ПАХТА
BUTTERMILK

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к пахте, полученной в качестве побочного продукта при производстве масла, и способу ее получения. Конкретнее, изобретение относится к пахте, обогащенной фосфолипидами, и способу ее получения.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Благоприятное действие фосфолипидов на здоровье человека известно. Например, сообщается об активации когнитивного развития у детей и промотировании развития кишечного иммунитета. Обнаружено, что пахта, полученная как побочный продукт в процессе получения масла, является подходящим источником для концентрирования фосфолипидов.
Как правило, пахта в молоке сосредоточена в глобулярной мембране молочного жира – MFGM, который представляет собой смесь белков, фосфолипидов, гликопротеинов, триглицеридов, холестерина, фермента и других второстепенных компонентов. Однако концентрация фосфолипидов ограничена, в частности, потому, что размер частиц MFGM схож с размером мицелл казеина.
В Morin P. et al., Microfiltration of Buttermilk and Washed Cream Buttermilk for Concentration of Milk Fat Globule Membrane Components, J. Dairy Sci., 90: 2132–2140, раскрывается промывание сливок, причем сливки разбавляют с помощью пермеата ультрафильтрации сепарированного молока, и затем разделяют, получая промытые сливки и промытую пахту.
В Britten M. et al., Effect of cream treatment on phospholipids and protein recovery in butter–making process, International Journal of Food Science and Technology, 2008, 43, 651–657, раскрывается промывание сливок, причем сливки разбавляют с помощью пермеата УФ сепарированного молока, и затем разделяют, получая промытые сливки. Сообщается о повышенном отношении фосфолипидов к белку.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к эффективному способу получения пахты, в которой повышено отношение фосфолипидов к содержанию сухого вещества пахты.
Неожиданно обнаружено, что уменьшение обезжиренного сухого вещества сливок существенно облегчает концентрирование сложных липидов в пахте и повышает долю фосфолипидов в сухом веществе пахты.
Обезжиренное сухое вещество сливок уменьшается путем промывания сливок жидкостью с низким содержанием сухого вещества. Обезжиренное сухое вещество сливок состоит главным образом из белка и лактозы. Когда сбивают промытые сливки с пониженным содержанием обезжиренного вещества, получают пахту с пониженным содержанием обезжиренного вещества. В пахте остается, при сравнении с обычной пахтой, полученной из непромытых сливок, приблизительно такое же количество жира. Таким образом, пахта, полученная из промытых сливок, имеет повышенное количество жира на сухое вещество по сравнению с обычной пахтой.
Целью изобретения является способ получения пахты, включающий стадии
– предоставления сырых сливок с содержанием жира в интервале от примерно 35% мас./мас. до примерно 60% мас./мас.,
– промывки сырых сливок промывной жидкостью с образованием раствора сырых сливок и промывной жидкости,
– отделения промывной жидкости из раствора с образованием промытых сливок с пониженным содержанием обезжиренного вещества,
– сбивания промытых сливок с образованием пахты, имеющей содержание фосфолипидов по меньшей мере 3% относительно содержания сухого вещества.
Другой целью изобретения является пахта, имеющая содержание фосфолипидов по меньшей мере 3% относительно содержания сухого вещества.
Еще одной целью изобретения является применение пахты по изобретению или пахты, полученной способом по изобретению, при получении пищевых продуктов.
Другой целью изобретения является детская смесь, включающая пахту по изобретению или пахту, полученную способом по изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является способ получения пахты, включающий стадии
– предоставления сырых сливок с содержанием жира в интервале от примерно 35% мас./мас. до примерно 60% мас./мас.,
– промывки сырых сливок промывной жидкостью с образованием раствора сырых сливок и промывной жидкости,
– отделения промывной жидкости из раствора с образованием промытых сливок с пониженным содержанием обезжиренного вещества,
– сбивания промытых сливок с образованием пахты, имеющей содержание фосфолипидов по меньшей мере 3% относительно содержания сухого вещества, в частности по меньшей мере 3,8%, точнее по меньшей мере 5,0%.
