Спосіб виробництва казеїнатів

1 Спосіб виробництва казешатів, що передбачає розчинення казеїну змішуванням його з гід роксидами лужних металів або натрієм двовуглекислим і водою та висушування одержаного розчину, який відрізняється тим, що попередньо здійснюють очищення казеїну, при цьому казеїн розчиняють гідроксидом натрію і осаджують при температурі 15-20° С додаванням розчину соляної кислоти до значення рН 4,4-4,6, ВІДДІЛЯЮТЬ осад і промивають його холодною водою у співвідношенні осад вода, рівному 1 5, розчинення казеїну після його попереднього очищення додатково здійснюють розчинами гідроксидів лужноземельних металів 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що використовують технічний казеїн нижче 1-го сорту Винахід відноситься до молочної промисловості і може бути використаний при виробництві казеїнів, казешатів, казецитів та т п високобілкових молочних продуктів На СЬОГОДНІШНІЙ день виробництво казешатів є перспективним напрямком на шляху одержання повноцінних білкових молочних продуктів і молочно-білкових добавок із казеїну Казешати являють собою водорозчинні форми молочного білка, які виробляються як із свіжоосадженого казеїну, так і з сухого харчового кислотного казеїну, або технічного казеїну не нижче 1-го сорту Казеїн технічний нижче 1-го сорту використовують переважно на виробництво клеїв, галаліту, фарб тощо Казешати (звичайний або ферментований) використовують в харчовій, зокрема м'ясній та молочній промисловості, як білкові наповнювачі (збагачувачі) для підвищення харчової і біологічної ЦІННОСТІ продуктів, а також як емульгатори, пшоутворювачі і вологоутримуючі компоненти Відомо спосіб одержання казешату натрію, який передбачає розчинення казеїну гідроксидом натрію та подальше висушування одержаного розчину на вальцювальній сушарці На сушіння подають розчин казешату натрію з масовою часткою сухих речовин 33-37%, а процес висушування проводять при температурі контактної поверхні 130135°С (А с СРСР №1604325, A23J3/18, 1990) Однак даний спосіб не дозволяє одержувати готовий продукт з необхідним індексом розчинності через утворення частинок лусковидної форми, які потребують подальшого подрібнювання Крім того, при контакті розчину казешату з нагрітою поверхнею можливе підгоряння при висушуванні, що призводить до зміни кольору і розчинності продукту Відомо також спосіб одержання казешату натрію із нежирного кисломолочного сиру, який передбачає розчинення сиру шляхом змішування його з гідроксидом натрію і водою та висушування одержаного розчину Перед розчиненням сир заморожують до температури мінус 10°С, потім розморожують, відпресовують до масової частки сухих речовин 35-40% (Ас СРСР №1364272, A23J3/02, 1988) Проте казешат, одержаний даним способом, часто не відповідає вимогам щодо вмісту в сухому продукті залишків жиру та лактози, через те, що використання нежирного кисломолочного сиру не передбачає промивки коагульованого білка, що дозволило б позбавитися небажаних домішок в кінцевому продукті Найбільш близьким до способу, що заявляється є спосіб одержання казешатів харчових, який передбачає розчинення кислотного казеїну (сухого, свіжоосадженого, казешу-сирцю і сиру кисломолочного нежирного свіжовиробленого) в гідро о со о (О 60320 ксиді натрію або натрію двовуглекислому з подальшим висушуванням розчину (ТУ У 46 39 0-96 Казешати харчові - прототип) Однак відомий спосіб не дозволяє виробляти харчові казешати із казеїну технічного за якістю нижче 1-го сорту, в якому фізико-хімічні показники за вмістом масової частки жиру, золи, лактози та кислотність і розчинність перевищують допустимі норми Основним завданням винаходу є удосконалення способу виробництва казеїнатів, в якому шляхом додаткової очистки вихідної сировини та зміни режимів технологічного процесу, забезпечується розширення можливостей використання несортових видів сировини для виробництва харчових казеїнатів