Спосіб приготування безлактозних молочних продуктів або молочних продуктів зі зниженим вмістом лактози

1. Спосіб приготування безлактозних молочних продуктів або молочних продуктів зі зниженим вмістом лактози, який включає стадії: (1) нагрівання молока з помішуванням та додавання молочного коагулянту та розчину кальцієвої солі для отримання сквашеного молока; (2) нагрівання сквашеного молока з помішуванням та розділенням для утворення сирного зерна та сироватки, відокремлення та збирання сирного зерна та сироватки; (3) розчинення сирного зерна у розчиннику молока для одержання розчину молока, розчиненого вдруге, причому показник рН розчину молока, розчиненого вдруге, регулюють в межах від 6,6 до 7,0; (4) видалення лактози з молочної сироватки зі стадії (2) методом мембранного сепарування для одержання безлактозної рідкої молочної сироватки або безлактозної сухої молочної сироватки; (5) змішування та розчинення розчину молока, розчиненого вдруге, зі стадії (3) з безлактозною рідкою молочною сироваткою або безлактозною сухою молочною сироваткою зі стадії (4) та емульгатора для здійснення реакції емульгування для отримання безлактозного рідкого молока. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що проводять знежирення молока для одержання молока зі зниженим вмістом жиру та молочного жиру. 3. Спосіб за будь-яким з пп. 1, 2, який відрізняється тим, що вміст жиру в молоці зі зниженим вмістом жиру складає 0,2 % - 2,0 %. 4. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що стадія (5) включає додавання молочного жиру, виділеного на етапі знежирення молока. 2 (19) 1 3 93265 4 а концентрацію солі у розчині молока, розчиненого вдруге, регулюють в межах 0,005 - 0,03 М. 14. Спосіб за будь-яким з пп. 1, 2, який відрізняється тим, що емульгування на стадії (5) здійснюють при швидкості 1000-4000 об./хв., при температурі 25-60 °С впродовж приблизно 10-60 хв. 15. Спосіб за будь-яким з пп. 1, 2, який відрізняється тим, що його використовують для приготування безлактозного рідкого козячого молока, рідкого козячого молока зі зниженим вмістом лактози, безлактозного сухого козячого молока та сухого козячого молока зі зниженим вмістом лактози при використанні козячого молока як сировини. Винахід стосується способу приготування безлактозних молочних продуктів або молочних продуктів із зниженим вмістом лактози з молока як сировини. До безлактозних молочних продуктів або молочних продуктів із зниженим вмістом лактози можна віднести рідке молоко без лактози або із зниженим вмістом лактози, сухе молоко без лактози або із зниженим вмістом лактози. Лактоза - це унікальний дисахарид, який міститься у материнському молоці ссавців, а також є основним вуглеводом у молоці (більш ніж 99,8% загального вмісту цукру). Звичайне свіже молоко корови містить 4,8-5,2% лактози, яка складає приблизно 52% знежиреного сухого молочного залишку або 70% сухої сироватки. Згідно з Медичною енциклопедією (Службою національної медичної бібліотеки США та національних інститутів здоров'я), коли лактоза потрапляє у травний тракт, а для її перетравленняу , тонкій кишці не вистачає лактази, трапляються випадки неприйняття лактози, у тому числі з такими симптомами як здуття живота, біль у животі або діарея. Непереносимість лактози частіше зустрічається у мешканців Азії, Африки та Латинської Америки. Основним джерелом лактози є молочні продукти. Щоб уникнути неприйняття лактози, люди зазвичай змінюють свою дієту, намагаються не вживати молоко або молочні продукти. Однак, як повідомляє World journal of Gastroenterology («Всесвітній журнал по гастроентерології») (2006 рік, том 12, №.2, стор. 187-191), відмова від молока або молочних продуктів може призводити до відсутності системи та дисбалансу у харчуванні. Для вирішення проблеми, пов'язаної з вживанням молока, метод, який згадується у патенті США 6881428, публікації патентної заявки США 20050170044 та у Європейській нагороді у сфері харчових технологій, яку присудили технології виготовлення безлактозного молока Valio («Валіо») (2006/5/4), показує, що у сучасній молокообробці використання лактази для гідролізу лактози, що міститься у молоці, для зменшення концентрації лактози та зменшення дискомфорту, пов'язаного з вживанням молока, є звичайною практикою. Однак в результаті цього методу утворюються глюкоза та галактоза, загальна молярна концентрація яких є такою самою, що і в лактозі, що не піддавалася гідролізу, отже загальний вміст