СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ КИСЛОТНОСТИ СЫВОРОТКИ В ПРОЦЕССЕ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗА
METHOD FOR WHEY ACIDITY REGULATION IN PROCESS OF ELECTRODIALYSIS

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано для получения натуральной и концентрированной творожной сыворотки, деминерализованной методом электродиализа, предназначенной для получения молочных, молокосодержащих, кисломолочных продуктов, мороженого и замороженных десертовах, применения в производстве молочных консервов, детских и диетических продуктов, хлебобулочных и кондитерских изделий, в колбасном производстве.
Известен способ производства сыворотки молочной концентрированной [1], предусматривающий подготовку сырья, пастеризацию, сгущение до массовой доли сухих веществ не менее 20%, охлаждение, упаковку и хранение. Недостатками данного способа получения концентрированной молочной сыворотки при использовании в производстве сгущенных молочных консервов является ее высокая титруемая кислотность (не менее 280°Т для творожной сыворотки), а также наличие соленого привкуса.
Наиболее близким по техническому исполнению к предлагаемому является способ производства сыворотки деминерализованной, полученной методом электродиализа [2]. Данный способ включает технологические операции подготовки сырья, сепарирования, пастеризации и охлаждения, сгущения до массовой доли сухих веществ не менее 20% и охлаждения, электродиализа концентрированной молочной сыворотки до уровня деминерализации 50%, 70% или 90%, пастеризации деминерализованной концентрированной сыворотки, упаковки и хранения. Электродиализная обработка позволяет понизить титруемую кислотность готового продукта до значений не более 40°Т для молочной сыворотки с уровнем деминерализации 50%, 25°Т для сыворотки с уровнем деминерализации 70% и не более 20°Т для сыворотки с уровнем деминерализации 90%. Однако недостатком данного способа является низкая активная кислотность  конечного продукта, что осложняет дальнейшее использование в производстве.
Техническим результатом изобретения является получение молочной сыворотки пищевой категории качества с высокими пищевыми, биологическими, органолептическими и физико-химическими показателями, с заданными показателями активной кислотности.
Технический результат изобретения достигается тем, что в способе регулирования кислотности сыворотки в процессе электродиализа, предусматривающем приемку молочной сыворотки и оценку ее качества, сепарирование молочной сыворотки для выделения жира и казеиновой пыли, пастеризацию и охлаждение, электродиализ молочной сыворотки до уровня деминерализации 25-90%, упаковку и хранение, согласно изобретению регулирование кислотности сыворотки проводят в электродиализной установке 40-50% раствором гидроксида натрия, дозирование которого в сыворотку осуществляют за 0,5-1,5 мСм/см от величины конечного значения электропроводности молочной сыворотки, так чтобы электропроводность обрабатываемой сыворотки продолжала понижаться, дозирование прекращают за 0,2-0,5 мСм/см от величины конечного значения электропроводности, после чего процесс электродиализа завершают. Во втором варианте осуществления способа вместо молочной сыворотки можно использовать сгущенную молочную сыворотку с массовой доли сухих веществ 18-24%, при этом сыворотку сгущают методом вакуум-выпаривания, нанофильтрации или обратного осмоса. В третьем варианте осуществления способа используют сухую сыворотку, восстановленную кипяченой и охлажденной до 45-50°C питьевой водой до содержания сухих веществ 18-24%, с последующей ее фильтрацией, охлаждением.
Способ осуществляют следующим образом.
Проводят приемку молочной сыворотки и оценку ее качества, сепарирование молочной сыворотки для выделения жира и казеиновой пыли, пастеризацию и охлаждение молочной сыворотки. Вместо молочной сыворотки можно использовать сгущенную молочную сыворотку с массовой доли сухих веществ 18-24%, при этом сыворотку сгущают методом вакуум-выпаривания, нанофильтрации или обратного осмоса. Выбор способа сгущения зависит от имеющегося на предприятии оборудования и не влияет на исполнение других технологических операций в предлагаемом способе. Либо используют сухую сыворотку, восстановленную кипяченой и охлажденной до 45-50°C питьевой водой до содержания сухих веществ 18-24%, с последующей ее фильтрацией, охлаждением. Электродиализную обработку натуральной или сгущенной молочной сыворотки проводят до уровня деминерализации 25-90% с регулированием кислотности сыворотки до pH 6,0-6,7 в электродиализной установке. Регулирование кислотности проводят 40-50%-ным раствором гидроксида натрия в процессе электродиализа. Необходимо осуществлять дозирование указанного раствора в сыворотку за 0,5-1,5 мСм/см от величины конечного значения электропроводности молочной сыворотки, так чтобы электропроводность обрабатываемой сыворотки продолжала понижаться, дозирование прекращают за 0,2-0,5 мСм/см от величины конечного значения электропроводности, после чего процесс электродиализа завершают.
Диапазон значений pH может быть выбран в зависимости от нужд предприятия и характеристик и свойств конечного продукта. Для получения молочной сыворотки, устойчивой при тепловой обработке, оптимальным значением pH является 6,0-6,7, объясняется тем, что при более низких значениях pH смесь молочной сыворотки с молоком не выдерживает тепловую обработку, при более высоких pH происходит распад белков сыворотки, что приводит к появлению неприятного привкуса и запаха. Выбор уровня деминерализации молочной сыворотки объясняется тем, что при понижении УД ниже 25% вкус сыворотки неудовлетворительный вследствие высокого содержания солей. Процесс, при котором УД составляет более 90%, трудно осуществим и энергоемок.