Сырые сливки, используемые в способе по изобретению, можно получить из цельного сырого молока с помощью центробежного сепаратора, обычно используемого в технике. Сырые сливки также можно получить микрофильтрацией свежего цельного сырого молока, причем посредством этого сырые сливки получают как ретентат микрофильтрации
В способе по изобретению соответственно используют промывную жидкость, которая имеет низкое содержание сухого вещества. Выражение «промывная жидкость, которая имеет низкое содержание сухого вещества» означает, что содержание сухого вещества составляет менее 5% мас./мас. В одном воплощении содержание сухого вещества в промывной жидкости составляет самое большее 4% мас./мас. В другом воплощении содержание сухого вещества в промывной жидкости составляет самое большее 1,8% мас./мас. В другом воплощении содержание сухого вещества в промывной жидкости составляет самое большее 1,0% мас./мас. В еще одном воплощении содержание сухого вещества в промывной жидкости составляет самое большее 0,2% мас./мас.
Например, промывная жидкость может представлять собой воду. Кроме того, в качестве промывной жидкости можно использовать различные мембранные фракции потока молока. Поток молока может представлять собой, например, свежее цельное молоко или фракцию молока, полученную при переработке свежего молока, такую как сепарированное молоко, сыворотку, полученную при производстве сыра, или пахту с производства масла. В технике широко известно, что компоненты молока, особенно белок, лактозу и минеральные вещества молока, можно разделить на различные фракции на следующих одна за другой стадиях ультрафильтрации, нанофильтрации и обратного осмоса. Пермеат ультрафильтрации молока обеднен белком и содержит лактозу и растворимые минеральные вещества молока. Пермеат нанофильтрации пермеата ультрафильтрации обеднен белком и лактозой и содержит растворимые минеральные вещества молока. Обратный осмос пермеата нанофильтрации по существу удаляет растворимые минеральные вещества молока и предоставляет чистую воду как фракцию пермеата. Пермеат нанофильтрации с низким содержанием лактозы и белка и пермеат осмоса оба имеют низкое содержание сухого вещества и могут подходящим образом использоваться в качестве промывной жидкости в способе по изобретению.
Сыворотка, полученная при производстве сыра, содержит, среди прочего, сывороточный белок, лактозу и минеральные вещества молока. Подходящая мембранная фильтрация сыворотки, такая как ультрафильтрация и/или нанофильтрация, дает фракции, которые имеют низкое содержание сухого вещества и подходят в качестве промывной жидкости для настоящего изобретения. Подобным образом, мембранная(ые) фильтрация(и) пахты дает(ют) подходящие фракции с низким содержанием сухого вещества. Например, в качестве промывной жидкости можно использовать пермеат от ультрафильтрации обедненной лактозой пахты.
Таким образом, состав промывной жидкости оказывает влияние на состав и сухое вещество пахты. В одном воплощении промывную жидкость выбирают из группы, включающей воду и фракцию мембранной фильтрации, полученную при мембранной фильтрации молочного потока, такую как обедненный белком и лактозой пермеат нанофильтрации или обедненный белком, лактозой и минеральными веществами молока пермеат обратного осмоса. В одном воплощении изобретения промывной жидкостью является вода.
Добавление промывной жидкости к сырым сливкам дает раствор сырых сливок и промывной жидкости. После промывки промывную жидкость удаляют из раствора, и получают промытые сливки. Удаление промывной жидкости можно осуществить соответствующими способами. В одном воплощении промывную жидкость отделяют с помощью центробежного сепаратора обычным путем. В другом воплощении промывную жидкость отделяют микрофильтрацией. Подходящим размером пор мембраны для микрофильтрации является размер в интервале 0,8 мкм – 2,0 мкм. В одном воплощении размер пор составляет 1,4 мкм. Микрофильтрацию соответственно выполняют при температуре от 40°С до 60°С. В одном воплощении микрофильтрацию выполняют при примерно 50°С.