цукру не зменшується. Більш того, постійне вживання такого молока або вживання його у великій кількості не сприяє стабілізації рівня цукру в крові у хворих на діабет. Таким чином, вилучення лактози з коров'ячого молока та зменшення загального вмісту цукру у коров'ячому молоці є дуже важливим для охорони здоров'я споживачів. На сьогоднішній день відповідно до національних та міжнародних публікацій існують методи вилучення лактози з коров'ячого молока. Наприклад, у патенті США 5429829 описується метод виробництва безлактозної продукції сироваріння, що зберігає всі свої смакові якості, за рахунок використання хімозину разом з методом бродіння, однак процес такого типу позбавляє молочні продукти їх поживної сироваткової частини. У публікації патентної заявки США 20050214409 розкривається метод, в якому для вилучення лактози з молока використовується мембранне сепарування та хроматографія на колонках, при цьому зберігається поживна сироваткова частина, на жаль, цей метод є настільки неефективним, що його важко впровадити у промислове виробництво. Даний винахід пропонує ефективний спосіб вилучення лактози з молока. До молока, з помішуванням, додають молочний коагулянт та кальцієву сіль, щоб одержати сквашене молоко. Сквашене молоко нагрівають, перемішують та розділяють на сирне зерно та сироватку. Сирне зерно розчиняють у розчиннику молока для отримання вдруге розчиненого молока, одночасно лактозу вилучають із сироватки методом мембранного сепарування, щоб отримати безлактозну рідку молочну сироватку або суху молочну сироватку. Після цього розчин молока, розчиненого вдруге, та безлактозну рідку молочну сироватку або безлактозну суху молочну сироватку змішують та розчиняють один в одному з додаванням або без додавання натурального молочного жиру та, додаючи емульгатор, перетворюють на емульсію, щоб отримати безлактозне рідке молоко. Після цього безлактозне рідке молоко гомогенізують та дезінфікують, щоб отримати рідке молоко, або висушують, щоб отримати безлактозне сухе молоко. Перед додаванням до молока коагулянта та кальцієвої солі молоко може бути знежирене, щоб отримати рідке молоко із зниженим вмістом жиру та молочний жир. Основна технологія винаходу полягає у розчиненні сирного зерна у розчиннику молока для отримання розчину молока, розчиненого вдруге, і наступному повторному змішуванні розчину молока, розчиненого вдруге, з безлактозною молочною сироваткою для отримання безлактозного рідкого молока або безлактозного сухого молока. Запропонований спосіб можна також використовувати, коли сировиною є козяче молоко, та виробляти рідке або сухе козяче молоко без лактози або із зниженим вмістом лактози. Одним завданням даного винаходу є створення ефективного способу вилучення лактози з молока. Зокрема, молоко використовують як сирови 5 ну, його знежирюють або не знежирюють, осаджують, піддають ультрафільтрації, розчиняють вдруге, перемішують та відновлюють, щоб отримати безлактозні молочні продукти. Продуктами можуть бути безлактозне рідке молоко, безлактозне сухе молоко, рідке молоко із зниженим вмістом лактози або сухе молоко із зниженим вмістом лактози. Іншим завданням винаходу є застосування вищеописаного способу для приготування безлактозного рідкого козячого молока, рідкого козячого молока із зниженим вмістом лактози, безлактозного сухого козячого молока та сухого козячого молока із зниженим вмістом лактози при використанні козячого молока як сировини. Здійснення запропонованого способу дає в результаті наступне. 1. Коагуляція молока змінює склад молока та змушує жир, білки, вітаміни та мінерали збиратись у сирний згусток. Якщо перед цим молоко знежирити, загальна густина сирного згустку збільшується та залишкова кількість лактози у сирному зерні ще більше зменшується. Завдяки невеликій молекулярній масі лактози та її розчинності у воді метод мембранного сепарування може подвоїти ефективність сепарування лактози. 2. Зазвичай в молоко при переробці додають хімозин, щоб отримати сир або казеїн, причому через використання хімозину їхні властивості та смак відрізняються від первинного молока. Запропоновані даним винаходом розчинник молока, емульгатор і засоби для гомогенізації здатні відновлювати сквашене молоко для отримання молока, розчиненого вдруге. 3. Змішування вищезазначеної безлактозної молочної сироватки з молоком, розчиненим вдруге, дає можливість отримувати стійке безлактозне молоко, яке має майже такі самі властивості, що і первинне молоко. 