 мм рт. ст. После сублимации полученный порошок подвергают тепловой досушке при температуре 30°С. Время процесса сублимационной сушки 24 часа.

Полученный сухой сывороточный продукт представляет свободно-пересыпающийся однородный кристаллический порошок светло-желтого цвета. При определении индекса растворимости выпадение осадка не наблюдается, что связано с большей концентрацией сухих веществ (20 мас.%) пермеата сыворотки, подаваемой в установку сублимационной сушки.

Пример 3

Осуществляют сбор сыворотки, полученной при производстве нежирного творога. Далее ее сепарируют на центробежных сепараторах при температуре 35ºС в течение 20 мин для выделения молочного жира и казеиновой пыли. После этого ее очищают методом микрофильтрации на при температуре 30ºС на баромембранной установке с применением полимерных мембран с размером пор 0,1 мкм продолжительностью до 2 часов. Далее очищенную после микрофильтрации сыворотку с целью получения пермеата фракционируют ультрафильтрацией при температуре 30ºС на баромембранной установке с применением полимерных мембран с размером пор 0,01 мкм продолжительностью 6,5 часов. Далее пермеат сыворотки концентрируют с применением нанофильтрационных полимерных мембран с размером пор 0,005 мкм при температуре 25ºС до получения сиропа с массовой доли сухих веществ 22 мас.% продолжительностью 8 часов. Для получения сухого сывороточного продукта полученный сироп замораживают до -20°С и направляют в шкаф сублимации с давлением 0.0075 мм рт. ст. После сублимации полученный порошок подвергают тепловой досушке при температуре 35°С. Время процесса сублимационной сушки 23 часа.

Полученный сухой сывороточный продукт представляет свободно-пересыпающийся неоднородный кристаллический порошок кремового цвета. При определении индекса растворимости выпадение осадка не наблюдается, что связано с большей концентрацией сухих веществ (22 мас.%) пермеата сыворотки, подаваемой в установку сублимационной сушки.

Пример 4

Осуществляют сбор сыворотки, полученной при производстве нежирного творога. Далее ее сепарируют на центробежных сепараторах при температуре 40ºС в течение 25 мин для выделения молочного жира и казеиновой пыли. После этого ее очищают методом микрофильтрации на при температуре 35ºС на баромембранной установке с применением полимерных мембран с размером пор 0,1 мкм продолжительностью до 2 часов. Далее очищенную после микрофильтрации сыворотку с целью получения пермеата фракционируют ультрафильтрацией при температуре 35ºС на баромембранной установке с применением полимерных мембран с размером пор 0,01 мкм продолжительностью 6,5 часов. Далее пермеат сыворотки концентрируют с применением нанофильтрационных полимерных мембран с размером пор 0,005 мкм при температуре 30ºС до получения сиропа с массовой доли сухих веществ 24 мас.% продолжительностью 10 часов. Для получения сухого сывороточного продукта полученный сироп замораживают до -22°С и направляют в шкаф сублимации с давлением 0.0075 мм рт. ст. После сублимации полученный порошок подвергают тепловой досушке при температуре 40°С. Время процесса сублимационной сушки 22 часа.

Полученный сухой сывороточный продукт представляет свободно-пересыпающийся неоднородный кристаллический порошок кремового цвета. При определении индекса растворимости выпадение осадка не наблюдается, что связано с большей концентрацией сухих веществ (24 мас.%) пермеата сыворотки, подаваемой в установку сублимационной сушки.

Результаты влияния длительности концентрирования сыворотки нанофильтрацией, массовой доли сухих веществ на ускорение процесса сублимационной сушки приведены в таблице 4.

Наиболее оптимальным из рассмотренных примеров является 2й и 3й, так как в первом примере сухой сывороточный продукт не соответствует заданным требованиям по органолептическим показателям, и на процесс сублимации затрачивается большее количество времени. В четвёртом примере процесс сублимации на час меньше чем во 2м и 3м примере, но продолжительность процесса нанофильтрации увеличивается на 2,5-3,5 часа, что приводит к повышению себестоимости готового сухого сывороточного продукта. Поэтому самым оптимальным является пермеат сыворотки, который концентрируют с применением нанофильтрационных полимерных мембран с размером пор 0,005 мкм при температуре (20÷25)ºС до получения сиропа с массовой доли сухих веществ 20-22 мас.% продолжительностью 6,5 часов. Для получения сухого сывороточного продукта полученный сироп замораживают до -18÷-20°С и направляют в шкаф сублимации с давлением 0.0075 мм рт. ст. После сублимации полученный порошок подвергают тепловой досушке при температуре 30÷35°С. Время процесса сублимационной сушки 23-24 часа.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными технологическими решениями имеет следующие преимущества:

- улучшение органолептических свойств в части внешнего вида (таблица 1);

- повышение эффективности процесса сублимационной сушки готового продукта за счет уменьшения общего времени сушки (таблица 3-4);

- снижение уровня энергетических и экономических затрат.

Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле изобретения, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявленного технического решения условию патентоспособности «новизна».

Сравнительный анализ показал, что в уровне техники не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного изобретения, а также не подтверждена известность влияния этих признаков на технический результат. Таким образом, заявленное техническое решение удовлетворяет условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Способ получения сухого сывороточного продукта, включающий сбор творожной сыворотки, сепарирование при температуре (30-35) °С в течение 15-20 мин, ее микрофильтрационную очистку при температуре (25-30) °С продолжительностью до 2 часов, фракционирование ультрафильтрацией при температуре (25-30) °С продолжительностью 6,5 часов с получением пермеата, концентрирование полученного после ультрафильтрации сыворотки пермеата методом нанофильтрации при температуре (20-25) °С продолжительностью 6,5 часов до содержания сухих веществ 20-22%, замораживание до температуры (-18-(-20)) °С, сублимационную сушку с давлением 0.0075 мм рт.ст., тепловую досушку при температуре (30-35) °С, при этом время сублимационной сушки 23-24 часа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к молочной промышленности. Способ предусматривает электронно-лучевую обработку импульсным наносекундным пучком электронов плотностью 30-45 кГр на кромке, что соответствует поглощенной дозе 8-9 кГр в усредненном потоке, обезжиренной смеси коровьего молока и коровьего молозива, состоящего из 90% коровьего молока и 10% коровьего молозива или из 85% коровьего молока и 15% коровьего молозива, предварительно пропущенной через бактофугу и прошедшей «холодную сепарацию» при температуре до 30°С.

Изобретение относится к способу и системе для получения сухой молочной смеси. Способ получения сухой молочной смеси включает следующие стадии: (a-i) ультрафильтрации (УФ) композиции на основе обезжиренного молока животных, содержащей 70-90 вес.

Группа изобретений относится к молочной промышленности. Способ инактивации фермента плазмина в молочном продукте реализуют следующим образом.

Изобретение относится к молочной промышленности. Способ получения жидкого молочного концентрата включает смешивание сливок и микрофильтрованного молока с образованием жидкого молочного ингредиента, содержание жира в котором составляет по меньшей мере 30 мас.%, а отношение жира к белку — от 5 : 1 до 15 : 1 по массе, его концентрирование, добавление сахарозы и/или тринатрийцитрата с образованием модифицированного ретентата, добавление одного или более дополнительных ингредиентов, охлаждение до температуры не более 8°C, заполнение контейнера для напитков охлажденным жидким молочным концентратом, герметизацию и автоклавирование концентрата в контейнере для напитков.

Группа изобретений относится к пищевой промышленности, в частности к молочной. Способ производства молочного продукта предусматривает ультрафильтрацию (UF1) первой жидкой композиции, содержащей обезжиренное молоко животных с 70-90 вес.% казеина и 10-30 вес.% сывороточных белков, в пересчете на общий белок, через первую ультрафильтрационную мембрану, имеющую отсечение по молекулярной массе 2,5-25 кДа, с использованием фактора объемного концентрирования 1,5-6 с получением ретентата (UFR1) и пермеата (UFP1).

Изобретение относится к молочной промышленности. Способ изготовления идеального концентрата белка молочной сыворотки включает получение идеального раствора белков молочной сыворотки, содержащего как белки молочной сыворотки, так и казеины, регулирование рН раствора и дальнейшую термообработку с необязательным охлаждением и хранением.

Группа изобретений относится к кисломолочной промышленности и биотехнологии. Микрофильтруют молоко с получением молочного раствора в виде микрофильтрационного пермеата и идеального раствора сывороточного белка.

