способ производства молочного сахара

Формула изобретения

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОЧНОГО САХАРА, предусматривающий подсгущение молочной сыворотки, ее сепарирование для отделения белковых веществ, сгущение, кристаллизацию сгущенной сыворотки, центрифугирование кристалломассы и сушку кристаллов, отличающийся тем, что, с целью повышения качества готового продукта и соответствия его качеству рафинированного сахара, сыворотку после сепарирования подвергают электродиализу до достижения степени удаления солей 70 - 75% , а затем деминерализованную сыворотку рафинируют, при этом сгущению подвергают рафинированную сыворотку и процесс ведут до достижения 54 - 58% СВ.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве молочного сахара.

Целью предлагаемого способа является повышение качества готового продукта, сокращение продолжительности технологического процесса и повышение выхода.

Предлагаемый способ позволяет достичь качества рафинированного молочного сахара при одноразовой кристаллизации лактозы. За счет исключения повторной кристаллизации лактозы сокращается продолжительность технологического процесса в 1,6 раза и увеличивается выход готового продукта на 15-18% .

Способ осуществляется следующим образом.

Обезжиренную молочную сыворотку очищают от белковых веществ путем регулирования рН до изоэлектрической точки и нагревания до температуры 90-95^оС. Очистку сыворотки от белковых веществ можно осуществлять и методом ультрафильтрации. Сыворотку, очищенную от белковых веществ, сгущают до массовой доли лактозы (16-33)% путем выпаривания влаги на вакуум-выпарных установках, обеспечивающих режим сгущения при температуре 55-65^оС. Режим сгущения до массовой доли 16-33% объясняется следующим. После сгущения следующей технологической операцией являются центробежная очистка и электродиализное обессоливание. Характеристика мембран, используемых в электродиализных установках, не позволяет повышать температуру выше 20-55^оС. Растворимость лактозы при этих температурах составляет 16-33% . В случае, если массовая доля лактозы выше, то появляются кристаллы, что недопустимо для электродиализного процесса. После центробежной очистки сироп охлаждают до температуры 20-55^оС (в зависимости от типа используемых мембран) и направляют на электродиализную обработку. Степень удаления солей при электродиализной обработке должна составлять 70-75% . При степени удаления солей ниже 70% не удается получить готовый продукт, соответствующий требованиям стандарта по содержанию золы и молочной кислоты. Увеличение степени удаления солей выше 75% приводит к резкому возрастанию расхода электроэнергии без ощутимого улучшения качества готового продукта. Деминерализованный сироп направляют в герметический емкостной аппарат (реактор), снабженный мешалкой и рубашкой для нагрева. После наполнения реактора в сироп вносят рафинирующие средства в количествах: активного угля 1,5-2,0% ; диатомита молотого 1,5-2,0% ; гидросульфата нат- рия 0,05% .

Смесь подогревают до 86 2^оС и высушивают в течение 15-20 мин при постоянном перемешивании, а затем направляют на фильтрацию. Температура 86 2^оС позволяет осуществить процесс рафинации без снижения качества готового продукта. Рафинированный сироп направляют в вакуум-аппарат для окончательного сгущения. Сгущение осуществляют до массовой доли сухих веществ 56 2% , что соответствует плотности сиропа 1285 5 кг/м³. Режим сгущения указанной массы сухих веществ объясняется следующим. При массовой доле сухих веществ ниже 54% снижается выход готового продукта за счет высокого отхода лактозы в мелассу. С увеличением массовой доли сухих веществ выше 58% растет число кристаллов, но при этом уменьшается их размер. Получение мелких кристаллов приводит к их потере в процессе центрифугирования и сушки. В конце сгущения температура сиропа поднимается до 72 2^оС, что достигается повышением давления в вакуум-аппарате. Готовый сироп направляют в кристаллизаторы-охладители. Режим кристаллизации имеет следующие параметры:

доброкачествен- ность сиропа не ниже 85 ед. ;

начальная темпе-

ратура кристал- лизации 72 2^оС;

конечная темпе-

ратура кристал- лизации 12 2^оС; режим охлаждения постоян-

ный со ско-

ростью

4,0-4,5^оС/ч

режим перемеши- вания непрерыв-

ный с часто-

той вращения

мешалки

0,5-1,0 мин^-1;

продолжитель-

ность кристал- лизации 12-14 ч;

средний размер кристаллов 175 мкм;

концентрация лактозы в мелассе не более 24% .