Отделение промывной жидкости с помощью сепаратора и посредством микрофильтрации основано на различных принципах. Удаление жидкости с помощью сепаратора является гравиметрической сепарацией, в то время как удаление жидкости микрофильтрацией зависит от свойств полупроницаемой мембраны. Таким образом, промывку сырых сливок можно выполнять различными путями в зависимости от следующей стадии удаления промывной жидкости для достижения наиболее эффективной промывки. Например, когда используют микрофильтрацию, промывную жидкость во время промывки добавляют к сырым сливкам соответственно в несколько приемов, а не в один прием.
Эффективность промывки зависит от количества промывной жидкости, используемой при обработке, и числа циклов промывки. Стадии промывки/отделения можно выполнять один или несколько раз. Несколько процедур промывки улучшают промывку сырых сливок. Промывную жидкость можно очистить, например, фильтрацией обратным осмосом. Полученный пермеат можно повторно использовать на стадии промывки. Промывные жидкости, используемые на нескольких стадиях промывки, также можно получить из различных процессов.
В одном воплощении изобретения сырые сливки разбавляют промывной жидкостью с коэффициентом разбавления по меньшей мере 1:10 мас./мас. В другом воплощении изобретения сырые сливки разбавляют промывной жидкостью с коэффициентом разбавления по меньшей мере 1:11 мас./мас. В другом воплощении изобретения сырые сливки разбавляют промывной жидкостью с коэффициентом разбавления по меньшей мере 1:12 мас./мас. Затем промывную жидкость отделяют с помощью сепаратора. В одном воплощении промывной жидкостью является вода.
В другом воплощении сырые сливки разбавляют промывной жидкостью сначала с коэффициентом разбавления 1:6 мас./мас., промывную жидкость отделяют с помощью сепаратора, полученные промытые сливки повторно разбавляют промывной жидкостью с коэффициентом разбавления 1:5 мас./мас. и повторно отделяют. Цикл промывка/отделение может быть выполнен несколько раз, например, один–четыре раза.
В одном воплощении цикл промывка/отделение выполняют несколько раз, например, один–четыре раза. В одном воплощении сырые сливки разбавляют промывной жидкостью с общим коэффициентом разбавления 1:2 мас./мас. В одном воплощении промывной жидкостью является вода.
Одно воплощение способа получения пахты по изобретению включает стадии
– предоставления сырых сливок с содержанием жира примерно 40% мас./мас.,
– промывки сырых сливок водой путем разбавления сырых сливок водой в отношении по меньшей мере 1:10 мас./мас., с образованием раствора сырых сливок и воды,
– отделения воды из раствора с помощью центробежного сепаратора с образованием промытых сливок с пониженным содержанием обезжиренного сухого вещества,
– сбивания промытых сливок с образованием пахты, имеющей содержание фосфолипидов по меньшей мере 3% относительно содержания сухого вещества, в частности по меньшей мере 3,8%, точнее по меньшей мере 5,0%.
В одном воплощении сырые сливки разбавляют водой в отношении 1:11. В другом воплощении сырые сливки разбавляют водой в отношении 1:12.
Другое воплощение способа получения пахты по изобретению включает стадии
– предоставления сырых сливок с содержанием жира примерно 40% мас./мас.,
– промывки сырых сливок водой путем разбавления сырых сливок водой в отношении 1:0,5 мас./мас., с образованием раствора сырых сливок и воды,
– отделения воды из раствора микрофильтрацией с образованием промытых сливок с пониженным содержанием обезжиренного сухого вещества,
– повторения указанных стадий промывки и отделения три раза,
– сбивания промытых сливок с образованием пахты, имеющей содержание фосфолипидов по меньшей мере 3% относительно содержания сухого вещества, в частности по меньшей мере 3,8%, точнее по меньшей мере 5,0%.
