Спосіб виробництва молочно-кислотного казеїну
Винахід відноситься до технології молочно-білкових концентратів, зокрема отримання харчового і технічного казеїну періодичним способом. Спосіб полягає в тому, що знежирене молоко з температурою 37-42 o Сквашують закваскою, приготованою на чистих культурах молочно-кислих паличок Lactobacillus acidophilus нев'язких рас або закваскою для кумису, приготованої на чистих культурах Lactobacillus acidophilus для кумиса 160 o Т у кількості 1-10%, ретельно перемішують і залишають до утворення згустку нормальної густини з кислотністю 70-85 o Т на 2,0-2,5 год з моменту заквашування. Потім згусток розрізають, зливають частину сироватки, проводять постановку та обробку зерна з нагріванням зерна до 60 o З витримкою при цій температурі до 35 хв. Сироватку, що залишилася, зливають і здійснюють триразове промивання зерна водою, казеїнове зерно центрифугують і направляють на сушку. Винахід дозволяє інтенсифікувати технологічний процес виробництва молочно-кислого харчового казеїну, що полягає у значному скороченні часу сквашування знежиреного молока закваскою, приготованою на чистих культурах молочнокислих бактерій. 2 табл.
Винахід відноситься до технології молочно-білкових концентратів, зокрема, отримання харчового і технічного казеїну періодичним способом знежиреного молока.
У сезон масового надходження молока, коли попит на цільномолочну продукцію різко знижується, перед деякими молочними заводами стоїть проблема збереження максимального обсягу переробки молока. Багато заводів вирішують цю проблему, спрямовуючи знежирене молоко на виробництво молочно-кислотного технічного казеїну кислотним способом згідно з технологічною інструкцією з виробництва.технічного казеїну та вимогам ГОСТу 17626-81 на КАЗЕЇН ТЕХНІЧНИЙ [1].
Відомий спосіб отримання соляно-кислотного казеїну, де як коагулянт використовується 1н. розчин соляної кислоти в кількості близько 4% (Богданова Е. А., Хандак Р.М., Зобкова З.С.// Технологія цільномолочних продуктів і молочно-білкових концентратів. -М.: ВО "Агропроміздат", 1989, стор. 215-217) [2].
Недоліком даного способу є те, що молочна сироватка, що виділилася в процесі виробництва, має у своєму складі технічну мінеральну кислоту, може бути скинута тільки в каналізацію, що може призвести до забруднення екологічного водного середовища.
Вищезазначений технологічний процес характеризується тим, що в результаті вироблення 1 т сухого казеїну виділяється близько 38 т сироватки кислотністю 70-75 o Т. Також негативним фактором є те, що періодично (не рідше двох разів на місяць) необхідно проводити заміну відпрацьованої сироватки, що має досить високу кислотність до 300 o Т. Скидання у каналізацію відпрацьованої сироватки приносить велику екологічну шкоду водним джерелам, а промисловості немає відомих способів очищення подібних стоків.
Відомий спосіб виробництва казеїну, де як коагулянт використовується кисла сироватка з температурою 20-40 o З і температурою знежиреного молока 10-20 o С. Змішування молока з коагулянтом ведуть у потоці. (Соколов А. А., Янкунас В.А., Перепечко А.В., Конєва О.І., Хейнщтейн Г.Ш., Косарєв А.А. //Спосіб виробництва казеїну. Авторське свідоцтво 906494, БІ 7, 1982 р.) [4].
Відомий спосіб виробництва молочно-кислотного казеїну, де також як коагулянт використовується кисла сироватка. Сутність даного способу полягає в тому, що осадження казеїну із знежиреного молокаведуть при температурі 38-40 o З і кислотності його 40-45 o Т. (Кінаревська А.І. // Спосіб виробництва молочно-кислотного казеїну. Авторське свідоцтво 639508, БІ 7, 1978) [5].
Недоліком вищевказаних способів є те, що як коагулянт використовується кисла сироватка, яка періодично підлягає заміні і при зливі її в каналізацію негативно впливає на довкілля. Слід зазначити, що вся відпрацьована у виробництві сироватка зливається у каналізацію, т.к. її практично неможливо використовувати як сировину на виробництво продукції, а також її не рекомендується використовувати на корм худобі, особливо молодняку. Враховуючи, що при виробництві 1 т сухого казеїну зливається близько 38 т сироватки, даний спосіб виробництва призводить не тільки до значних економічних втрат, але й до непоправних екологічних забруднень водного середовища.
