Спосіб добування білкового концентрату з молочної сировини

Реферат: Спосіб добування білкового концентрату з молочної сировини включає згортання молока та виділення сироватки при досягненні величини рН згустку в межах 4,6-4,9 одиниць. При досягненні величини рН згустку в межах 4,6-4,9 одиниць, проводять регулювання ОВП за показником Eh, шляхом введення молочної сироватки, яка містить молочну кислоту та кальцій хлорид, у кількості 1-2 % від об'єму молочної суміші. UA 123060 U (54) СПОСІБ ДОБУВАННЯ БІЛКОВОГО КОНЦЕНТРАТУ З МОЛОЧНОЇ СИРОВИНИ UA 123060 U UA 123060 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Спосіб належить до молочної промисловості, а саме - добування білкового концентрату, і може бути використаний для виробництва домашнього сиру, м'яких сирів. Технологічний процес добування білкового концентрату за способом кислотної, сичужної, кислотно-сичужної коагуляції включає 4 стадії: 1) прихованої коагуляції; 2) масової коагуляції; 3) утворення згустку (гельоутворення); 4) відділення сироватки (синерезис). Стадія утворення згустку, в ряді випадків, позначається як згортання молока. Широкий асортимент продукції забезпечується зміною технологічних параметрів: дози молокозгортуючого ферменту, бактеріальних заквасок; температури; міри подрібнення згустку; використання заквасок різноманітних культур [1]. Але, на даний час, невирішене питання регулювання стадій утворення згустку і виділення сироватки, що не дозволяє прогнозувати наступні процеси та приймати рішення для керування, у зв'язку з неповноцінним розумінням процесів, що відбуваються. Найбільш близьким до способу, що пропонується за технічною суттю та результатом є спосіб кислотно-сичужної коагуляції для виробництва домашнього сиру, що включає згортання молока та виділення сироватки, при досягненні величини рН згустку в межах 4,6-4,9 одиниць, що встановлюється з урахуванням попередніх виробок [2]. Недоліком прототипу є низький рівень регулювання окисно-відновних умов, які значно впливають на напрямок перебігу біохімічних та ферментативних перетворень, що сприяє погіршенню умов утворення згустку та унеможливлює оперативне втручання в перебіг технологічного процесу у разі його порушення, що може призвести до зменшення виходу продукту. В основу корисної моделі поставлена задача: забезпечити оптимальні окисно-відновні умови функціонування молочнокислої мікрофлори шляхом регулювання окисно-відновного потенціалу за показником Eh, що створить оптимальні умови утворення згустку та підвищить вихід продукту. Поставлена задача реалізується у способі добування білкового концентрату з молочної сировини, що включає згортання молока та виділення сироватки при досягненні величини рН згустку в межах 4,6-4,9 одиниць, який відрізняється тим, що при досягненні величини рН згустку в межах 4,6-4,9 одиниць, проводять регулювання ОВП (окисно-відновний потенціал) за показником Eh, шляхом введення молочної сироватки, яка містить молочну кислоту та кальцій хлорид, у кількості 1-2 % від об'єму молочної суміші. Поставлена задача реалізується в способі, в якому регулювання ОВП проводять шляхом введення молочної сироватки з рН=4,4-4,6 одиниць; Eh-0,1 В. Поставлена задача реалізується в способі, в якому регулювання ОВП за показником Eh здійснюється до досягнення гН2 (редокс) в межах від -5 до -7 В. Значення окисно-відновного потенціалу середовища є одним з найголовніших показників, що визначає якість молочної продукції, в тому числі домашніх сирів [1, 3]. У виробництві останніх, для згортання молочної сировини, застосовується закваска молочнокислих стрептококів активних кислотоутворювачів, що є анаеробами [4]. Відомо, що анаероби є дуже чутливі до значень ОВП. Дослідження умов розвитку анаеробів показали, що вони не можуть розвиватись при значеннях ОВП вище певної межі. Водночас, якщо до середовища додати відновлювальні агенти, що понижують ОВП, то навіть облігатні анаеробні мікроорганізми стають здатними розвиватись за таких умов при наявності кисню. Тому, регулювання ОВП забезпечить оптимальні умови функціонування молочнокислої мікрофлори. Таким чином, збільшується вихід продукції і її якість. Також, регулювання ОВП за показником Eh дозволить забезпечити оперативне втручання в технологічний процес у разі його порушення [3]. Регулювання ОВП за показником Eh введенням молочної сироватки, яка містить молочну кислоту та кальцій хлорид, яку можна розглядати як складну окисно-відновну систему, що містить білки з сульфігідрильними групами, молочнокислі бактерії та продукти їх життєдіяльності зокрема молочну і піровиноградну кислоту, дозволяє забезпечити кисловідновлювальне середовище. Також, застосування сироватки в технології добування білкового концентрату розглядають як комплексне, що дозволяє збільшити вихід продукції за рахунок утворення білкового комплексу - казеїнового пилу і сироваткових білків. Таким чином, забезпечуються оптимальні умови функціонування молочнокислої мікрофлори та підвищується вихід продукції. 