В одном воплощении способ получения пахты по изобретению включает стадии
– предоставления сырых сливок с содержанием жира примерно 40% мас./мас.,
– промывки сырых сливок водой путем разбавления сырых сливок водой в отношении 1:0,5 мас./мас., с образованием раствора сырых сливок и воды,
– отделения воды из раствора микрофильтрацией с образованием промытых сливок с пониженным содержанием обезжиренного сухого вещества,
– повторения указанных стадий промывки и отделения три раза так, чтобы обеспечить общий коэффициент разбавления 1:2,
– сбивания промытых сливок с образованием пахты, имеющей содержание фосфолипидов по меньшей мере 3% относительно содержания сухого вещества, в частности по меньшей мере 3,8%, точнее по меньшей мере 5,0%.
При желании пахту, полученную способом по изобретению, можно концентрировать для повышения содержания сухого вещества. Пахту можно концентрировать, например, путем выпаривания, обратного осмоса или сушки, такой как сушка распылением или лиофилизация. Также для концентрирования можно использовать различные мембранные фильтрации, такие как микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация и фильтрация обратным осмосом.
Пахта, полученная способом по изобретению, имеет отношение фосфолипидов к белку по меньшей мере 122 мг/г белка. В одном воплощении отношение фосфолипидов к белку составляет по меньшей мере 180 мг/г белка. В другом воплощении отношение фосфолипидов к белку составляет 180 мг/г белка.
Содержание белка в пахте, полученной способом по изобретению, находится, относительно сухого вещества, в интервале 9% – 33%. В одном воплощении содержание белка находится в интервале 17% – 33% относительно сухого вещества.
Содержание лактозы в пахте, полученной способом по изобретению, составляет самое большее 28% относительно сухого вещества.
Другим аспектом изобретения является пахта, имеющая содержание фосфолипидов по меньшей мере 3% относительно содержания сухого вещества. В одном воплощении содержание фосфолипидов составляет по меньшей мере 3,8%. В другом воплощении содержание фосфолипидов составляет по меньшей мере 5,0%.
Пахта по изобретению имеет отношение фосфолипидов к белку по меньшей мере 122 мг/г белка. В одном воплощении отношение фосфолипидов к белку составляет по меньшей мере 180 мг/г белка. В другом воплощении отношение фосфолипидов к белку составляет 180 мг/г белка.
Содержание белка в пахте по изобретению, относительно сухого вещества, находится в интервале 9% – 33%. В одном воплощении содержание белка в пахте находится в интервале 17% – 33% относительно сухого вещества.
Содержание лактозы в пахте по изобретению составляет самое большее 28% относительно сухого вещества.
Пахту по изобретению, имеющую повышенное содержание полезных фосфолипидов, можно использовать при получении различных пищевых продуктов. Еще один аспект изобретения относится к применению пахты по изобретению или пахты, полученной способом по изобретению, для получения пищевых продуктов, таких как детская смесь.
Пахту можно использовать в жидкой, концентрированной или порошкообразной форме. В одном воплощении пахта имеет содержание сухого вещества по меньшей мере 7% и до 100%. Пахту, богатую фосфолипидами, можно использовать, например, в функциональных продуктах питания, например, для пожилых индивидуумов. Примером пищевых продуктов являются детские смеси. Питательная композиция детских смесей строго обусловлена законодательством, например, в Европе. Например, регулируется общее содержание белка и минимальное содержание незаменимых аминокислот. Типично детская смесь имеет содержание белка в интервале от 1,2 г до 1,3 г/100 мл, т.е., 1,8 г – 2,5 г/100 ккал, отношение казеина к сывороточному белку 40/60 и содержание жира 3,5%.
Детские смеси обычно получают из молочной составляющей и составляющей сывороточного белка. Содержание белка и лактозы в пахте по изобретению снижено по сравнению с обычной пахтой. Содержание белка в пахте, полученной способом по изобретению, можно довести концентрированием до уровня в обычном молоке, т.е., интервала 3% – 4%, и затем использовать как молочную составляющую при получении детской смеси.
