Способ выделения белка из сыворотки коровьего молока

Союз Советских

Социалистических

Ресяуба к

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту(22) Заявлено 01 09.72 (21) 1826138/13

iiii651650 (51) М. Кл.

А 23 С 21/00

А 23 J 1/20 (23) Приоритет.(31) 177082 (32) 01.09.71 (33) США

Гасударственныр кометет

СССР ва делам изабретенвй и открытий

Опубликовано 05.03.79.Бюллетень № 9 (53) УДК 637.127..3 (088. 8) Дата опубликования описания 09.03 .79.

Иностранцы

Роберто Хермино Моретти (Бразилия) и Алекс Маласпина (Соединенные Штаты (72) Авторы изобретения а.рЯ 37;р Г З

Иностранная фирма

"Кока-Кола Компани." (Соединенные Штаты Америки) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ БЕЛКА ИЗ СЫВОРОТКИ

КОРОВЬЕГО МОЛОКА

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности, к способам выделения белков из водных растворов, например сыворотки коровьего молока, пригодных для включения в состав напитков., Известен способ выделения белков из водных растворов, предусматривающий ульт-„.

Йн рафильтра цию.

Однако белок, выделенный таким образом, не пригоден для включения его в состав напитков.

Для выделения из сыворотки коровьего молока белка, пригодного для введения в, напитки, перед ультрафильтрацией из сыворотки удаляют остаточный казеин и молоч-, ный жир, снижают в ней общее количество микроорганизмов путем пропуска ее через ! диатомовый земляной .фильтр с последующим нагревом, а после ультрафильтрации полученный концентрат белка охлаждают, пропускают через ионообменную смолу и сушат.

Пример 1. Сыворотку, полученную при производстве сыра или казеина, подвергли центробежной очистке для удаления остатков казеина.

Очистку производили на центрифугах

«Вестфалия» модели Кб- 4006. Затем центробежным способом при температуре 40 С, применяя сметанный сепаратор «Альфа-Лаваль» модели 2181 К, отделили остатки молочного жира. Обезжиренную и очищенную сыворотку пропустили через рамно-плиточный пастеризатор, где она подогревалась до температуры 67 — 68 С в течение 60—

66 сек. Температура выше указанной не рекомендуется, поскольку может стать причиной термической денатурации белка сыворотки и сделать его нерастворимым. При более низких температурах остается большой процент жизнедеятельных микроорганизмбв. Общее число микроорганизмов в необработанной сыворотке составляло 10 на миллилитр, а число жизнеспособных—

10 микроорганизмов на миллилитр. После пастеризации число жизнеспособных микроорганизмов снизилось до 104 — 105 на миллилитр.

Пастеризованную сыворотку охладили до 5 С. На каждые 100 литров сыворотки добавили 100 граммов фильтрующего вещества «Скид-плас» и пропустили через диатомовый земляной фильтр, со скоростью

651650

1500 литпов в час. В фильтровальной установке использовали автоклавный фильтр Ларедо, покрытый диатомовой землей «фибрафло» из расчета 500 граммов земли на квадратный метр. Фильтрацию провели для удаления большого количества остаточного казеина и молочного жира и снижения общего количества микроорганизмов до величины 10 на миллилитр и количества жизнеспособных микроорганизмов до 10З вЂ” 104 на миллилитр. Разность между общим количеством микроорганизмов и количеством жизнеспособных представляет величину мертвых клеток. Важно удалить как можно больше мертвых клеток и по возможности снизить количество живых клеток, так как было обнаружено, что они являются причиной нестабильности композиций безалкогольных напитков, обогащенных белком.

Предварительно обработанную таким образом сыворотку пропускали через рамноплиточный теплообменник для подогрева до температуры 37,5 С, причем точная температура зависит от верхнего предела термостабильности мембраны, а затем подали на двуступенчатую установку ультрафильтрации, такую как установка, сконструированная фирмой Калгон-Хавенс Системс (с 1973 г. являющейся отделением Флюид Сайенсиз фирмы Юниверсал Ойл Продактс)„Сан-Диего, Калифорния. Установка состоит из 96 ультрафильтрационных модулей (элементов) типа Калгон-Хавенс 215 (95О/р номинальный молекулярный вес 17.000). Ультрафильтрационные модули расположены ступенчато таким образом, что всегда обеспечивают объемную пропускную способность каждого модуля в 2,25 — 4,40 литров в минуту. Установка действует под даглением между

3,5 х 10 и/м и 20 х 10 н/м . Давление увеличивается между двумя ступенями ультрафильтрации от нижнего предела до предпочтительного рабочего давления от 7 хх10 н/м до 20 х 10 н/м . Кроме того, перед второй ступенью очистки предусматривается добавление воды вспомогательным насосом. От скорости введения воды зависит концентрация лактозы и минеральных солей в продукте. Повышенная скорость добавленной воды способствует большому выделению фракций лактозы и минеральных солей из сыворотки. Примерно 92 /р воды, лактозы и минеральных солей удаляется из сыворотки в ходе тонкой очистки, в результате чего получается жидкий продукт, в котором соотношение белка к лактозе изменяется от 1:2 до 2:1, а белка к минеральным солям от

1О:1 до 20:1. Этот жидкий продукт и является концентратом белка сыворотки.

