способ получения концентрата молочной сыворотки

Формула изобретения

1. Способ получения концентрата молочной сыворотки, включающий сгущение сыворотки, структурообразование с внесением мелкокристаллической метилцеллюлозы, перемешивание, поэтапное охлаждение с выдержкой и расфасовку, отличающийся тем, что сгущение сыворотки проводят до массовой доли сухих веществ 53 58% а мелкокристаллическую метилцеллюлозу вносят в количестве 0,5 0,8% от массы сгущенной сыворотки после предварительной выдержки при температуре (-2) (-5)^oC.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительную выдержку метилцеллюлозы осуществляют в течение 2 3 ч.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что проводят дополнительное охлаждение полученного концентрата до 2 5^oC с выдержкой при этой температуре 12 18 ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве продуктов длительного хранения на основе молочной сыворотки.

Известен способ получения концентрата молочной сыворотки, предусматривающий сгущение сыворотки до массовой доли сухих веществ 75% и охлаждение до 10^oC [Коваленко М.С. Переработка побочного молочного сырья. М. Пищевая промышленность, 1965. 123 с.

Недостатками этого способа являются значительные энергетические затраты на процесс выпаривания, необходимость специального оборудования для сгущения до высокой массовой доли сухих веществ (75%), неуправляемость процесса структурообразования, появление неферментативного потемнения (меланоидинообразования) в процессе хранения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ, предусматривающий сгущение молочной сыворотки на вакуум-выпарной установке до массовой доли сухих веществ 58 62% структурообразование с внесением в сгущенную сыворотку сухой мелкокристаллической метилцеллюлозы при 56 60^oC в количестве 1,0 3,0% от массы сгущенной сыворотки с последующим перемешиванием и выдержкой при этой температуре в течение 10 15 мин, охлаждение полученной смеси до 22 25^oC и расфасовку. [Авт.св. СССР N 1542519, кл. A 23 C 21/00]

Недостатками данного способа являются сложность получения сгущенной сыворотки с массовой долей сухих веществ до 62% относительно высокое количество вносимой метилцеллюлозы (до 3%) и неполное ее растворение при 22 - 25^oC, что приводит к недостаточно эффективному структурообразованию и увеличению себестоимости готового продукта.

Целью изобретения является повышение эффективности структурообразования и снижение себестоимости производства долгохранимого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения концентрата, включающем сгущение сыворотки, структурообразование с внесением мелкокристаллической метилцеллюлозы, перемешивание, поэтапное охлаждение с выдержкой и расфасовку, сгущение сыворотки проводят до массовой доли сухих веществ 53 58% а мелкокристаллическую метилцеллюлозу вносят после предварительной выдержки при -2 5^oC в количестве 0,5 0,8% от массы сгущенной сыворотки. Выдержку при указанной температуре проводят в течение 2 - 3 ч. После расфасовки проводят дополнительное охлаждение полученного концентрата до 2 5^oC с выдержкой при этой температуре 12 18 ч.

Способ осуществляют следующим образом.

Молочную сыворотку подвергают сгущению в вакуум-выпарной установке при 55 65^oC до содержания в ней массовой доли сухих веществ 53 58% В сгущенную сыворотку вносят выдержанную в течение 2 3 ч при -2.-5^oC мелкокристаллическую метилцеллюлозу в количестве 0,5 0,8% При этом структурообразование осуществляют в три этапа. На первом этапе после внесения охлажденной метилцеллюлозы сгущенную сыворотку охлаждают до 30 32^oC в течение 2 3 ч при интенсивном перемешивании. На втором этапе проводят охлаждение сгущенной сыворотки до температуры окружающей среды 16 25^oC в течение 10 12 ч. Охлажденную сыворотку расфасовывают в полимерные пакеты или формы. На третьем этапе проводят охлаждение расфасованной сыворотки до 2 - 5^oC с выдержкой при этой температуре в течение 12 18 ч. Полученный таким образом блочный концентрат молочной сыворотки хранят при 20 25^oC в течение года.

Охлаждение метилцеллюлозы перед внесением ее в сгущенную сыворотку играет существенную роль в структурообразовании продукта. Сухую мелкокристаллическую метилцеллюлозу предварительно выдерживают в холодильном шкафу при -2. -5^oC в течение 2 3 ч до равномерного ее охлаждения по всему объему и разрыхления, что способствует образованию большего количества центров кристаллизации и значительно улучшает структуру готового продукта.