Целью изобретения является применение пахты по изобретению или пахты, полученной способом по изобретению, при получении пищевых продуктов.
Другой целью изобретения является детская смесь, включающая пахту по изобретению или пахту, полученную способом по изобретению.
Содержание фосфолипидов в детской смеси, содержащей пахту по изобретению, является более высоким количеством по сравнению с обычной детской смесью. В одном воплощении общее содержание фосфолипидов составляет по меньшей мере 50 мг/100 г детской смеси. В другом воплощении содержание фосфолипидов составляет 72 мг/100 г детской смеси. В одном воплощении содержание фосфолипидов составляет 0,8% относительно содержания жира в детской смеси.
Детская смесь по изобретению имеет общее содержание сиаловой кислоты меньше 10 мг/100 г детской смеси, в частности меньше 5 мг/100 г детской смеси. Содержание свободной сиаловой кислоты в детской смеси по изобретению составляет меньше 1,0 мг/100 г детской смеси.
В одном воплощении содержание сухого вещества в детской смеси составляет примерно 12%.
Следующие далее примеры приводятся для дополнительного пояснения изобретения без ограничения изобретения ими. Проценты приводятся как массовые.
Фосфолипиды в пахте определяют согласно способу, описанному в R. Rombaut, J.V. Camp and K. Dewettinck, Analysis of Phospho– and Sphingolipids in Dairy Products by a New HPLC Method, J. Dairy Sci., 88(2), (2005), 482–488.
Определяют следующие фосфолипиды: фосфатидилглицерин (PG), фосфатидилинозит (PI), фосфатидилэтаноламин (PE), фосфатидилсерин (PS), лизофосфатидилэтаноламин (LPE), фосфатидилхолин (PC), сфингомиелин (SM) и лизофосфатидилхолин (LPC). Количества фосфолипидов приводятся в мг/г образца.
Свободную N–ацетилнейраминовую кислоту (NANA) и общую NANA пахты определяют согласно способу, описанному в D. Hurum and J. Rohrer, Rapid Screening of Sialic Acids in Glycoproteins by HPAE–PAD, Thermo Scientific, Application Update: 181.
ПРИМЕРЫ
Пример для сравнения 1
Сливки с содержанием жира 36% получают из цельного молока центробежной сепарацией (центробежный сепаратор Frau spa, модель CN2A). Перерабатывают 20 кг сливок в масло обычным способом, сквашивая сливки при 10°С в течение 16 часов и затем сбивая лабораторной маслобойкой, и получают масло и пахту.
Состав сливок, полученных масла и пахты приводится в таблице 1.
Таблица 1
Сливки
Обычное масло
Обычная пахта
Белок (%)
1,9
0,6
3,1
Жир (%)
40
82
0,6
Лактоза (%)
2,4
0,8
4,2
Зола (%)
0,3
0,4
1,1
Сухое вещество (%)
44,6
83,8
9,0
Обезжиренное сухое вещество (%)
4,6
1,8
8,4
Белок/Жир
0,05
0,01
5,17
Лактоза/Жир
0,06
0,01
7,0
Пахту сушат до порошка и используют при получении детской смеси в примере 5.
Пример 1. Получение пахты из сливок, промытых водой
Сливки с содержанием жира 40% получают из цельного молока центробежной сепарацией (центробежный сепаратор Frau spa, модель CN2A). Разбавляют 10 кг сливок 110 кг воды. Смесь сливок и воды нагревают до 55°С и сепарируют вышеуказанным сепаратором, и получают промытые сливки и промывную воду.
Промытые сливки пастеризуют при 85°С в течение 20 с и затем сквашивают при 10°С в течение 16 часов. Затем сливки сбивают в лабораторной маслобойке в течение 10 минут в пахту и масло. Пахту отделяют от масляных зерен.
