Инновационные приоритеты технологий молочного сахара

14-05-2014, 21:37

Анализируя уровень спроса на молочный сахар, следует обратить особое внимание на лактозу пищевой категории качества — лактозу пищевую или пищевой молочный сахар. Это вновь было подтверждено (после симпозиума ММФ «Лактоза и ее производные») на международной конференции по молочной сыворотке в Париже (сентябрь, 2008) в докладе Prof. Dr. Gertjan Schaafsma (Нидерланды) — «Пищевая польза лактозы и полученных из лактозы продуктов».
При использования молочного сахара в пищевых продуктах учитывают следующее:
— энергетическая ценность лактозы и сахарозы идентична;
— лактоза менее сладка и растворима, чем другие углеводы, что позволяет использовать ее и производные лактозы в питании диабетиков;
— лактоза лучше сорбирует ароматические вещества, что позволяет повысить качество ряда
продуктов и получить экономию вводимых ароматизаторов;
— лактоза не вызывает кариеса зубов.
Сахар молочный пищевой используется в производстве продуктов питания. От сахара-сырца категории улучшенный он отличается более высоким содержанием лактозы и меньшим содержанием золы. Блок-схема алгоритма процесса выработки продукта аналогична процессу выработки молочного сахара-сырца. Отличает технологию более глубокая очистка от азотистых и красящих соединений на стадии сгущения. Совершенствование технологии пищевого молочного сахара возможно за счет применения процесса молекулярно-ситового разделения компонентов молочной сыворотки ультрафильтрацией по аналогии с усовершенствованной технологией молочного сахара рафинированного.
Имеется шесть альтернативных вариантов технологии. На этой же основе — ультрафильтрация, с введением операции по деминерализации электродиализом, получен высококачественный молочный сахар пищевой категории. Технология была реализована в отрасли на Лабинском сыродельном комбинате Краснодарского края. Данный способ позволил разработать технологию молочного сахара даже из соленой сыворотки. Пищевой молочный сахар можно изготовить путем глубокой очистки сыворотки на ионитах (ИА-1 р+КУ-2-8+ЭДЭ10 пГ) с распылительной сушкой сиропов. Продукт также имеет белый цвет и высокое качество. При этом реализован безреагентный способ коагуляции белков и исключается операция по очистке сыворотки на стадии сгущения.
Лактоза пищевая кристаллическая предназначена для использования в качестве углеводной добавки при производстве колбасных изделий, мясных консервов и других пищевых продуктов. В основу технологического процесса производства лактозы пищевой положена кристаллизация лактозы из пересыщенных растворов с тепловой обработкой и очисткой сиропа.
Лактоза пищевая распылительной сушки используется в качестве углеводной добавки при производстве пищевых продуктов, продуктов детского и диетического питания. Она характеризуется повышенным содержанием лактозы в p-форме. В качестве сырья используется молочный сахар-сырец категории улучшенный. Технологический процесс производства лактозы состоит из следующих технологических операций: растворение исходного молочного сахара; рафинирование; термостатирование; фильтрация; сушка.
Технология пищевой лактозы «ЭкоЛакт». В качестве инновационной технологии приводится наше (А.Г. Храмцов, И.А. Евдокимов, В.В. Костина, О.А. Дудникова) ноу-хау по производству лактозы пищевой категории качества безреагентным способом. Эта технология позволяет реализовать комплексную переработку молочной сыворотки на основе безреагентных, экологически чистых технологических процессов с получением продуктов пищевой категории качества — лактозы пищевой, липидно-белкового казеино-альбуминового концентрата (бренд «ЛипКА», описан ранее), производных лактозы и нового поколения бифидогенных добавок на основе мелассы.
Блок-схема алгоритма технологии лактозы пищевой категории качества приведена на рис. 17.14.