У свою чергу, недостатнє використання молочної сироватки на промислову переробку призводить до величезних втрат таких цінних речовин, як жир, білок, лактоза, зростання питомої витрати сировини, зниження ефективності виробництва в молочній промисловості (Сенкевич Г., Рідель К. // Молочна сироватка : переробка та використання в агропромисловому комплексі.-М.: Агропроміздат, 1989, стор 13-15) [6].
З іншого боку, тонна молочної сироватки забруднює водойму так само, як 100 м 3 господарсько-побутових стоків. Витрати на очищення стічних вод, забруднених сироваткою, яку одержують на сироробному заводі при переробці 50 т молока за зміну, рівноцінні витратам на очищення стічних вод у місті з населенням 80 тис. осіб (Храмцов А. Г., Павлов В.А., Нестеренко П. Г. / Переробка та використання молочної сироватки.// Технологічний зошит. М.: Агропромиздат, 1989, стор 89) [7].
Виходячи з вищевикладеного, зрозуміло, що існує гостра необхідність удосконалення технології виробництва молочно-кислотного казеїну періодичним способом.
У зв'язку з цим пошук нових технологічних прийомів з метою інтенсифікації процесів виробництва харчового молочно-кислотного казеїну, а також виключення забруднення стоків під час виробництва молочно-кислотного технічного казеїну періодичним способом – одне з актуальних завдань молочної промисловості.
Метою винаходу є новий спосіб отримання молочно-кислотного казеїну, що дозволяє інтенсифікувати технологічний процес виробництва молочно-кислотного харчового казеїну, який полягає в значному скороченні часу сквашування знежиреного молока закваскою, приготованої на чистих культурах молочно-кислих бактерій.
Сутність розробленого винаходу полягає в наступному: - підібрані закваски для заквашування знежиреного молока і найбільший ефект отриманий при використанні закваски, приготовленої на чистих культурах молочно-кислих паличок (ацидофільних паличок нев'язких рас) або закваски для кумису, приготованої на чистих культурах також молочно-кислий (ацидофільних паличок для кумису та болгарських паличок), що дозволило скоротити час сквашування до 2,0-2,5 годин; - оскільки прийнято для подібних цілей використовувати мезофільні раси молочнокислих бактерій і тому було несподівано, що ці закваски (особливо кумисна закваска) виконуватимуть необхідну функцію - поділ знежиреного молока на казеїнову фракцію та сироватку, т.к. при традиційному використанні цієї закваски одержують однорідну консистенцію готового продукту без відділення сироватки; - використані нами закваски виявили несподівану, неочевидну властивість. Такезастосування заквасок є новим; - запропоновано оптимальне дозування заквасок та температурні режими заквашування та сквашування.
Використані нами закваски виявили несподівану, неочевидну властивість. Таке застосування заквасок є новим.
Перед осадженням казеїну знежирене молоко у ванні повинно мати температуру 37-42 o С. Це досягають або регулювання температури сепарування (у межах, допустимих інструкцією), або підігрівом знежиреного молока до зазначеної температури у ванні.
Потім виробляють сквашування знежиреного молока закваскою, приготованою на чистих культурах молочно-кислих паличок (ацидофільних паличок нев'язких рас) або закваскою для кумису, приготованої на чистих культурах також молочно-кислих паличок (ацидофільних паличок для кумису і болгарських паличок) у кількості від 1 до 10%. Ретельно суміш перемішують та залишають для сквашування. При утворенні згустку нормальної щільності і досягненні кислотності 70-80 o Т виробляють розрізку згустку, зливають частину сироватки, а потім роблять постановку та обробку зерна, з нагріванням казеїнового зерна до 60 o З витримкою при цій температурі до 35 хвилин. Після витримки зливають сироватку, що залишилася, має кислотність в межах 50-70 o Т, виробляють триразове промивання зерна, центрифугують і направляють на сушку.
Відмінною особливістю розробленої технології в порівнянні з вищевикладеним прототипом є те, що для сквашування знежиреного молока використані закваски, приготовані на чистих культурах молочно-кислих паличок (ацидофільних паличок нев'язких рас) або закваски для кумису, приготовані на чистих культурах також молочно-кислих паличок паличок для кумису та болгарських паличок) це дозволилоскоротити процес осадження казеїну з 8-12 годин до 2,0-2,5 годин (таблиця 1). .
Для кращого розуміння сутності винаходу наводимо приклади конкретного виконання: Приклад 1. У сироварну ванну подають 2250 кг знежиреного молока з температурою 37 o З і вносять 67,5 кг (3%) закваски з кислотністю 90 o Т, ретельно перемішують. Через 2,5 години утворюється згусток нормальної щільності і кислотністю 70 o Т. Потім розрізають його, зливають частину сироватки і починають обробку зерна з нагріванням до 60 o С і витримкою при цій температурі протягом 30 хвилин. Після зливу сироватки, що залишилася, проводять триразове промивання водою, потім казеїнове зерно направляють на центрифугування і сушіння.