Пахту концентрируют с помощью роторного испарителя до тех пор, пока не будет достигнуто 7,90% сухого вещества.
Состав продуктов, полученных на описанных выше различных стадиях, приводится в таблице 2.
Таблица 2
Сухое вещество (%)
Жир (%)
Обезжиренное сухое вещество (%)
Белок (%)
Лактоза (%)
Сливки
44,6
40,0
4,6
1,98
2,5
Смесь сливок и воды
3,7
2,9
0,8
0,1
0,2
Промытые сливки
25,9
25,4
0,5
0,2
0,14
Промывная вода
0,66
0,03
0,63
0,23
0,34
Масло
84,8
84,6
0,2
0,23
0,02
Пахта
0,68
0,24
0,44
0,20
0,18
Конц. пахта
7,90
2,89
5,01
2,29
2,13
Результаты показывают, что промывкой из сырых сливок удаляется существенная часть белка и лактозы. Таким образом, обезжиренного сухого вещества в промытых сливках меньше по сравнению с сырыми сливками. Следовательно, обезжиренного сухого вещества в концентрированной пахте, полученной из промытых сливок, также существенно меньше, чем в обычной пахте, при примерно одинаковом содержании сухого вещества.
Фосфолипиды в пахте из промытых сливок приводятся в таблице 6.
Пример 2. Получение пахты из сливок, промытых пермеатом НФ
Сливки с содержанием жира 40% получают из цельного молока центробежной сепарацией (центробежный сепаратор Frau spa, модель CN2A). Разбавляют 10 кг сливок 100 кг пермеата нанофильтрации (НФ). Пермеат НФ имеет содержание лактозы 0,04% и содержание сухого вещества 0,3%. Смесь сливок и пермеата НФ нагревают до 55°С и сепарируют вышеуказанным сепаратором, и получают промытые сливки и промывную воду.
Промытые сливки пастеризуют при 85°С в течение 20 с и затем сквашивают при 10°С в течение 16 часов. Затем сливки сбивают в лабораторной маслобойке в течение 10 минут в пахту и масло. Пахту отделяют от масляных зерен.
Состав продуктов, полученных на описанных выше различных стадиях, приводится в таблице 3.
Таблица 3
Сухое вещество (%)
Жир (%)
Обезжиренное сухое вещество (%)
Белок (%)
Лактоза (%)
Сливки
44,2
39,4
4,8
1,94
2,8
Промытые сливки
31,8
31,3
0,5
0,30
0,19
Промывная вода
0,5
0,04
0,5
0,19
0,27
Масло
85,4
85,1
0,3
0,22
0,04
Пахта
1,0
0,4
0,6
0,33
0,27
Результаты показывают, что промывкой пермеатом НФ из сырых сливок удаляется существенная часть белка и лактозы. Таким образом, обезжиренного сухого вещества в промытых сливках меньше по сравнению с его содержанием в сырых сливках. Следовательно, обезжиренного сухого вещества в концентрированной пахте, полученной из промытых сливок, также существенно меньше, чем в обычной пахте, при примерно одинаковом содержании сухого вещества.
Пример 3. Получение пахты из сливок, промытых водой
Сливки с содержанием жира 40% получают из цельного молока центробежной сепарацией (центробежный сепаратор Frau spa, модель CN2A). Разбавляют 10 кг сливок 100 кг воды. Смесь сливок и воды нагревают до 55°С и сепарируют вышеуказанным сепаратором, и получают промытые сливки и промывную воду.
Промытые сливки снова разбавляют водой массой в десять раз больше массы промытых сливок. Смесь сливок и воды нагревают до 55°С и сепарируют вышеуказанным сепаратором, и получают промытые сливки и промывную воду.
Промытые два раза сливки снова разбавляют водой массой в десять раз больше массы промытых сливок. Смесь сливок и воды нагревают до 55°С и сепарируют вышеуказанным сепаратором, и получают промытые сливки и промывную воду.
