СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЛОЧНО-БЕЛКОВОГО ПРОДУКТА
MILK-PROTEIN PRODUCT PRODUCTION METHOD

Изобретение относится к молочной промышленности, а именно к производству белковых молочных продуктов.
Известен способ получения белкового концентрата из молочного сырья, предусматривающий внесение в пастеризованное и охлажденное до 30-60°С молочное сырье подогретого до температуры молочного сырья хитозана с pH 4,2-4,8, приготовленного на кислой молочной сыворотке, в количестве 0,1-0,3% в пересчете на сухой хитозан от массы молочного сырья, перемешивание, выдержку до 30 минут и отделение одним из известных способов выпавших в осадок белковых веществ [1].
Недостатками этого способа являются большой расход хитозана, низкая скорость процесса и недостаточная степень выделения белка. Кроме того, конечный белковый продукт обладает пониженной вязкостью, что затрудняет его использование в ряде пищевых производств.
Известен способ производства белкового продукта, который предусматривает пастеризацию обезжиренного молока при температуре 74-78°С в течение 15-20 с, свертывание, отделение сыворотки, прессование до получения готового продукта с заданными показателями (влажность 80%, кислотность 220°Т), фасовку, охлаждение. Свертывание молочного белка производят органическими реагентами или их комбинации, процент от общей массы молока: уксусной 0,5 или лимонной 0,3 и уксусной 0,1; или яблочного уксуса в количестве 10 и лимонной кислоты 0,25 [2].
Недостатком данного способа является многостадийность процесса, недостаточная степень выделения белка.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения альбуминной массы из подсырной сыворотки (прототип) [3], предусматривающий сбор молочной сыворотки, нагревание до температуры 96±1°С, приготовление кислой подсырной сыворотки, внесение кислой сыворотки и выдержку при температуре 96±1°С в течение 40 минут, выделение коагулированных белков, охлаждение массы, упаковывание и хранение.
Недостатком способа является невысокая эффективность коагуляции, длительность процесса и высокие энергозатраты, вследствие этого низкая биологическая ценность готового продукта ввиду содержания в полученном продукте в основном альбуминной фракции белка.
Целью предлагаемого технического решения является разработка способа получения молочно-белкового продукта из вторичного молочного сырья (творожной сыворотки и пахты), позволяющего повысить биологическую ценность и качество готового продукта за счет оптимального (сбалансированного) соотношения казеина и сывороточных белков (3:1), а также повысить эффективность коагуляции на 31% и снизить энергозатраты в два раза.
Предлагаемый способ предусматривает приготовление молочной смеси из творожной сыворотки и пахты, взятых в соотношении 9:1, затем тепловую обработку при температуре 97±1°С. Затем в приготовленную смесь вносится сквашенная сыворотка, приготовленная на основе болгарской палочки в количестве 1,5% к исходной молочной смеси. Сквашенная сыворотка готовится на основе творожной сыворотки. Внесение сквашенной сыворотки позволяет достигнуть pH 4,6-4,7, что соответствует изоэлектрической точке казеиновой фракции белков и способствует их интенсивной коагуляции. После чего в раствор вносится коагулянт, в качестве которого используют хлорид кальция в количестве 0,1%. Смесь выдерживается при температуре 97±1°С в течение 20 минут, после этого охлаждается до температуры 16±2°С и затем фильтруется с целью отделения белкового сгустка с массовой долей сухих веществ 20%.
Заявляемое техническое решение по сравнению с прототипом предусматривает снижение энергозатрат на выдержку за счет сокращения времени процесса в 2 раза (таблица 1)
Использование в качестве реагента хлорида кальция позволяет повысить степень коагуляции как сывороточных белков, так и казеина. Результаты экспериментальных исследований по осаждению белковой массы в прототипе и предлагаемом способе предусмотрены в таблице 1.
Использование в качестве сырья смеси творожной сыворотки и пахты позволяет снизить расход традиционного молочного сырья (молока и обезжиренного молока) и таким образом использовать вторичное молочное сырье на технические цели. Особенно это актуально относительно творожной сыворотки, поскольку в настоящее время на технические цели используется не более 20%. Это позволяет более полно использовать все компоненты молока. Использование в качестве сырья творожной сыворотки позволяет обогатить белковый продукт сывороточными белками, которые содержат больше незаменимых аминокислот, чем казеин, что позволяет отнести их к полноценным белкам, участвующим в биологических процессах, происходящих в организме человека.