високої якості та розширення асортименту казеїнатів У запропонованому способі виробництва казеїнатів, який передбачає розчинення казеїну змішуванням його з гідроксидами лужних металів чи натрієм двовуглекислим і водою та висушування одержаного розчину, згідно з винаходом попередньо проводять очистку вихідної сировини, при цьому казеїн розчиняють в гідроксиді натрію, після чого осаджують при температурі 15-20°С додаванням розчину соляної кислоти до кислотності середовища рН 4,4-4,6, ВІДДІЛЯЮТЬ осад і промивають його холодною водою у співвідношенні осад і вода рівному 1 5 Крім того при розчиненні очищеного казеїну використовують як гідроксиди лужних металів або натрій двовуглекислий, так і гідроксиди лужноземельних металів Це дає змогу значно розширити асортимент казеїнатів, що виробляються заявленим способом Останнім часом із знежиреного молока переважно виробляють технічний казеїн різних сортів Використання технічного казеїну для виробництва харчових продуктів обмежене наявністю в ньому надмірних залишків окремих речовин, а саме жиру, лактози, золи Тому такий казеїн отримує оцінку нижче 1-го сорту і йде на технічні ЦІЛІ Запропонований спосіб передбачає попередню очистку технічного казеїну від небажаних домішок При цьому казеїн нижче 1-го сорту обробляють розчином гідроксиду натрію, процес розчинення казеїну проводять при нагріванні і постійному перемішуванні суміші У казеїну, майже нерозчинного у воді, ступінь гідратації залежить переважно від величини електричного заряду Чим вищий цей заряд, тобто, чим більше значення рН від ізоелектричної точки казеїну, тим більше зростає гідратація Таким чином, розчинення казеїну в гідроксиді натрію приводить до збільшення величини гідратації молекули казеїну, що виявляється в ЗМІНІ його розчинності та покращанні фізико-хімічних показників Молекули казеїну при цьому переходять в іншу, більш придатну для подальшої обробки форму Осадження казеїну, який знаходиться в розчині гідроксиду натрію, проводять при температурі 15-20°С додаванням 1,0-1,2М розчину соляної кислоти Повнота осадження досягається в ізоелектричній точці, що дорівнює рН 4,4-4,6 Вище цього значення активної кислотності казеїн осаджується не повністю, а нижче неї він має властивості частково розчинятися, що призводить до втрат білка Дотримання запропонованих температурних режимів осадження 15-20°С дозволяє одержувати казеїнові пластівці з необхідними структурномеханічними властивостями для подальшого його розчинення та висушування на етапі виробництва казеїнатів Небажані домішки, які присутні в технічному казеїні, при додатковому розчиненні його та осадженні в значній КІЛЬКОСТІ переходять у фільтрат Вміст ДОМІШОК також зменшується в процесі промивання осаду Вміст жиру, лактози, мінеральних солей в казеїні після його очистки залежить також від якості води, якою здійсняється промивання білкового осаду, зокрема и лужності Промивання лужною водою не припустимо, оскільки це призводить до часткового розчинення білка і пом'якшення осаду, що в свою чергу приводить до додаткових труднощів при відпресовці одержаного осаду і зменшує вихід продукту Виявлено, що для промивання осаду необхідно використовувати підкислену водопровідну воду з рН 4,4-4,6 у співвідношенні 1 5 При зменшенні КІЛЬКОСТІ промивної води (наприклад у співвідношенні осад і вода - 1 3) залишкова КІЛЬКІСТЬ лактози та жиру в казеїні збільшується Витрата води для промивання осаду в співвідношенні більшим за 1 5 є недоцільною В таблиці 1 представлена характеристика казеїну, виробленого запропонованим способом з технічного казеїну нижче 1-го сорту Одержаний казеїн після його очистки містить незначну КІЛЬКІСТЬ ДОМІШОК і може використовуватись для виробництва казеїнатів високої якості Відомий спосіб виробництва казеїнатів передбачає розчинення вихідної сировини в гідроксиді натрію або натрії двовуглекислому з подальшим висушуванням розчину