1 UA 123060 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Введення молочної сироватки з рН=4,4-4,6 одиниць та Eh-0,1 В зміщує окисно-відновну рівновагу середовища до відновлювальних значень, що забезпечує оптимальні умови функціонування молочнокислої мікрофлори та підвищує вихід продукції. Оцінити ОВП за показником Eh можливо при однакових значеннях рН, тому його регулювання здійснюється в межах 4,6-4,9 одиниць, що відповідає умовам контролю якості білкового згустку за активною кислотністю [2]. Таким чином, забезпечуються умови функціонування молочнокислих бактерій за показником Eh та активною кислотністю, що відповідає діапазону максимального виходу продукції. Регулювання ОВП за розрахунковим значенням гН 2 - показником який поєднує значення Eh та рН, дозволяє забезпечити оптимальні окисно-відновні властивості молочної сировини для функціонування молочнокислих бактерій, незалежно від рН. Дослідження показали, що введення молочної сироватки, яка містить молочну кислоту та кальцій хлорид викликає зменшення Eh і відповідно гН 2, що забезпечує кисло-відновлювальне середовище, яке відповідає умовам утворення згустку. В результаті спільної дії кальцій хлориду та молочної кислоти, покращується виділення сироватки і на 7 % підвищується вихід продукту [5]. На підставі експериментальних даних, встановлено, що процес добування білкового концентрату за способом кислотної та сичужної коагуляції згустку і його завершення здійснюється в умовах, що відповідають кисло-відновлювальному середовищу, якому відповідає гН2 в межах від -5 до -7 В. Регулювання окисно-відновних властивостей за показником гН2. дозволяє забезпечити оптимальні умови функціонування мікроорганізмів в широких діапазонах активної кислотності та підвищити вихід продукції. Приклад 1. Запропонований спосіб здійснюється наступним чином. Після прийомки молока, здійснюється якісна та кількісна оцінка сировини, включно з визначенням окисно-відновних властивостей за показниками: рН=6,9 одиниць, Eh=+0,225 В та розрахунковим значенням гН2=21,56 В. Після механічної очистки, пастеризації, сепарування та охолодження до температури сквашування (рН=6,6 одиниць, Eh=+0,18 В, гН 2=19,4 В), молоко подається у ванну для сквашування. Заквашування і сквашування молока здійснюється за температури 30-32 °C: до молока додають 3-5 % закваски молочнокислих стрептококів, одночасно в молочну сировину вводять розчин кальцій хлориду (СаСІ2) з розрахунку 0,06-0,1 г препарату на 100 л молока. Вміст ванни ретельно перемішують протягом 10 хвилин для розподілу вказаних компонентів. Через 3 години вимірюють рН=6,35 одиниць та Eh=-0,13 В, розраховують гН2=8,2 В, тобто молочна суміш характеризується високою редокс-буферністю, що не відповідає оптимальним умовам функціонування молочнокислої мікрофлори та утворення згустку. Для регулювання ОВП за показником Eh, в молочну суміш додають молочну сироватку, яка містить молочну кислоту та кальцій хлорид, з рН=4,4-4,6 одиниць, Eh-0,1 В, у кількості 1-2 % від об'єму молочної суміші, до досягнення рН=6,0 одиниць, Eh=-0,46 В та розрахункового значення гН2=3,86 В. Через 6 годин утворюється згусток. Готовність згустку до обробки визначається за показниками: рН=4,8 одиниць, Eh=-0,46 В, та розрахунковим значенням гН2=-6,26 В. У результаті сумісної дії хлориду кальцію та молочної кислоти, покращуються умови виділення сироватки і на 7 % підвищується вихід продукції. Таким чином, забезпечуються оптимальні умови утворення згустку та підвищення виходу продукту. Техніко-економічні переваги: Запропонований спосіб дозволяє підвищити вихід продукції на 7 % та екологічність виробництва завдяки використанню молочної сироватки. Джерела інформації: 1. Козлов В.Н., Затирака А.Ф. Технология молочно-белковых продуктов. -К.: Урожай, 1988-55 с. 2. Будорагина Л.В., Ростроса Н.К. Производство кисломолочных продуктов. -М.: Агропромиздат, 1986-108 с. 3. Рудавська Г.Б., Ромоданова В.О. Окиснювально-відновний потенціал як показник бактеріальної безпечності продуктів. - Товари і ринки. - 2014. - № 2 (18). - с. 173-180. 4. Кононцев С.В., Саблій Л.А., Гроховська Ю.Р. Екологічна біотехнологія очищення стічних вод та культивування кормових організмів. - Рівне: НУВГП, 2011-57 с. 5. Казанский М.М., Коваленко М.С., Воробьев А.И., Грищенко А.Д. Технология молока и молочных продуктов. -М.: Пищепромиздат, 1960-88 с. 2 UA 123060 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 1. Спосіб добування білкового концентрату з молочної сировини, що включає згортання молока та виділення сироватки при досягненні величини рН згустку в межах 4,6-4,9 одиниць, який відрізняється тим, що при досягненні величини рН згустку в межах 4,6-4,9 одиниць, проводять регулювання ОВП за показником Eh, шляхом введення молочної сироватки, яка містить молочну кислоту та кальцій хлорид, у кількості 1-2 % від об'єму молочної суміші. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що регулювання ОВП проводять шляхом введення молочної сироватки з рН=4,4-4,6 одиниць, Eh-0,1 В. 3. Спосіб за будь-яким з пп. 1, 2, який відрізняється тим, що регулювання ОВП за показником Eh здійснюється до досягнення rН2 в межах від -5 до -7 В. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3