Пример 1. 1000 кг молочной сыворотки принимают по массе и качеству, сепарируют для выделения жира и казеиновой пыли, пастеризуют и охлаждают для кратковременного резервирования. Проводят электродиализ молочной сыворотки до уровня деминерализации 25% с регулированием кислотности сыворотки до pH 6,0 в электродиализной установке. Регулирование кислотности проводят 50% раствором гидроксида натрия в процессе электродиализа. Необходимо осуществлять дозирование указанного раствора в сыворотку за 1,5 мСм/см от величины конечного значения электропроводности молочной сыворотки. Дозирование щелочи прекращают за 0,5 мСм/см от величины конечного значения электропроводности, после чего процесс деминерализации завершают. Готовый продукт фасуют в герметичную тару и направляют в камеру хранения. Продукт характеризуется следующим составом: массовая доля сухих веществ - 5-6,5%, в том числе массовая доля белка - 0,6%, массовая доля лактозы - 4,9%, массовая доля золы - 0,3%. Вкус чистый молочный без постороннего запаха и привкуса.
Пример 2. 1000 кг молочной сыворотки принимают по массе и качеству, сепарируют для выделения жира и казеиновой пыли, пастеризуют и охлаждают для кратковременного резервирования. Проводят электродиализ молочной сыворотки до уровня деминерализации 90% с регулированием кислотности сыворотки до pH 6,7 в электродиализной установке. Регулирование кислотности проводят 40% раствором гидроксида натрия в процессе электродиализа. Необходимо осуществлять дозирование указанного раствора в сыворотку за 0,5 мСм/см от величины конечного значения электропроводности молочной сыворотки. Дозирование щелочи прекращают за 0,2 мСм/см от величины конечного значения электропроводности, после чего процесс деминерализации завершают. Готовый продукт фасуют в герметичную тару и направляют в камеру хранения. Продукт характеризуется следующим составом: массовая доля сухих веществ - 5-6,5%, в том числе массовая доля белка - 0,7%, массовая доля лактозы - 5,1%, массовая доля золы - 0,1%. Вкус чистый молочный без постороннего запаха и привкуса.
Пример 3. 1000 кг молочной сыворотки принимают по массе и качеству, сепарируют для выделения жира и казеиновой пыли, пастеризуют и охлаждают для кратковременного резервирования. Проводят сгущение до массовой доли сухих веществ 18% методом вакуум-выпаривания, нанофильтрации или обратного осмоса. Электродиализ молочной сыворотки до уровня деминерализации 25%. С регулированием кислотности сыворотки до pH 6,0 в электродиализной установке. Регулирование кислотности проводят 50% раствором гидроксида натрия в процессе электродиализа. Необходимо осуществлять дозирование указанного раствора в сыворотку за 1,5 мСм/см от величины конечного значения электропроводности молочной сыворотки. Дозирование щелочи прекращают за 0,5 мСм/см от величины конечного значения электропроводности, после чего процесс деминерализации завершают. Готовый продукт фасуют в герметичную тару и направляют в камеру хранения. Продукт характеризуется следующим составом: массовая доля сухих веществ - 18-24%, в том числе массовая доля белка - 2,3%, массовая доля лактозы - 16,4%, массовая доля золы - 1%.
Пример 4. 1000 кг молочной сыворотки принимают по массе и качеству, сепарируют для выделения жира и казеиновой пыли, пастеризуют и охлаждают для кратковременного резервирования. Проводят сгущение до массовой доли сухих веществ 24% методом вакуум-выпаривания, нанофильтрации или обратного осмоса. Электродиализ молочной сыворотки до уровня деминерализации 90%. С регулированием кислотности сыворотки до pH 6,7 в электродиализной установке. Регулирование кислотности проводят 40% раствором гидроксида натрия в процессе электродиализа. Необходимо осуществлять дозирование указанного раствора в сыворотку за 0,5 мСм/см от величины конечного значения электропроводности молочной сыворотки. Дозирование щелочи прекращают за 0,2 мСм/см от величины конечного значения электропроводности, после чего процесс деминерализации завершают. Готовый продукт фасуют в герметичную тару и направляют в камеру хранения. Продукт характеризуется следующим составом: массовая доля сухих веществ - 18-24%, в том числе массовая доля белка - 2,5%, массовая доля лактозы - 17%, массовая доля золы - 0,21%.
При использовании восстановленной сухой сыворотки режимы производства и характеристики конечного продукта будут соответствовать указанным в примерах 3 и 4.
Источники информации
1. Переработка и использование молочной сыворотки. Технологическая тетрадь. [Текст] / Храмцов А.Г., Павлов В.А., Нестеренко П.Г. и др. - М.: Росагропромиздат, 1989. - 271 с., ил. - 10000 экз. - ISBN 5-260-00084-6.
2. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т.5. Продукты из обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки. [Текст] / Храмцов А.Г., Василисин СВ. - СПб.: ГИОРД, 2004. - 576 с., ил.,- 1000 экз. - ISBN 5-901065-67-0.