4. Винахід показує, що серед людей, що страждають на лактазну недостатність або на діабет після вживання безлактозних молочних продуктів, отриманих запропонованим способом, не відмічалося випадків непереносимості лактози та патологічних змін рівня глюкози в крові. Згідно з національним стандартом Китайської Народної Республіки GB13432-2004 загальним стандартом для маркування розфасованих харчових продуктів для особливого дієтичного вжитку є позначення вмісту цукру (у тому числі, моносахаридів та дисахаридів), що становить 0,5%, як відсутності цукру. Як правило, коли вміст лактози у молочному продукті становить менше 20-50%, непереносимість лактози спостерігається надзвичайно рідко. Таким чином, вміст лактози у запропонованому рідкому молоці із зниженим вмістом лактози становить 2,5% (50% зменшення від загальної кількості лактози); вміст лактози у запропонованому незбираному сухому молоці із пониженим вмістом лактози становить 20% (50% зменшення від загальної кількості лактози). Запропонований даним винаходом спосіб передбачає наступні стадії. До знежиреного або не знежиреного молока додають харчовий хімозин, щоб відокремити сироватку від молочного жиру, білків та мінерального 93265 6 осаду; осад розчиняють вдруге за допомогою розчинника сирного згустку; лактозу видаляють із сироватки методом мембранного сепарування; змішують жир, безлактозну молочну сироватку та молоко, розчинене вдруге; гомогенізують і дезінфікують розчин для отримання безлактозного молока або, після висушування, - безлактозного сухого молока; як варіант, при використанні знежиреного молока змішують продукт із звичайним молоком для отримання молочних продуктів із зменшеним вмістом лактози. Спосіб приготування безлактозних молочних продуктів включає наступні стадії: (1) Нагрівання молока та додавання, із помішуванням, молочного коагулянту, розчину кальцієвої солі для отримання сквашеного молока. (2) Нагрівання сквашеного молока, наступне його розділення та перемішування для отримання сирного зерна та сироватки. Відокремлення сиру від сироватки. (3) Розчинення сирного зерна за допомогою розчинника молока для отримання молока, розчиненого вдруге, рівень показника рН якого регулюють в межах від 6,6 до 7,0. (4) Вилучення лактози із сироватки з стадії (2) методом мембранного сепарування для отримання безлактозної молочної сироватки або безлактозної сухої молочної сироватки; (5) Змішування молока, розчиненого вдруге, з стадії (3) з безлактозною молочною сироваткою або безлактозною сухою молочною сироваткою з стадії (4) та додавання емульгатора для здійснення реакції емульгування та одержання безлактозного рідкого молока. Стадії (1) може передувати стадія знежирення молока для отримання молока із зниженим вмістом жиру 0,2- 2,0% та молочного жиру. Спосіб може додатково включати гомогенізацію та дезінфекцію безлактозного рідкого молока зі стадії (5) для отримання безлактозного рідкого молочного продукту, який потім можна висушувати для одержання безлактозного сухого молока. До безлактозних молочних продуктів даного винаходу відносяться безлактозне рідке молоко та безлактозне сухе молоко. До молочних продуктів даного винаходу із зниженим вмістом лактози відносяться рідке молоко із зниженим вмістом лактози та сухе молоко із зниженим вмістом лактози. В даному винаході використовують свіже молоко або молоко, отримане після розчинення харчового сухого молока у питній воді. В даному винаході коагулянт молока містить хімозин, кислотні добавки або їх суміш. Хімозин містить хімозин тваринного походження, наприклад хімозин теляти або ягняти, хімозин рослинного походження, наприклад хімопапаїн, або хімозин мікробного походження, наприклад хімозин мукору. Кислотні добавки містять соляну кислоту, молочну кислоту, лимонну кислоту або вуглекислий газ. В даному винаході розчинник молока містить буферний розчин солі вугільної кислоти та лимонної кислоти, буферний розчин солі лимонної кислоти та лимонної кислоти або фосфатний буфер. Фосфатним буфером може бути буферний розчин 7 фосфату калію та гідроортофосфату калію. Концентрація буферної солі у розчині молока, розчиненого вдруге, регулюється в межах 0,005 - 0,03 М. Значення показника рН для розчину молока, розчиненого вдруге, регулюється в межах від 6,6 до 7,0. В даному винаході емульгатор містить ефір сахарози та лецитин. В даному винаході реакція емульгування відбувається за умов, що частота обертання при емульгуванні становить 1000 - 