Увеличение количества кристаллов лактозы, которые по своему строению являются кристаллогидратами, способствует связыванию большего количества влаги при кристаллизации лактозы в сгущенной сыворотке, а изменение динамики растворения обработанной холодом метилцеллюлозы увеличивает эффективную вязкость сыворотки, что позволяет интенсифицировать процесс структурообразования на первом и втором этапах охлаждения. Окончательное структурообразование в сыворотке происходит в расфасованном виде, при этом ее охлаждают до 2 5^oC и выдерживают при этой температуре в течение 12 18 ч, что способствует полному растворению внесенной метилцеллюлозы и обеспечивает получение готового продукта с однородной плотной консистенцией и сроком хранения без изменения органолептических и биохимических показателей до 1 года. Повышение эффективности структурообразования в сгущенной сыворотке с метилцеллюлозой дает возможность проводить сгущение до массовой доли сухих веществ 53 58% что значительно упрощает процесс сгущения на промышленных вакуум-выпарных установках.

Пример 1. Молочную сыворотку с массовой долей сухих веществ 6% в количестве 1000 кг направляют в вакуум-аппарат и сгущают при 60^oC до массовой доли сухих веществ 56%

Мелкокристаллическую метилцеллюлозу в количестве 0,7 кг охлаждают до -4^oC и выдерживают при этой температуре 2,5 ч. Сгущенную сыворотку в количестве 104 кг из вакуум-аппарата подают в резервуар с мешалкой и теплообменными устройствами, куда вносят обработанную холодом метилцеллюлозу в количестве 0,6% от массы сгущенной сыворотки. В теплообменные устройства подают холодную воду и включают мешалку. Образовавшуюся смесь охлаждают при одновременном перемешивании в течение 2,5 ч до достижения температуры 31^oC. После этого перемешивание прекращают и отключают холодную воду. Далее смесь охлаждается самопроизвольно до температуры окружающей среды 18^oC в течение 11 ч. За это время продукт приобретает однородную плотную консистенцию. После этого продукт удаляют из камеры охлаждения и помещают на склад с температурой воздуха 25^oC.

Пример 2. Молочную сыворотку с массовой долей сухих веществ 6% в количестве 1000 кг направляют в вакуум-аппарат и сгущают при 60^oC до массовой доли сухих веществ 58% Мелкокристаллическую метилцеллюлозу в количестве 0,6 кг охлаждают до -2^oC и выдерживают при этой температуре 2 ч. Сгущенную сыворотку в количестве 102 кг из вакуум-аппарат подают в резервуар с мешалкой и теплообменными устройствами, куда вносят обработанную холодом метилцеллюлозу в количестве 0,5% от массы сгущенной сыворотки. В теплообменные устройства подают холодную воду и включают мешалку. Образовавшуюся смесь охлаждают при одновременном перемешивании в течение 2 ч до достижения температуры 32^oC. После этого перемешивание прекращают и отключают холодную воду. Далее смесь охлаждается самопроизвольно до температуры окружающей среды 16^oC в течение 12 ч. Охлажденную смесь разливают в полиэтиленовые пакеты массой 20 кг, запечатывают их и укладывают в ящики. Ящики с пакетами направляют в камеру охлаждения с температурой 2^oC и выдерживают в камере 12 ч. За это время продукт приобретает однородную плотную консистенцию. После этого продукцию удаляют из камеры охлаждения и помещают на склад с температурой воздуха 25^oC.

Пример 3. Молочную сыворотку с массовой долей сухих веществ 6% в количестве 1000 кг направляют в вакуум-аппарат и сгущают при 60^oC до массовой доли сухих веществ 58% Мелкокристаллическую метилцеллюлозу в количестве 0,9 кг охлаждают до температуры -5^oC и выдерживают при этой температуре 3 ч. Сгущенную сыворотку в количестве 112 кг из вакуум-аппарата подают в резервуар с мешалкой и теплообменными устройствами, куда вносят обработанную холодом метилцеллюлозу в количестве 0,8% от массы сгущенной сыворотки. В теплообменные устройства подают холодную воду и включают мешалку. Образовавшуюся смесь охлаждают при одновременном перемешивании в течение 3 ч до достижения температуры 30^oC. После этого перемешивание прекращают и отключают холодную воду. Далее смесь охлаждается самопроизвольно до температуры окружающей среды 25^oC в течение 10 ч. Охлажденную смесь разливают в полиэтиленовые пакеты массой 5 кг, запечатывают их и укладывают в ящики по 4 пакета каждый. Ящики с пакетами направляют в камеру охлаждения с температурой 5^oC и выдерживают в камере 18 ч. За это время продукт приобретает однородную плотную консистенцию. После этого продукцию удаляют из камеры охлаждения и помещают на склад с температурой воздуха 25^oC.

Себестоимость блочного концентрата снижается примерно на 25% за счет снижения энергозатрат на этапе сгущения в вакуум-выпарной установке.