Производство молочного сахара

Молочный сахар представляет собой мелкокристаллический порошок белого или желтоватого (нерафинированный) цвета. Его вырабатывают из подсырной и творожной сыворотки, куда отходит большая часть Молочного сахара. При этом кислотность подсырной сыворотки не должна превышать 20, а творожной—70 °Т. Лучшим сырьем являются подсырная сыворотка и ультрафильтраты по сравнению с творожной и казеиновой.

В зависимости от целей использования молочный сахар вырабатывают с различной степенью очистки от других веществ: сахар-сырец (сырье для ферментации, рафинации, технических целей); пищевой (для детского питания, хлебобулочной и кондитерской промышленности); рафинированный и фармакопейный (для производства медицинских препаратов).

Рафинированный и фармакопейный молочный сахар максимально очищен от моноз и других углеводов. В рафинированном и пищевом содержание хлоридов, сульфатов и кальция должно быть не более 0,1 %, солей меди не более 5 мг/кг, олова — не более 50 мг/кг, должны отсутствовать соли свинца и других тяжелых металлов.

Промышленное получение молочного сахара. Оно основано на выкристаллизовывании его (лактозы) из перенасыщенных растворов очищенной сгущенной сыворотки с последующими операциями отделения влаги, сушки и рафинаций. Прежде всего сепарированием при температуре 35—40 °С от сыворотки отделяют молочный жир и казеиновую пыль. Затем очищают сыворотку от сывороточных белков и других азотистых веществ методами тепловой, кислотной или кислотно-щелочной коагуляции или ультрафильтрацией.

Тепловая коагуляция основана на том, что при нагреве сыворотки до 85 °С альбумин и глобулин в виде хлопьев выпадают в осадок в виде всплывающей рыхлой массы (альбуминный творог) и осадка на дне (альбуминное молоко). Этим способом выделяется только 85% сывороточных белков, поэтому он дополняется внесением кислоты, хлорида кальция или щелочи.

При кислотном методе коагуляции сывороточных белков просепарированную сыворотку подогревают в пастеризаторах до 75 °С с выдержкой 15 с и направляют в специальные емкости с коническим дном и мешалкой, где она нагревается до 93—95°С, затем в нее вносят кислую сыворотку кислотностью не менее 150 °Т до повышения кислотности смеси до 30—35 °Т (рН 4,4—4,6). Сывороточные белки коагулируют в виде хлопьев. Для укрупнения и более полного осаждения их выдерживают от 20 мин до 1,5 ч. Осажденные белки отделяют от сыворотки фильтрацией или сепарированием, используя саморазгружающиеся или творожные сепараторы.

Для кислотной коагуляции можно использовать соляную кислоту, которой добавляют столько, чтобы кислотность сыворотки повысилась до 30—35 °Т. Затем смесь нагревают до 90— 95°Т и раскисляют 10—15%-ным раствором щелочи до кислотности 10°Т (рН 6,6—6,8) при температуре 93 °С. Выдерживают около 15—20 мин и отделяют выпавшие азотсодержащие вещества. Выпадение белков в щелочной среде намного меньше, чем в кислотной. В зависимости от нейтрализаторов (известковое молоко, NaOH, NH₄OH) сывороточные белки дополнительно выпадают в осадок, правда, не в большом количестве.

Ультрафильтрация. Наилучшим способом выделения азотсодержащих веществ из сыворотки является ультрафильтрация. Обезжиренную сыворотку, если она холодная, подогревают до 60 °С, пропускают через мембраны один раз и получают осветленную сыворотку с содержанием 0,2% азотистых веществ. Если же фильтрат пропускать еще раз, то осветленная сыворотка будет содержать всего 0,1% азотистых веществ, между тем при других методах бывает от 0,35 до 0,5%. При улучшении качества мембран ультрафильтрацией можно добиться полного очищения сыворотки от азотистых веществ.

Для получения молочного сахара нужно повысить в сыворотке его концентрацию. Поэтому из сыворотки надо удалить влагу, для чего ее направляют в вакуум-выпарные установки, в которых идет сгущение сыворотки. Сгущают при температуре 50—60°С, чтобы предупредить побурение, образование меланоидинов й карамелизацию. Когда осветленная сыворотка содержит много белка, она часто вспенивается, чтобы избежать этого, можно вносить в качестве пеногасителя олеиновую кислоту или другие реагенты.

Концентрацию сухих веществ сыворотки доводят до 60— 65%. Это значит, что сыворотку надо сконцентрировать примерно в 10 раз. В конце сгущения температуру повышают до 70—75 °С, чтобы не было преждевременной кристаллизации. Для кристаллизации молочного сахара необходимо иметь его пересыщенный раствор, который надо охладить холодной водой или рассолом. Кристаллы молочного сахара должны быть большими и однородными: Можно охлаждать осветленную концентрированную сыворотку медленно, в течение 30—35 ч, доведя ее до 10—15 °С, И быстро, в течение 5—7 ч, до той же температуры, И выдержать 8—10 ч при этой температуре.

Во времй кристаллизации надо массу периодически перемешивать (через каждые 0,5 ч) для предупреждения срастания кристаллов и обеспечения равномерного охлаждения. В процессе кристаллизации сахара образуется также и меласса, которую отделяют с помощью центрифугирования. При необходимости сахар разбавляют холодной водой, в количестве 10—20% объема кристаллизата й снова кристаллизуют. Для центрифугирования кристаллизат помещают в мешки из лавсана или полотна, укладывают его в барабан. Через 20 мин центрифугирования сахар вынимают из мешка и направляют на сушку, при температуре 65—70 °С. Сухой сахар размалывают и упаковывают в крафт - мешки.

Рафинированный молочный сахар вырабатывают из сахара-сырца путем Очистки его от белковых, минеральных, красящих примесей. Для этого сахар-сырец растворяют в горячей воде (90°С) с добавлением адсорбентов (активного угля, гидро-сульфата натрия и молотого диатомита), вымешивают 10 мин и фильтруют. Уголь и диатомит, обладая большой адсорбционной способностью, поглощают примеси, а гидросульфат натрия обесцвечивает красящие вещества. Затем отфильтрованный раствop охлаждают до температуры 13—15 °С и проводят кристаллизацию молочного сахара при непрерывном перемешивании в течение 8—10 ч. Далее центрифугируют и сушат рафинированный молочный сахар и упаковывают в двойные тканевые мешки.

Пищевой молочный сахар изготовляют из свежей подсырной сыворотки, очищают от несахаров, применяя при этом кислотно-щелочный метод коагуляции сывороточных белков. Остальные операции такие же, как и при производстве сахара-сырца. Очистку и рафинацию сыворотки выполняют на стадии сгущения.

Глава 37. ЗАМЕНИТЕЛИ ЦЕЛЬНОГО МОЛОКА

Дата добавления: 2014-01-11