Концентрат белка сыворотки охлаждали до 5 С и подвергали ионному обмену, путем пропуска его через 100 литровый слой сильно кислоткой катионообменной смолы, в которой он находился в течение 30 — 60 минут.

Подходящей катионообменной смолой может служить Леватит-100 фирмы Байер. Катионный обмен служит как для снижения уровня минеральных солей в продукте, так и для уменьшения рН. Обычно перед катионным обменом содержание солей в концентрате протеи новой сыворотки составило 0,6—

0,9 вес. /0, а рН вЂ” 6,4 — 6,7. После катионного обмена концентрация солей снизилась до 0,2 — 0,5 вес. /о, а рН вЂ” до 3,2 — 3,8. дохранения (консервирования) бензоат натрия и сорбат калия. Приготовленную укал5 занным способом смесь подвергли карбонизации и получили обогащенный белком, карбонизированный и микробиологически и химически стабильный напиток. В качестве альтернативы напиток можно было консервировать путем выдержки напитка в бутылках при температуре 65 С в течение 10 минут, 50 формула изобретения

1. Способ выделения белка из сыворотки коровьего молока, предусматривающий ультрафильтрацию сыворотки с использованием растворителя, например, воды, отличающийл

10 Такие величины получили при скорости потока концентрированной сыворотки, поступающей на вторую ступень установки тонкой очистКи (ультрафильтрации). Снижение рН в концентрате способствовало дальнейшему уменьшению загрязнения микробами. Число микроорганизмов в продукте после ионного. обмена составляло: общее — 10, жизнеспособных 10 — 10 на миллилитр, Концентрат белка хранили при температуре около 5 С. Для снижения рН до 2,7

2О и для предотвращения порчи товара на складах к сыворотке добавляли в определенных количествах пищевую кислоту, такую, как фосфорная и/или лимонная кислота.

Для получения растворимого порошка концентрат белка сыворотки высушивали, 25 например распылением. Общее содержание микроорганизмов в порошке составляло 10 на грамм, а количество живых микроорганизмов 0 — 10 на грамм. Количество белка в сыворотке достигало 45 — 55 вес, /о и зависЕло от точных условий эксплуатации установки тонкой очистки и состава первоначально взятой сыворотки. Процесс может осуществляться также непрерывно на соответствующем оборудовании и с использованием счетно-измерительных приспособлений.

35 Пример 2. Концентрат белка сыворотки приготавливали, как указано в примере 1, и использовали в качестве компонента напитка. Для этой цели в водный 14 вес. /о раствор сахара добавили 1,5 вес. о/ц высушенного распылением концентрата сыворотки. В полученную смесь в подходящих количествах добавили для запаха и цвета апельсиновые вещества и, при желании, для пре.651650

Составитель С. Беляев

Техред О. Луговая Корректор О. Билак

Тираж 568 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыл ий

1 I 3035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», r. Ужгород, ул. Проектная,9

Редактор М. Васильева

Заказ 826/54 ся тем, что, с целью выделения белка из молочной сыворотки, пригодного для введения в напитки, перед ультрафильтрацией из сыворотки удаляют остаточный казеин и молочный жир, снижают в ней общее количество микроорганизмов путем пропуска ее через диатомовый земляной фильтр с последующим нагревом, а после ультрафильтрации полученный концентрат белка охлаждают, пропускают через ионообменную смолу и сушат.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сыворотку перед ультрафильтрацией нагревают до температуры около 37 С.

3; Способ по п. 1, отличающийся тем, что ультрафильтрацию проводят под давлением в пределах от 7х105 н/м до 20х10з н/м .

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрат охлаждают до температуры око ло 5 С.

5. Способ по п. l., отличающийся тем, что концентрат белка обрабатывают сильно кислой катионно-обменной смолой до достижения концентрации в нем минеральных солей в пределах 0,2 — 0,5 вес. % (от веса концентрата) и рН 3,2 — 3,8.