4000об./хв., температура 25-60С упродовж 10-60хв. В даному винаході метод мембранного сепарування складається з ультрафільтрації та нанофільтрації. Тип ультрафільтрації та нанофільтрації залежить від матеріалу мембран та відсікання молекулярної маси. Технічні умови ультрафільтрації: матеріал мембран - поліефірсульфон або кераміка,відсікання молекулярної маси - в межах від 5000 до 20000; технічні умови нанофільтрації: матеріал мембран - композитна мембрана або керамічна мембрана, відсікання молекулярної маси при мембранній нанофільтрації -в межах від 100 до 350. Крім того, даний винахід пропонує спосіб виготовлення рідкого молока із зниженим вмістом лактози, що передбачає стадії пропорційного, змішування безлактозного рідкого молока або безлактозного сухого молока із звичайним молоком і наступної гомогенізації та дезінфекції суміші. Спосіб приготування сухого молока із зниженим вмістом лактози передбачає стадії пропорційного змішування безлактозного рідкого молока або безлактозного сухого молока із звичайним молоком, гомогенізації, дезінфекції та висушування суміші. Спосіб приготування безлактозного коров'ячого молока або коров'ячого молока із зниженим вмістом лактози можна також застосовувати для приготування безлактозного козячого молока або сухого козячого молока із зниженим вмістом лактози при використанні козячого молока як сировини. Запропонований спосіб має наступні переваги: 1. Стадії приготування сквашеного молока роблять процес вилучення лактози із сироватки більш ефективним та знижують собівартість. 2. Змішування сквашеного молока з безлактозною сироваткою та жиром зберігає більшість поживних компонентів за винятком лактози. 3. Безлактозні молочні продукти, отримані згідно з даним винаходом, містять менше лактози та загальної кількості цукру і при цьому зберігають свій первинний смак. 4. Молочні продукти, отримані згідно з даним винаходом, можна використовувати для подальшого приготування корисних для здоров'я продуктів харчування, які не містять цукру або мають знижений вміст цукру. Наступні приклади наведені тільки для ілюстрації деталей виробничого процесу і не обмежують об'єму даного винаходу. Приклад 1 Збирали 100кг молока здорової корови, знежирювали методом центрифугування, нагрівали 93265 8 до 61С та дезінфікували упродовж 30хв. Потім температуру знижували до 41С, у молоко повільно, із помішуванням, додавали 100мл 10% СаСl2 та 0,2% хімозину теляти. Розчин залишали на 45хв. Після реакції розчин швидко нагрівали до 45С, і сквашене молоко подрібнювали на шматочки з перемішуванням для утворення сирного зерна та сироватки. Сироватку відфільтровували, збирали та додавали до 100кг дистильованої води при температурі 45С, перемішували, фільтрували та збирали знову. Тим часом, залишок промитого сирного зерна також збирали, розчиняли в 0,01 моля буферного розчину лимоннокислого калію та лимонної кислоти для отримання молока, розчиненого вдруге, із значенням рН - 6,7. Лактозу із зібраної сироватки вилучали методом ультрафільтрації та нанофільтрації для отримання безлактозної молочної сироватки, що містить мінерали та вітаміни. Молоко, розчинене вдруге, та безлактозну молочну сироватку змішували з жиром, нагрівали, гомогенізували при 20МПа, та дезінфікували для отримання безлактозного рідкого молока. Дослідження показали, що у безлактозному молоці вміст лактози становив 0,5%, загальна кількість цукру - 0,5%, жиру - 3,0% та білка - 2,9%. Далі рідке молоко можна висушувати для отримання безлактозного сухого молока. Дослідження показали, що у безлактозному сухому молоці вміст лактози становив 5%, загальна кількість цукру 5%, а білків - 30%. Приклад 2 10кг харчового знежиреного сухого молока (вміст жиру 2,0%) розчиняли у 90кг води, потім з помішуванням додавали 3000мл 10% лактату кальцію і 1000мл 0,2% розчину хімопапаїну, нагрівали до 39С упродовж 20хв. Після реакції розчин швидко нагрівали до 55С, а сквашене молоко подрібнювали на шматочки з перемішуванням для отримання сирного зерна і сироватки. Сироватку відфільтровували, збирали та додавали до 100кг дистильованої води при температурі 45С, перемішували, фільтрували та збирали знову. Тим часом, залишок промитого сирного зерна також збирали, розчиняли в 0,01 моля буферного розчину лимоннокислого калію та лимонної кислоти та 0,2% ефіру сахарози для отримання молока, розчиненого вдруге, із значенням рН - 7,0. Лактозу із зібраної сироватки вилучали методом ультрафільтрації та нанофільтрації