Отделение кристаллов лактозы от мелассы осуществляют путем центрифугирования кристаллизата. Для отделения кристаллов лактозы используют центрифуги, позволяющие получить кристаллический осадок влажностью не более 16% и отход кристаллов в мелассу не более 1% . Сушку влажных кристаллов осуществляют в специальных установках, обеспечивающих следующие параметры технологического процесса:

температура теплоно- сителя на входе 130 5^оС;

температура тепло- носителя на выходе 85 5^оС;

температура высуши- ваемых кристаллов не более 90^оС.

Готовый продукт после сушки определяют по внешним признакам: кристаллы становятся слегка стекловидными, не слипаются в комочки и в массе свободно пересыпаются, цвет белый.

П р и м е р 1. Обезжиренную сыворотку в количестве 5,0 т подкисляют до 25^оТ путем внесения соляной кислоты или кислой сыворотки. Подкисленную сыворотку нагревают до 90^оС в альбуминной ванне и выдерживают в течение 40 мин. После декантации верхнего слоя получают 4,0 т осветленной сыворотки, которую сгущают до массовой доли лактозы 16% , и получают 960 кг сиропа. Сироп подвергают центробежной очистке на сепараторе при 65^оС, а затем охлаждают до 20^оС и подвергают электродиализному обессоливанию. Процесс электродиализа ведут до 70% -ного уровня удаления солей. Деминерализованый сироп направляют на рафинацию. Рафинация производится следующим образом. Сироп направляют в реактор и нагревают до 86^оС. Затем вносят рафинирующие средства, выдерживают 15 мин при указанной температуре и фильтруют. Рафинированный сироп направляют в вакуум-аппарат для окончательного сгущения. Сгущение ведут до массовой доли сухих веществ 54% , что соответствует плотности сиропа 1285 кг/м³. При этом получают 444 кг сиропа, который направляют в кристаллизатор. Процесс кристаллизации осуществляют путем принудительного охлаждения при постоянно работающей мешалке. Время кристаллизации 12 ч, а конечная температура 10^оС. Кристаллизат подают на центрифугирование и получают 70 кг влажных кристаллов, которые высушивают. Выход готового продукта 65 кг. Расход сыворотки на 1 кг готового продукта составляет 76,9 кг, а по прототипу - 90 кг. Увеличение выхода готового продукта составляет 76,9 кг, а по прототипу - 90 кг. Увеличение выхода готового продукта в предлагаемом способе по сравнению с прототипом составляет 15,7% . Общая продолжительность технологического процесса составила 26 ч, а по прототипу - 45 ч. Продолжительность технологического процесса по предлагаемому способу сокращается в 2,2 раза.

П р и м е р 2. Подсырную сыворотку с показателями по примеру 1 и в том же количестве обрабатывают по примеру 1. Осветленную сыворотку сгущают до массовой доли лактозы 33% и получают 800 кг сиропа. Полученный сироп подвергают центробежной очистке по примеру 1. Очищенный сироп охлаждают до 55^оС и подвергают электродиализному обессоливанию до 75% -ного уровня удаления солей. Дальнейшие технологические операции осуществляют по примеру 1 и получают готовый продукт в количестве 65,7 кг, соответствующий требованиям рафинированного молочного сахара.

П р и м е р 3. Подсырную сыворотку с показателями по примеру 1 и в том же количестве обрабатывают по примеру 1. Осветленную сыворотку сгущают до массовой доли лактозы и получают 888 кг сиропа. Полученный сироп подвергают центробежной очистке по примеру 1. Очищенный сироп охлаждают до 45^оС и подвергают электродиализному обессоливанию до 72% -ного уровня. Дальнейшие технологические операции осуществляют по примеру 1 и получают готовый продукт в количестве 65,4 кг, соответствующий требованиям рафинированного молочного сахара. (56) Храмцов А. Г. Молочный сахар. М. : ВО Агропромиздат, 1987, с. 36.