ТЕМА 5 технология молочно- белковых концентратов
5.1. АССОРТИМЕНТ
Молочно-белковые концентраты получают из обезжиренного молока или сыворотки путем удаления воды, минеральных веществ и лактозы, а также путем одновременного концентрирования белков.
В зависимости от массовой доли сухих веществ молочно-белковые кон¬центраты подразделяют на жидкие и пастообразные, сухие. Кроме того, внутри каждой группы молочно-белковые концентраты делят по виду белка и растворимости в воде.
Классификация молочно-белковых концентратов приведена ниже.
Примечание. Термин «диспергированный» характеризует такие виды молочных белков, которые путем механической обработки раздроблены до очень мелких частиц и при добавлении к жидкости образуют взвесь и не
выпадают в осадок.
Рис.5.1-Классификация МБК из обезжиренного молока и молочной сыворотки.
Систематизированный перечень видов молочно-белковых концентратов с указанием массовой доли белка и сухих веществ изложен в табл. 5.1.
Таблица 5.1 - Ассортиментная номенклатура молочно-белковых концентратов
Казеин-сырец относят к классу нерастворимых, содержащих только ка¬зеин, жидким и пастообразным молочно-белковым концентратам; концентрат молочно-белковыи в блоках представляет собой класс растворимых, содер¬жащих казеин и сывороточные белки, жидких и пастообразных молочно-бел¬ковых концентратов.
Казеин пищевой, казеин для пищевых казеинатов, казеин технический и казеин сычужный являются нерастворимыми, содержащими только казеин, сухими молочно-белковыми концентратами.
Казеинат натрия и казецит пищевой обычный — класс растворимых, со¬держащих только казеин, сухих молочно-белковых концентратов.
Копреципитаты пищевые растворимые, концентрат молочно-белковыи сухой относят к классу растворимых, содержащих казеин и сывороточные белки, сухих молочно-белковых концентратов.
5.2. ХАРАКТЕРИСТИКА
Казеин получают кислотной (или сычужной) коагуляцией белков из обезжиренного молока, казеинаты — растворением кислотного казеина в гидроокисях или солях щелочных (или щелочноземельных) металлов, а копреципитаты — термокальциевой коагуляцией комплекса казеина и сывороточ¬ных белков из обезжиренного молока.
Физико-химические показатели молочно-белковых концентратов приве¬дены в табл. 5.2, а области их применения—в табл. 5.3.
5.3. СПОСОБЫ КОАГУЛЯЦИИ БЕЛКОВЫХ ВЕЩЕСТВ МОЛОКА
В целях выделения белковых веществ из молока используют кислотный сычужный и термокальциевый способы коагуляции. Выбор способа коагуляции определяется в соответствии с конкретным молочно-белковым концент¬ратом. В технологии кислотного казеина используют кислотную коагуляцию, сычужного казеина—сычужную коагуляцию, копреципитатов термокальциевуо коагуляцию
Таблица 5.2 - Отличительные особенности молочно-белковых концентратов
Кислотная коагуляция. Способ основан на снижении рН молока до изоэлектрической точки казеина путем введения кислоты Взаимодействие кол¬лоидных частиц молока с ионами водорода вызывает снижение устойчиво¬сти казеина. При установлении изоэлектрической точки (рН 4,6—4,7) казеин выделяется из молока.
Процесс кислотной коагуляции казеина (по Хеннингсену):
В сыворотку переходят -лактоальбумин, -лактоглобулин и иммунные глобулины, а также другие белковые вещества, содержащиеся в молоке в минимальных количествах. Массовая доля белков в сыворотке 0,6—0,8%.
Сычужная коагуляция Механизм действия сычужного фермента на казеин.
При гидролитическом расщеплении фосфоамидной связи высвобождают¬ся, с одной стороны, группы аргинина Увеличение количества щелочных групп приводит к сдвигу изоэлектрической точки казеина с рН 4,6—4,7 до рН 5,0—5,2 и образованию параказеина. С другой стороны, гидроксильные группы фосфорной кислоты связывают ионы кальция и создают «кальциевые мостики» между частицами параказеина. При большом количестве «мостиков» образуется гель
Термокальциевая коагуляция. При введении в молоко хлористого кальция происходит химическое взаимодействие ионов кальция со свободными гидроксильными группами фосфорной кислоты, входящей в молекулу казеина, и катионный обмен между Н-ионами казеинового комплекса и Са-ионами раствора хлористого кальция
В результате катионного обмена казеинаткальцийфосфатный комплекс обогащается кальцием, высвобождение Н-ионов вызывает подкисление мо¬лока с рН 6,5 до рН 5,0, снижение устойчивости и агрегацию коллоидных частиц
При насыщении комплекса кальцием резко снижается его термоустойчи¬вость Масса 1—1,5 г хлористого кальция в 1 л молока при нагревании до 95—97 °С приводит к полной коагуляции казеина Одновременно с казеином коагулируют и термолабильные сывороточные белки
При нагревании молока тепловая энергия вызывает структурные изме¬нения в альбуминах и лактоглобулине вследствие разрыва связей побочной валентности и полимеризации 5Н-групп происходит образование комплекса между х казеином и сывороточными белками, а затем под действием ионов кальция совместное их осаждение
ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Производство казеина состоит из следующих операций получение и под¬готовка обезжиренного молока, приготовление коагулянта, осаждение казеи¬на, постановка и обработка зерна, промывка, обезвоживание, дробление, суш¬ка, упаковывание и хранение казеина (см
Прииечание В расчетах кислотность сыворотки принята равной 180°Т: кислот¬ность сыворотки, выделившейся при осаждении казеина, 55 °Т
151. Расход кислой сыворотки на обсушку Зернаказеина
При кислотности сыворотки, меньшей или большей 180 °Т, количество сыворотки, наиденное по табл. 149, умножают на коэффициент для пересче¬та на сыворотку фактической кислотности:
Кислотность сыворот¬ки, °Т 160 170 180 190 200 210 220 230
Коэффициент пересче¬та 1,12 1,06 1,00 0,95 0,90 0,86 0,82 0,78
Расход кислой сыворотки на коагуляцию казеина С и на обсушку зер¬на КС можно определить по формулам
где Ом — объем перерабатываемого обезжиренного молока, л; Кж — желае¬мая кислотность сыворотки в ванне, °Т; /Сов м, Ас — кислотность обезжиренно¬го молока и сквашенной сыворотки, °Т; (3-{-С) — объем зерна и сыворотки в ванне после слива части сыворотки, л. Кк.с — фактическая кислотность сквашенной сыворотки, °Т.
Последовательность технологических операций при производстве сычуж-ного казеина, казеината натрия, казецитов, копреципитатов пищевых раст¬воримых, концентратов молочно-белковых приведена ниже.
ПОРОКИ
Пороки молочно-белковых концентратов возникают как результат ис¬пользования недоброкачественного исходного сырья, отклонений от рекомен¬дованных технологических режимов и условии хранения готового продукта. В табл. 152 приведены пороки молочно-белковых концентратов и способы их устранения.