Специфической операцией технологии является безреагентная очистка молочной сыворотки от несахаров путем совместной термокислотной коагуляции с обезжиренным молоком, обеспечивающей доведение реакции среды до изоэлектрической точки белков. Именно эта операция гарантирует экологическую чистоту процесса и является первым ноу-хау технологии. Степень выделения белка при совместной коагуляции казеина и сывороточных белков выше на 10-20%, чем при термокислотной коагуляции и на 25-35%, по сравнению с термокоагуляцией сывороточных белков.
Предложенный способ осуществляется следующим образом. В молочную сыворотку вносят в качестве коагулянта несахаров обезжиренное молоко в количестве, обеспечивающем доведение реакции среды до изоэлектрического состояния белкового комплекса. При этом для очистки сыворотки с низкой кислотностью в качестве коагулянта используется обезжиренное молоко с высокой кислотностью, и наоборот. Смесь сыворотки и обезжиренного молока нагревают до температуры 90-95 °С и выдерживают (25 ± 5) мин. При этом происходит совместная коагуляция комплекса несахаров молочной сыворотки, в которой роль центров коагуляции для сывороточных белков и минеральных солей коллоидной степени дисперсности играют мицеллы казеина обезжиренного молока, а также происходит удержание в структуре образующегося геля частиц казеиновой пыли и жировых шариков.
Преимущества предложенного способа заключаются в возможности очистки от несахаров любой молочной сыворотки (подсырной, творожной, казеиновой с различной кислотностью) путем внесения обезжиренного молока соответствующей кислотности. Также из технологической схемы производства молочного сахара исключается процесс сепарирования сыворотки, так как молочный жир и казеиновая пыль в процессе совместной коагуляции переходят в белковую массу, что обогащает ее состав и снижает себестоимость производства.
Скоагулированные сывороточные белки удаляют несколькими способами. Самый простой, доступный, но менее эффективный — способ отстоя. После коагуляции белков сыворотку оставляют в покое при естественном охлаждении. Происходит постепенное укрупнение хлопьев белка и их выделение. Продолжительность отстаивания составляет не менее 3 часов. Осветленную сыворотку осторожно сливают и используют для выработки молочного сахара. Наиболее прогрессивным и эффективным считают способ центробежного выделения денатурированных белков (сепарирование). Сыворотку, после завершения процесса коагуляции белков, тщательно перемешивают и направляют на сепарирование. Сепарирование сыворотки для отделения сывороточных белков проводят на саморазгружающихся сепараторах специальной конструкции модели OTC (глава 6 и пункт 17.3).
Освобожденную от белков молочную сыворотку (осветленную) собирают и направляют на производство молочного сахара, а белковую массу используют в производстве плавленых сыров, сырково-творожных изделий и других пищевых продуктов.
Сгущение очищенной сыворотки проводят на вакуум-выпарных аппаратах при температуре не выше 65 °С до концентрации сухих веществ в сиропе 60-65 %. Плотность полученного сиропа при температуре сгущения 65 °С составляет 1280-1300 кг/м3.
В конце сгущения температуру сиропа в вакуум-аппарате поднимают до 70-75 °С за счет повышения давления. Это обеспечивает дополнительное выделение комплекса белков и минеральных солей, а так же позволяет оптимизировать процесс кристаллизации лактозы.
Очистка сиропа (второе ноу-хау) проводится путем теплового воздействия с нормируемой выдержкой и последующего центрифугирования. Эта операция определяет суть технологии и обеспечивает уровень качества продукта.
Кристаллизация лактозы, отделение кристаллов от мелассы, сушка и размол кристаллов проводят по типовым регламентам. На выходе кристаллов из сушилки необходимо установить магнитные уловители металла.
Готовый продукт содержит не менее 97 % лактозы и минимум примесей. Он полностью отвечает пищевой категории качества и экологически безопасен. Этот же вариант реализуется при обработке ультрафильтратов. В предлагаемой технологии использованы все элементы традиционных процессов и введены новации, с учетом минимизации затрат (кризисные явления в отрасли), при условии достижения желаемого результата по качеству готового продукта — пищевой лактозы.
Использование процесса «ЭкоЛакт» позволяет исключить из технологической схемы переработки сыворотки процесс ее сепарирования с целью удаления жира и казеиновой пыли. Исследования показали, что в процессе совместной коагуляции белков несепарированной сыворотки и обезжиренного молока молочный жир практически полностью переходит в белковую массу. Именно это позволило создать новый, экологически чистый, белковый концентрат «ЛипКЛ» с регулируемым соотношением между казеином и сывороточными белками для питания детерминированных групп населения, технология которого приведена выше.
В принципе, видится безотходное производство молочного сахара, либо реализация предвидения Г. Г. Шилера по биомембранной технологии.
Несмотря на глубокую теоретическую проработку вопроса, исследования закономерностей процесса кристаллизации лактозы продолжаются по ряду направлений, в частности, применительно к технологиям сгущенных молочных консервов с сахаром и концентратов лактулозы.