СПОСОБ ОЧИСТКИ ОБЕЗЖИРЕННОГО МОЛОКА
METHOD FOR DEFATTED MILK PURIFICATION

Изобретение относится к молочной промышленности, в частности к очистке молочного сырья.
В связи с техногенным загрязнением окружающей среды происходит загрязнение пищевых продуктов, в том числе молока и молочных продуктов. Попадание тяжелых металлов приводит в ряде случаев к их накоплению в организме животных и человека, что связано с возникновением различных заболеваний. Содержание тяжелых металлов и нежелательных микроорганизмов регламентируется рядом нормативных документов, в том числе санитарными правилами и нормами.
В пищевом сырье тяжелые металлы большей частью связаны в белковые комплексы и снизить их содержание без нарушений пищевой ценности чрезвычайно трудно. Молочная промышленность сталкивается с определенными трудностями в производстве экологически чистой и безопасной продукции, особенно для продуктов детского, диетического питания и питания пожилых людей [1].
При очистке молока-сырца в начальной стадии переработки (до сепарирования) достигнутые показатели содержания тяжелых металлов могут быть недостаточны при дальнейшей его переработке. В полученном после сепарирования обезжиренном молоке (обрате), направляемом на сушку, происходит концентрирование как полезных питательных веществ, так и тяжелых металлов.
Например, в сухом обрате содержание меди и цинка составляет 13 и 47 мг/кг против 0,9 и 4,4 мг/кг в исходном сырье. В то же время предельно допустимая концентрация (ПДК) составляет 1,0 и 5,0 мг/кг соответственно, то есть отсюда вытекает необходимость очистки обрата перед сушкой [2].
В настоящее время разрабатываются методы очистки молочного сырья с использованием сорбентов природного происхождения. Известны работы по использованию для очистки молочного сырья сорбентов растительного происхождения [3].
Известен способ очистки молока-сырья от кадмия с использованием в качестве сорбента полифепана [4].
Технический результат направлен на снижение концентрации меди, свинца, цинка в обезжиренном молоке.
Задачей изобретения является разработка способа очистки обезжиренного молока с помощью сорбентов.
Сущность изобретения заключается в том, что сорбционной очистке подвергается обезжиренное молоко (обрат), загрязненное медью, свинцом, цинком с содержанием соответственно 0,13; 0,23 и 0,34 ПДК (ПДК меди 1 мг/кг, свинца 0,1 мг/кг, цинка 5,0 мг/кг).
2
3
В качестве сорбента используют материалы неорганического происхождения, например, оксид алюминия АlО, либо материал органического происхождения - отход крупяного производства - рисовую сечку, либо твердый остаток после экстракции корня солодки в порошкообразном виде.
Способ включает внесение в обезжиренное молоко с остаточной жирностью 0,10-0,20% предварительно гидратированного дистиллированной водой сорбента в массовом соотношении 25:1 при температуре 50-55°С, выдерживание в течение 20-30 минут и очистку от сорбента центробежным способом на сепараторе-молокоочистителе.
Гидратация сорбента проводится с целью снижения задержки жидких фракций молока в порах сорбента.
Исходное обезжиренное молоко (обрат) и очищенное обезжиренное молоко анализируют на содержание тяжелых металлов на атомно-абсорбционном спектрометре и общую обсеменноность (по редуктазной пробе).
Содержание питательных компонентов молока при этом практически не изменяется.
Оксид алюминия - белый порошок (ТУ 6-09-426-75) применяют для осушки органических растворителей, в хроматографии.
Рисовая сечка - отход производства риса, с частицами размером 0,5-1,5 мм, содержит клетчатки не менее 9% и белково-углеводный комплекс, характеризуемый содержанием азота по Къельдалю не менее 1,1%.
Твердый остаток от экстракции измельченного корня солодки содержит 35% клетчатки и не менее 1% азота по Къельдалю [5].
Предварительную гидратацию сорбентов проводят путем замачивания их в дистиллированной воде с рН 6-8 в течение 20-30 минут с таким расчетом, чтобы материал был полностью покрыт ею, затем остатки воды удаляют, а сорбент вносят в горячее обезжиренное молоко.
Способ позволяет снизить содержание тяжелых металлов, бактериальную обсемененность, получить продукт более высокого качества и безопасности. Снижение температуры, продолжительности, массовой доли сорбента приводит к снижению эффективности, а повышение - технологически и экономически не выгодно.
Пример осуществления способа.
Для очистки использовали образец обезжиренного молока (обрата), выработанного в производственных условиях из молока-сырья от животных в пастбищный период на Волжском молокосыркомбинате следующего качества, мас.%: жир 0,20; белок 4,62; сухой обезжиренный молочный остаток (СОМО) 8,48; лактоза 4,61; минеральные вещества 0,73; содержание меди 0,131 мг/кг (0,13 ПДК), свинца 0,023 мг/кг (0,23 ПДК), цинка 1,700 мг/кг (0,34 ПДК).
В примере описан процесс с использованием сорбентов по 3 вариантам.
4 г сорбента оксида алюминия в стеклянном сосуде замачивали в дистиллированной воде, выдерживали при комнатной температуре 25 минут, после отделения остатков воды вносили в колбу с 100 г обезжиренного молока, нагретого до 50-55°С на водяной бане, перемешивали и выдерживали 25 минут, затем производили очистку от сорбента центробежным способом на сепараторе-молокоочистителе.
Аналогично также проводили процесс очистки с рисовой сечкой и остатком от экстракции корня солодки.
Объем очищенного обезжиренного молока по сравнению с исходным не изменился. Анализ исходного и очищенного обезжиренного молока проводили на атомно-абсорбционном спектрометре «Квант-2АТ» на содержание тяжелых металлов и по редуктазной пробе на общую обсемененность. Содержание кадмия, ртути и мышьяка в обезжиренном молоке ниже ПДК в 8-10 раз и не вызывает опасений по безопасности продукта.
Результаты приведены в таблице.
Таблица
Вид продукта
Содержание, мг/кг
Общая обсемененность, количество бактериальных клеток в 1 см<sup>3</sup>
Zn
Pb
Сu
Исходное обезжиренное молоко
1,700
0,023
0,131
5·0<sup>5</sup>
Очищенное
обезжиренное
молоко:
1.сорбент - оксид алюминия
1,500
0,012
0,120
2. сорбент - рисовая сечка
1,500
0,007
0,100
3. сорбент - остаток от экстракции корня солодки
0,700
0,015
0,080
3·10<sup>5</sup>
Как видно из данных таблицы, степень очистки больше по сравнению с исходным сырьем (%):
по тяжелым металлам
Zn
Pb
Сu
- с оксидом алюминия на
11,76
47,82
8,40
- с рисовой сечкой на
11,76
69,56
23,76
- с остатком от экстракции корня солодки на
58,82
34,78
38,93
по общей обсемененности на
40%.
С использованием сорбента полифепана степень очистки от Zn, Pb и Cd составила соответственно 5,9; 30,4 и 36,0%.
Способ позволяет снизить концентрацию цинка, меди и свинца, общую бактериальную обсемененность обезжиренного молока, получить продукт более высокого качества и безопасности.
Источники информации
1. Карплюк И.А. и др. // Вопросы питания, 1996, №1, с.22.
2. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных. Справочное пособие /под ред. А.П. Калашникова и др., М.: АПК, 1985.
3. Капустин А.А. Очистка молочного сырья сорбентами растительного происхождения // Валеология. - 2001. -№1. - С.62-63.
4. Патент РФ 2327357, A23C 7/04, A23L 1/015, 2007.
5. Патент РФ 2209114, B01J 20/24, 2003.