Промытые три раза сливки пастеризуют при 85°С в течение 20 с и затем сквашивают при 10°С в течение 16 часов. Затем сливки сбивают в лабораторной маслобойке в течение 10 минут в пахту и масло. Пахту отделяют от масляных зерен.
Состав продуктов, полученных на описанных выше различных стадиях, приводится в таблице 4.
Таблица 4
Сухое вещество (%)
Жир (%)
Обезжиренное сухое вещество (%)
Белок (%)
Лактоза (%)
Сливки
46,2
41,3
4,9
1,95
2,80
Промытые сливки
47,7
47,5
0,2
0,21
0,00
Промывная вода
0,0
0,0
0,0
0,03
0,00
Масло
82,6
82,4
0,18
0,18
0,00
Пахта
1,4
1,15
0,2
0,24
0,00
Результаты показывают, что интенсивная промывка сырых сливок, выполненная в этом примере, удаляет из сырых сливок существенную часть белка и лактозы. Таким образом, обезжиренного сухого вещества в промытых сливках меньше по сравнению с сырыми сливками. Следовательно, обезжиренного сухого вещества в концентрированной пахте, полученной из промытых сливок, также существенно меньше, чем в обычной пахте, при примерно одинаковом содержании сухого вещества.
Пример 4. Получение пахты из сливок, промытых водой
Сливки с содержанием жира 40% получают из цельного молока центробежной сепарацией (центробежный сепаратор Frau spa, модель CN2A). Разбавляют 20 кг сливок 10 кг воды. Смесь сливок и воды нагревают до 50°С, после чего воду удаляют микрофильтрацией через мембрану с порами размером 1,4 мкм. После того, как соберут 10 кг пермеата микрофильтрации, выполняют такую же процедуру разбавления ретентата микрофильтрации 10 кг воды. Цикл промывка/сепарация выполняют еще дважды, так что в целом сливки разбавляют 40 кг воды. Белок и лактоза сливок вымываются в пермеат микрофильтрации, в то время как жир остается в ретентате микрофильтрации.
Конечный ретентат микрофильтрации, т.е., промытые сливки, пастеризуют при 85°С в течение 20 с и затем сквашивают при 10°С в течение 16 часов. Затем сливки сбивают в лабораторной маслобойке в течение 10 минут в пахту и масло. Пахту отделяют от масляных зерен.
Пахту концентрируют в роторном испарителе до тех пор, пока не достигнут содержания сухого вещества 11,75%.
Состав концентрированной пахты промытых сливок приводится в таблице 5.
Таблица 5
Сухое вещество (%)
Жир (%)
Обезжиренное сухое вещество (%)
Белок (%)
Лактоза (%)
Конц. пахта
11,75
5,46
6,29
3,79
1,28
Результаты показывают, что белок и лактоза удаляются из сырых сливок многостадийной промывкой, за счет чего получают пахту с уменьшенным содержанием белка и лактозы по сравнению с обычной пахтой. В особенности, в пахте существенно снижается содержание лактозы.
Различные фосфолипиды в обычной пахте и в пахте по изобретению суммируются в таблице 6. Пахта лиофилизована в порошок. Для определения содержания фосфолипидов порошкообразные образцы восстанавливают водой (1% мас./мас.).
Таблица 6
PEмг/г
PGмг/г
LPEмг/г
PCмг/г
SMмг/г
PSмг/г
LPCмг/г
PIмг/г
Общие/мг/г
Общие/DM %
Общие/жир %
Общие/белок мг/г
Обычная пахта;пр. для сравн. 1
5,5
nd
0,8
4,4
3
3,3
nd
1,8
18,8
1,94
28
60
Пахта;пр. 1
14,1
nd
2,3
12
6,4
11,4
nd
5
51,1
5,29
15
122
Пахта;пр. 4
9,6
nd
1,8
9,9
4,5
9
nd
3,1
37,9
3,88
8,5
180
nd=не определяли
Результаты показывают, что общее содержание фосфолипидов в порошках пахты по изобретению выше, чем в порошке обычной пахты.