для отримання безлактозної молочної сироватки, що містить мінерали. Молоко, розчинене вдруге, змішували з безлактозною молочною сироваткою, гомогенізували, нагрівали та дезінфікували для отримання безлактозного рідкого молока. Дослідження показали, що у безлактозному молоці вміст лактози становив 0,5%, загальна кількість цукру - 0,5%, жиру 1,5% та білків - 2,9%. Приклад 3 Збирали 100кг молока здорової корови, знежирювали методом центрифугування, повільно, з помішуванням, додавали 1000мл 10% СаСІ2, а потім до молока додавали 2 моля соляної кислоти. Розчин нагрівали до 41С, рівень рН зменшували до 5,0. Розчин залишали на 45хв. Після реакції 9 93265 сквашене молоко подрібнювали з перемішуванням для отримання сирного зерна та сироватки. Сироватку відфільтровувавали, збирали та додавали до 100 кг дистильованої води, перемішували, фільтрували та збирали знову. Повторювали фільтрацію до того моменту, поки рівень рН у сироватці не досягав значення 6,5. Тим часом, залишок промитого сирного зерна також збирали, розчиняли в К2НРО4 - КН2РО4 для отримання молока, розчиненого вдруге, з рівнем рН 6,8. Лактозу із зібраної сироватки вилучали методом мембранної фільтрації для отримання безлактозної молочної сироватки, що містить мінерали. Молоко, розчинене вдруге, змішували з безлактозною молочною сироваткою для отримання 80кг безлактозного молока, яке змішували з 80кг звичайного свіжого молока, гомогенізували, нагрівали та дезінфікували для отримання рідкого молока із зниженим вмістом лактози. Дослідження показали, що у молоці із зниженим вмістом лактози вміст лактози становив 2,5%, загальна кількість цукру - 2,5%, а білків 2,9%. Приклад 4 10кг знежиреного сухого молока (вміст жиру 2,0%) розчиняли у 90кг води для отримання молока із зниженим вмістом жиру. Молоко згущували молочною кислотою, розчиняли за допомогою буферного розчину лимонної кислоти для отримання молока, розчиненого вдруге. Молоко, розчинене вдруге, змішували з 1кг високобілкової безлактозної сухої молочної сироватки, 1кг молочного жиру та 0,02кг лецитину, гомогенізували та дезінфікували для отримання безлактозного рідкого молока. Дослідження показали, що у безлактозному молоці вміст лактози становив 0,5%, загальна кількість цукру - 0,5%, жиру - 1,5%, а білків - 2,9%. Приклад 5 100 мл 10% СаСІ2, 0,2% розчину хімозину мукору та 1 моль соляної кислоти, повільно, з помішуванням, додавали до 100кг молока здорової корови. Температуру піднімали до 39С, рівень рН зменшували до 6,5 і залишали на 45хв. Після реа Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 10 кції сквашене молоко подрібнювали з перемішуванням для отримання сирного зерна та сироватки. Сироватку відфільтровували, збирали та додавали до 100кг дистильованої води, перемішували, фільтрували та збирали знову. Тим часом, залишок промитого сирного зерна також збирали, розчиняли у буферному розчині лимоннокислого натрію та лимонної кислоти для отримання молока, розчиненого вдруге, з рівнем рН 6,8. Лактозу із зібраної сироватки вилучали методом мембранної фільтрації для отримання безлактозної молочної сироватки, що містить мінерали. Молоко, розчинене вдруге, змішували з безлактозною молочною сироваткою для отримання 80кг безлактозного молока, гомогенізували, нагрівали та дезінфікували, щоб отримати рідке молоко із зниженим вмістом лактози. Дослідження показали, що у молоці із зниженим вмістом лактози вміст лактози становив 2,5%, загальна кількість цукру - 2,5%, жиру 3,0%, а білків - 2,9%. Приклад 6 Папаїн інжиру, розчин СаСІ2 додавали до 1кг козячого молока для отримання сквашеного молока і сироватки. Сирний згусток розчиняли за допомогою буферного розчину лимонної кислоти з рівнем рН 7,0 для отримання молока, розчиненого вдруге. Після цього лактозу вилучали із сироватки методом мембранної фільтрації. Молоко, розчинене вдруге, змішували з безлактозною молочною сироваткою і гомогенізували для отримання безлактозного козячого молока. Дослідження показали, що у безлактозному козячому молоці вміст лактози становив 0,5%, загальна кількість цукру 0,5%, жиру - 1,5%, а білків - 2,9%. Хоча були наведені та описані окремі варіанти втілення винаходу, для фахівців у цій галузі очевидно, що існує можливість для змін та модифікацій без виходу за межі об'єму винаходу в його більш широких аспектах, тому наступна формула винаходу охоплює всі такі зміни та модифікації, що входять в об'єм винаходу. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601