Использование смеси творожной сыворотки и пахты, взятых в соотношении 9:1, позволяет получить продукт, сбалансированный по аминокислотному составу за счет оптимального соотношения казеиновой и сывороточной фракций.
Биологическая ценность белкового продукта предлагаемым способом представлена в таблице 2.
Предлагаемый способ позволяет повысить качество готового продукта, о чем свидетельствует органолептическая оценка, представленная в таблице 3.
Молочно-белковый продукт согласно изобретению вырабатывают из молочной смеси, состоящей из творожной сыворотки и пахты, путем внесения сыворотки, сквашенной болгарской палочкой, и хлорида кальция.
Технологический процесс производства молочно-белкового продукта состоит из операций сбора и подготовки сырья, тепловой обработки, внесения сквашенной сыворотки, хлорида кальция, выдерживания смеси, охлаждения и фильтрации с целью отделения сгустка.
Пример. Для составления молочной смеси использовали 90,0 кг творожной сыворотки с температурой 4±2°С (при этом 88,0 кг творожной сыворотки до процесса нагрева, 1,5 кг творожной сыворотки, направленной для сквашивания болгарской палочкой, и 0,5 кг творожной сыворотки для приготовления раствора хлорида кальция) и 10,0 кг пахты с температурой 4±2°С. Приготовленную смесь нагревали до температуры 97±1°С и вносили 1,5 кг сыворотки, сквашенной болгарской палочкой до титруемой кислотности 150-200°Т, перемешивая. Затем в смесь вносили 0,01 кг хлорида кальция, растворенного в 0,5 кг творожной сыворотки, перемешивая. Приготовленную таким образом молочную смесь выдерживали в течение 20 минут при постоянном перемешивании. По истечении времени выдержки смесь охлаждали до температуры 16±2°С. Охлажденную смесь фильтровали с целью отделения белкового сгустка до содержания в нем массовой доли сухих веществ 20%. Полученный молочно-белковый продукт готов к употреблению. Сквашенная сыворотка готовилась следующим образом: 1,5 кг творожной сыворотки стерилизовали, охлаждали до температуры 40±2°С, вносили закваску болгарской палочки в количестве 0,075 кг. Заквашенную сыворотку помещали в термостат на 24 часа при температуре 40±2°С.
Таблица 1
Осаждение белковой массы из молочной сыворотки
Показатель
Прототип
Предлагаемый способ
Выход белковой массы, кг из 100 кг смеси
2,9
3,8
Массовая доля общего белка, % не менее
12,0
15,5
Продолжительность процесса выдержки, мин
40
20
Таблица 2
Аминокислотный состав белковых продуктов (в мг/100 г)
Показатель
Прототип
Предлагаемый способ
Аланин
498
503
Аргинин
279
315
Валин
646
743
Гистидин
232
400
Глицин
243
260
Изолейцин
582
771
Лейцин
1276
1551
Лизин
1084
1220
Метионин
223
300
Пролин
612
707
Серин
565
693
Тирозин
348
397
Треонин
610
740
Триптофан
232
394
Фенилаланин
406
510
Цистин
231
237
Таблица 3
Органолептическая оценка белковых продуктов
Показатель
Прототип
Предлагаемый способ
Вкус и запах
Чистый, со специфическим альбуминным привкусом и запахом
Чистый, кисломолочный
Цвет
Белый, с кремоватым оттенком
Белый
Консистенция
Пастообразная, однородная, допускается наличие незначительного количества крупки
Пастообразная, однородная, мажущаяся
Источники информации
1. Патент РФ №2189759, A23J 1/20, A23C 21/00, опубл. 27.09.2002.
2. Патент РФ №2180494, МПК A23C 23/00, опубл. 20.03.2002.
3. Технологическая инструкция по производству массы альбуминной из подсырной сыворотки ТУ 9229-062-041610209-2002.