Измеряют содержание сиаловой кислоты, т.е., N–ацеталнейраминовой кислоты (NANA), в обычной пахте и пахте по изобретению. Пахта для определения содержания сиаловой кислоты лиофилизована в порошок. Для определения содержания сиаловой кислоты порошкообразные образцы восстанавливают водой (1% мас./мас.). Содержание сиаловой кислоты дается в таблице 7.
Таблица 7
Общая NANA, мг/г
Свободная NANA, мг/г
Общая NANA/DM, %
Свободная NANA/DM, %
Обычная пахта; пример для сравн. 1
2,59
0,30
0,267
0,0309
Пахта; пример 1
2,49
0,11
0,258
0,0114
Пахта; пример 4
1,85
0,05
0,189
0,051
Содержание сиаловой кислоты в пахте по изобретению ниже по сравнению с обычной пахтой. Это потому, что основная часть сиаловой кислоты связана с лактозой и белком, и меньшая часть связана с жиром. Так как лактоза и белок удалены из пахты по изобретению, также удалена сиаловая кислота.
Пример 5
Концентрированную пахту по изобретению, полученную в примере 1, используют для получения детской смеси.
Получают 1000 кг детской смеси согласно рецептуре, приведенной в таблице 8.
Детскую смесь, обозначенную как «изобретение», получают из концентрированной пахты по настоящему изобретению, описанной выше в примере 1. Для сравнения получают две детские смеси для сравнения; одну смесь получают из сепарированного молока и другую из порошка пахты, полученной при обычном производстве масла, описанном в примере для сравнения 1.
Содержание фосфолипидов и сиаловой кислоты в детских смесях приводится в таблице 9.
Таблица 8
Ингредиент (%)сухого вещества
Сепарир. молоко
Пахта, порошок
Изобретение
Твердые сывороточные белки
9,41
9,35
9,65
Твердая лактоза
39,98
39,66
40,99
Твердый концентрат лактозы
11,46
11,39
11,75
Твердые вещества сепарир. молока
5,62
–
–
Порошок пахты
–
6,48
–
Твердые вещества конц. пахты
–
–
6,75
Твердые вещества сливок
15,09
15
13,75
Твердые вещества растительного масла
13,31
13,98
12,86
Твердые витамины и минералы
2,81
2,87
2,94
Смешивают сухие ингредиенты. Добавляют воду для получения 1000 кг детской смеси.
Три детские смеси в таблице 8 имеют энергетическую ценность 67 ккал/100 мл, содержание белка 1,2 г/100 г, содержание жира 3,5 г/100 г и содержание лактозы 7,3 г/100 г. Детские смеси соответствуют Директиве ЕС № 609/2013 для детских смесей.
Таблица 9
Фосфолипиды, мг/100 г детской смеси
Фосфолипиды в жире (%)
Сиаловая кислота, мг/100 г
PE
PG
LPE
PC
SM
PS
LPC
PI
Общие
ОбщаяNANA
СвободнаяNANA
Сепар.молоко
2,9
nd
2,3
11,9
4,9
2,1
nd
6,1
29,7
2
3,8
0,8
Порошок пахты
2
nd
1
3
3
2
nd
2
13
0,37
9
1
Изобретение
14,8
nd
4,0
24,3
8,8
11,1
nd
9,8
72,7
0,8
4,7
0,6
nd – не определяли
Результаты показывают, что общее содержание фосфолипидов в детской смеси, полученной из пахты по изобретению, существенно выше, чем в детских смесях для сравнения. Общая сиаловая кислота в детской смеси по изобретению составляет меньше 10 мг/100 г детской смеси.
Для специалистов в данной области техники будет очевидно, что идею изобретения, как технологические достижения, можно осуществить различными путями. Изобретение и его воплощения не ограничиваются примерами, описанными выше, но воплощения могут изменяться в объеме формулы изобретения.