Приклад 2. У сироварну ванну подають 2250 кг знежиреного молока з температурою 40 o З і вносять 112,5 кг (5%) закваски з кислотністю 120 o Т, ретельно перемішують. Через 2 години 15 хвилин утворюється згусток нормальної щільності і кислотністю 80 o Т. Потім розрізають його, зливають частину сироватки і починають обробку зерна з нагріванням до 60 o С і витримкою при цій температурі протягом 25 хвилин. Після зливу сироватки, що залишилася, проводять триразове промивання водою, потім казеїнове зерно направляють на центрифугування і сушіння.
Приклад 3. У сироварну ванну подають 2250 кг знежиреного молока з температурою 42 o З і вносять 146,3 кг (6,5%) закваски з кислотністю 160 o Т, ретельно перемішують. Через 2 години утворюється згусток нормальної щільності і кислотністю 80 o Т. Потім розрізають його, зливають частину сироватки і починають обробку зерна з нагріванням до 60 o С івитримкою за цієї температури протягом 20 хвилин. Після зливу сироватки, що залишилася, проводять триразове промивання водою, потім казеїнове зерно направляють на центрифугування і сушіння.
Приклад 4. У сироварну ванну подають 2250 кг знежиреного молока з температурою 42 o З і вносять 22.5 кг (1%) закваски з кислотністю 160 o Т, ретельно перемішують. Через 2 години 50 хвилин утворюється згусток нормальної щільності і кислотністю 70 o Т. Потім розрізають його, зливають частину сироватки і починають обробку зерна з нагріванням до 60 o С і витримкою при цій температурі протягом 35 хвилин. Після зливу сироватки, що залишилася, проводять триразове промивання водою, потім казеїнове зерно направляють на центрифугування і сушіння.
Приклад 5. У сироварну ванну подають 2250 кг знежиреного молока з температурою 37 o З вносять 225 кг (10%) закваски з кислотністю 90 o Т, ретельно перемішують. Через 1 годину 25 хвилин утворюється згусток нормальної щільності і кислотністю 85 o Т. Потім розрізають його, зливають частину сироватки і починають обробку зерна з нагріванням до 60 o С і витримкою при цій температурі протягом 15 хвилин. Після зливу сироватки, що залишилася, проводять триразове промивання водою, потім казеїнове зерно направляють на центрифугування і сушіння.
З аналізу наведених вище прикладів слід зазначити, що внесення закваски в знежирене молоко (приклад 4) менше 1% істотно збільшує час осадження казеїну, а використання закваски більше 10% (приклад 5) економічно недоцільно.
В результаті проведених виробок отримують готовий сухий казеїн, за всіма показниками відповідний вищому сорту згідно з вимогами ГОСТу 17626-81 на технічний казеїн і ОСТу 4960-74 на казеїн харчовий кислотний (таблиця 2).
Важливий і те що, що отриману процесі виробництва відпрацьовану молочну сироватку можна використовувати вироблення цілого ряду продуктів, оскільки вона має кислотність не більше 50-70 o Т.
Використання запропонованої технології дозволяє непривабливе, екологічно несприятливе виробництво перетворити на економічний та екологічно чистий технологічний процес. При цьому перехід на цей спосіб виробництва не потребує значних додаткових витрат.
Особливе значення має удосконалення технології виробництва молочно-кислотного харчового казеїну, оскільки використання як коагулянту ацидофільної закваски нев'язких рас або закваски для кумису дозволить отримати продукт, благополучний за мікробіологічними показниками, що застосовується надалі як компонент для харчових продуктів.
Спосіб отримання молочно-кислотного казеїну, що полягає в тому, що знежирене молоко з температурою 37-42 o Сквашують закваскою, приготованою на чистих культурах молочно-кислих паличок Lactobacillus acidophilus нев'язких рас або закваскою для кумису, приготованої на чистих культурах Lactobacillus bulgaricus, кислотністю 90-160 o Т в кількості від 1 до 10%, ретельно перемішують і залишають до утворення згустку нормальної щільності з кислотністю 70-85 o Т на 2,0-2,5 год з моменту заквашування, потім розрізають згусток, зливають частину сироватки, потім проводять постановку і обробку зерна з нагріванням казеїнового зерна до 60 o С і витримкою при цій температурі до 35 хв, зливають сироватку, що залишилася, має кислотність 50-70 o Т, виробляють триразове промивання зерна водою, направляють .