Изобретение относится к молочной промышленности, а именно к способу получения стабильного концентрированного жидкого молочного продукта. Способ включает предварительное нагревание жидкой молочной основы, ее концентрирование с помощью ультрафильтрации, смешивание сливок с концентрированным жидким молочным ретентатом, дальнейшую двухступенчатую гомогенизацию, добавление от около 0,3-0,6% стабилизатора, стерилизацию стабилизированного жидкого молочного продукта при температуре и в течение времени, достаточных для получения продукта, имеющего Fо по меньшей мере около 5, причем продукт имеет отношение белка к жиру от около 0,4 до около 0,7, отношение белка к общему содержанию стабилизаторов составляет от 10:1 до 38:1 и содержание лактозы - около 1% или менее, а указанный стабилизатор включает от около 25% до около 50% двунатрийфосфата и от около 50% до около 75% мононатрийфосфата.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к молочной. Способ предусматривает микрофильтрацию обезжиренного молока с использованием керамических мембран с диаметром пор 0.8 мкм при температуре 30±5°С и давлении 0,3 МПа.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к молочной. Способ предусматривает микрофильтрацию обезжиренного молока с использованием керамических мембран с диаметром пор 0.8 мкм при температуре 30±5°С и давлении 0,3 МПа.
Изобретение относится к молочной промышленности. Способ производства молочного сахара предусматривает ультрафильтрацию обезжиренного молока или молочной сыворотки, нанофильтрацию пермеата, электродиализ до уровня деминерализации 90% от исходной зольности, сгущение, кристаллизацию лактозы, отделение кристаллов лактозы, их промывку и сушку, причем нанофильтрацию осуществляют по периодической схеме, начиная с фиксированного объема сырья, составляющего 15-20% от исходного объема сырья, с последующей подачей в выделенный объем оставшейся части сырья со скоростью, равной скорости отвода фильтрата, получаемого в процессе нанофильтрации.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органоминеральных удобрений на основе молочной сыворотки и глауконитсодержащего сорбента включает пропускание молочной сыворотки через фильтрационную установку, заполненную сорбентом, состоящим из кварцево-глауконитового песка и известняка, составляющего 2÷5% от массы кварцево-глауконитового песка, высушивание отработанного сорбента до остаточной влажности 30÷15%, гранулирование подсушенного сорбента и стабилизацию полученного гранулированного продукта методом высушивания при температурах от 90 до 180°С.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ получения пористых таблеток молочного сахара включает обезжиривание молочной сыворотки, отделение казеиновых частиц, ультрафильтрацию, нанофильтрацию для частичной деминерализации и концентрирования, электродиализное обессоливание до содержания минеральных веществ 0,04%, сгущение в вакуум-выпарном аппарате до 60-65% сухих веществ, кристаллизацию лактозы из пересыщенных сиропов, промывку водой с температурой 5-6°С, отделение кристаллов лактозы до влажности 7-10%, причем формование пористых таблеток в матрице осуществляют с использованием устройства для получения пористых таблеток молочного сахара в два этапа, на первом этапе формование идет за счет вибрации, на втором этапе происходит втирание верхнего слоя таблетки в матрицу, сушка и охлаждение пористых таблеток.

Изобретение относится к молочной промышленности. Растворяют сухую молочную сыворотку в католите воды с рН 10,5-11,5.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ предусматривает получение композиции путем дезинтеграции имбиря свежего в молочно-белковой дисперсной среде в соотношении 1:4 соответственно, с последующим отделением композиции.

Изобретение относится к молочной промышленности. Очищают творожную сыворотку от казеиновой пыли и жира.

Изобретение относится к способу производства молочных продуктов специализированного назначения. Способ предусматривает использование в качестве витаминной композиции 5%-ый раствор аскорбиновой кислоты и морковь свежую, при этом морковь свежую предварительно моют, очищают, режут на кубики, смешивают с молоком в соотношении 1:5, дезинтегрируют в молочной среде до получения суспензии, которую фильтруют, разделяя на нерастворимый молочно-морковный остаток и молочно-морковную композицию, которую нагревают до 63°С и сепарируют на обезжиренную молочно-морковную композицию с содержанием β-каротина в количестве 1,5 мг/100 г и 20%-ые сливки с содержанием β-каротина в количестве 15 мг/100 г, которые пастеризуют при температуре 95°С, охлаждают до 6°С и после 10-часовой выдержки сбивают с получением сливочного масла с содержанием β-каротина в количестве 10 мг/100 г и молочно-каротиновой пахты с содержанием β-каротина в количестве 5 мг/100 г, а обезжиренную молочно-морковную композицию нагревают до 50°С, вносят 5%-ый водный раствор аскорбиновой кислоты в количестве 5% от веса обезжиренной молочно-морковной композиции и в результате термокислотной коагуляции белков получают творог с содержанием аскорбиновой кислоты в количестве 250 мг/100 г и β-каротина в количестве 8 мг/100 г и сыворотку с содержанием аскорбиновой кислоты в количестве 250 мг/100 г и β-каротина в количестве 1,5 мг/100 г.

Способ производства кисломолочного напитка из молочной сыворотки включает пастеризацию сыворотки, охлаждение до температуры заквашивания 39-43°С, внесение БАД «Селенпропионикс» в количестве 5-7 мас.

Изобретение относится к способу и системе для формирования смеси напитка, содержащей белок. Способ включает нагревание напитка в теплообменнике, передачу напитка в контур удерживания, расположенный за пределами теплообменника, денатурирование белка в контуре удерживания в течение периода удерживания после того, как напиток нагрет в теплообменнике, так чтобы происходило денатурирование за пределами теплообменника для предотвращения загрязнения теплообменника, и стерилизацию напитка в дополнительном контуре удерживания.

Способ предусматривает приготовление молочной смеси из концентрата пахты и концентрата подсырной обезжиренной сыворотки, полученных методом нанофильтрации, в соотношении 1:1 - 3:1, пастеризацию, охлаждение и внесение закваски, состоящей из Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus salivarius subsp.thermophilus и Bifidobacterium bifidum в соотношении 1:4:2.

Изобретение относится к молочной промышленности. Способ производства сухого высокожирного молокосодержащего продукта включает внесение смеси сливок и заменителя молочного жира «Союз» в количестве 30-50%, пастеризацию смеси, сгущение и гомогенизацию.
Наверх