Згідно із запропонованим способом розчинення очищеного казеїну здійснюють як у гідроксидах лужних металів або натрії двовуглекислому так і в гідроксидах лужноземельних металів Це дає змогу одержувати ВІДПОВІДНІ казешати натрію, калію, кальцію, барію, тощо які розрізняються розчинністю у воді, в'язкістю розчинів та органолептичними властивостями Спосіб дозволяє розширити асортимент казеїнатів, що являють собою ПОВНОЦІННІ білкові добавки з регульованим вмістом мікромакроелементів Різноманітні казешати не тільки розширюють асортимент білкових добавок та наповнювачів харчових продуктів, а й використовуються для фармацевтичних та медичних цілей Порівняльні фізико-хімічні показники натрієвого і кальцієвого казеїнатів, вироблених із казеїну технічного 2-го сорту запропонованим способом, наведені в таблиці 2 Спосіб здійснюють таким чином Для проведення очистки технічний казеїн (в тому числі свіжоосаджений, сухий або сир кисломолочний, одержаний із знежиреного молока) замочують у воді і розчиняють додаванням 1М розчину гідроксиду натрію, після чого додають розраховану КІЛЬКІСТЬ 1,0-1,2М розчину соляної кислоти при температурі 15-20°С до утворення осаду при рН 4,4-4,6 Осад ВІДДІЛЯЮТЬ І промивають холодною водопровідною водою при співвідношенні осад і вода, рівному 1 5 Казеїн після очистки розчиняють у розчині гідроксидів лужних або 60320 лужноземельних металів, або натрію двовуглекислого Одержаний розчин казешату сушать на розпилювальній сушарці Готовий продукт відповідає вимогам ТУ У 46 39 0-96 Казешати харчові Приклад 1 10 кг технічного казеїну 2-го сорту замочують в 100л води протягом 15 хвилин, додають 6,6л 1М розчину гідроксиду натрію до повного розчинення казеїну Процес здійснюють при постійному перемішуванні та нагріванні Із одержаного розчину казеїн осаджують додаючи 7л 1,1М розчину соляної кислоти до рН 4,6 Процес здійснюють при температурі 15°С Осад відфільтровують і промивають холодною водою у співвідношенні осад і вода 1 5 ФІЗИКО-ХІМІЧНІ показники казеїну після його очистки наведено в табл 1 До 25,6кг казеїну, одержаного після його очистки, додають 0,52кг натрію двовуглекислого Одержаний розчин казешату натрію висушують в стандартних умовах на розпилювальній сушарці Готовий продукт - казешат натрію відповідає стандартним вимогам Характеристика продукту наведена в табл Приклад 2 Здійснюють ЯК приклад 1, за винятком того, що при проведенні очистки казеїну його осаджують при температурі 20°С і рН 4,4, а при одержанні казешату до казеїну після очистки додають 0,22кг гідроксиду кальцію у вигляді 10%ного розчину Готовий продукт - казешат кальцію відповідає вимогам ТУ У 46 39 0-96 Характеристика продукту наведена в табл 2 Заявлений спосіб виробництва казешатів дозволяє розширити можливості використання технічного казеїну, в тому числі свіжоосадженого або сухого казеїну, сиру кисломолочного нежирного, одержаного кислотним способом із знежиреного молока Запропоновані режими технологічного процесу дозволяють одержати високоякісний казеїн, придатний для виробництва казешатів, казецитів на інших похідних на основі молочного білка Винахід також дає змогу розширити асортимент казешатів Таблиця 1 ФІЗИКО-ХІМІЧНІ показники свіжоосадженого казеїну і казеїну після очистки Найменування показника Масова частка вологи, % жиру, % золи, % лактози, % Казеїн свідоосаджений Казеїн після очистки 62±2 0,65±0,05 3,1±0,3 1,5±0,2 66±2 0,40±0,05 2,5±0,2 0,9±0,1 Таблиця 2 Характеристика казешатів, що вироблені запропонованим та відомим способом Найменування показника Казешат, вироблений відомим способом Масова частка вологи, % білка, % жиру, % золи, % Активна кислотність, од рН Индекс розчинності, см'5 сирого осаду 6,0 88,0 2,0 5,0 6,2-6,9 0,2 Комп'ютерна верстка А Крулевський Казешати, вироблені запропонованим способом Натрієвий Кальцієвий 5,0±0,5 5,0±0,5 89,0±0,6 89,0±0,5 1,6±0,2 1,6±0,3 3,5±0,5 3,8±0,6 6,8-6,9 6,4-7,0