Технология производства концентрата лактулозы для ... питания Приёмка сырья и оценка качества

Технология производства концентрата лактулозы для детского
питания
Приёмка сырья и оценка качества
В производстве используется подсырная сыворотка со сроком хранения
не более одних суток. Контроль качества сырья осуществляется в
соответствии
с
требованиями
регламентирующей
нормативно-технической
органолептические,
документации,
физико-химические,
микробиологические и санитарно-гигиенические показатели (ОСТ 10-21397).
Очистка сыворотки
Молочная сыворотка подвергается очистке от жира и казеиновой пыли
на сепараторах-осветлителях при температуре 35 – 40 ºС. При необходимости
резервирования сырьё охлаждается до 8 – 10 ºС и хранится не более 24 часов.
Затем сыворотка должна быть максимально очищена от сывороточных
белков
для
предупреждения
меланоидинообразования
в
процессе
изомеризации. Для этого широко применяется метод ультрафильтрации.
Оптимальными условиями процесса являются температура 40 – 50 ºС и
давление 0,3 – 0,4 МПа.
Сгущение осветлённой сыворотки
Осветлённую сыворотку сгущают в вакуум-выпарном аппарате при
температуре раствора 55 – 65 ºС до массовой доли сухих веществ равной
20 %.
Изомеризация
Процесс изомеризации лактозы в лактулозу является основным в
производственном цикле. Для производства концентрата лактулозы для
детского питания применяется щелочная изомеризация. Раствор нагревают
до температуры 68-72 ºС, вносят катализатор гидроксид натрия в количестве
0,27 % и выдерживают при перемешивании в течение 15-20мин, с
последующим внесением молочной кислоты.
Деминерализация (электродиализ).
При получении концентратов лактулозы для детского способом
реагентной изомеризации обязательной операцией технологического цикла
является деминерализация растворов лактулозы, цель которой - удаление
щелочных
катализаторов.
Кроме
того,
электродиализная
обработка
раствора облегчает проведение рафинации, в присутствии щелочных
реагентов процесс адсорбции красящих веществ затруднен.
Деминерализация проводится при температуре 18-22° С на промышленных электродиализных установках с использованием разрешенных в пищевой промышленности катионитовых и анионитовых мембран.
Процесс
проводят
до
70-75%
уровня
деминерализации,
контроль
осуществляется кондуктометрически. Эксплуатацию установки осуществляют в соответствии с инструкцией и приложением №2 к ТУ 49940-82
«Сыворотка деминерализованная, полученная методом электродиализа».
Определение оптимального режима работы установки, обеспечивающего
эффективную работу при минимальных затратах энергии, осуществляют в
соответствии с общепринятыми методами
Рафинация
Цель операции рафинации - снижение цветности изомеризованного
раствора путем удаления красящих веществ и перевода в бесцветные
соединения. Особенностью рафинации растворов лакто-лактулозы по
сравнению с аналогичным процессом в технологии молочного сахара
является низкая температура проведения процесса адсорбции - 20-30° С. В
деминерализованный
раствор
лакто-лактулозы
вносят
адсорбенты,
фильтрующие агенты и реагенты-осветлители из расчета 1,0-1,5%
предварительно просушенного осветляющего активированного угля, 0,0100,015%
гидросульфита
натрия
и
0,11-0,15%
диатомита.
Раствор
выдерживают в течение 10-15 мин при постоянном перемешивании, после
чего направляют на фильтрацию
Для удаления отработанных сорбентов применяют аппараты типа
фильтр-пресс, в которых в качестве фильтрующего элемента используют
ткань бельтинг или другие ткани аналогичного назначения. Суспензию
фильтрующего агента готовят при соотношении диатомит вода = 1 : 15 из
расчёта 0,8 кг на 1 м2 фильтрующей поверхности. После окончания
фильтрации через фильтр-пресс пропускают сжатый воздух для вытеснения
остатков раствора, затем горячую воду для промывки. В процессе
фильтрации контролируют прозрачность и цвет фильтрата. На выходе
раствор должен иметь слабо-жёлтую окраску или быть бесцветным.
Сгущение
Сгущение проводится в вакуум-выпарных аппаратах при температуре
55 – 65 ºС до массовой доли сухих веществ 60 %. Готовность сгущённого
раствора определяется рефрактометрически или по плотности, которая при
температуре 55 – 65 ºС составляет 1240 – 1250 кг/м3.
Кристаллизация и выделение лактозы.
Для увеличения доли лактулозы в сиропе необходимо удалить
непрореагировавшую лактозу. В разработанной схеме используется
физико-химический
метод,
основанный
на
большей
растворимости
лактулозы и способности лактозы кристаллизоваться из пересыщенных
растворов.
Процесс
проводится
в
кристаллизаторах-охладителях,
обеспечивающих медленное перемешивание и охлаждение с постоянной
скоростью 2-3° С в час до температуры 8-12° С, после чего сироп
выдерживается при этой температуре 8-12 ч. Такой режим обеспечивает
достаточно полную кристаллизацию. Выделившиеся кристаллы лактозы
отделяют
центрифугированием.
количеством холодной
Осадок
воды. Кристаллы
промывается
небольшим
лактозы направляются
на
растворение для повторного использования в технологическом цикле
производства лактулозы, что обеспечивает замкнутый цикл производства и
снижение потерь.
Растворение
Для повторной деминерализации концентрация сухих веществ
должна быть 20%, для этого сироп разбавляют дистиллированной водой.
Повторная деминерализация.
При получении концентратов лактулозы для детского требуется
особенно тщательная очистка от минеральных веществ, для этого в
технологию включается повторная деминерализация. Она проводится при
температуре 18-22° С на промышленных электродиализных установках.
Процесс
проводят
до
70-75%
уровня
деминерализации,
контроль
осуществляется кондуктометрически.
Досгущение.
При кристаллизации содержание сухих веществ снизилось из-за
удаления лактозы, и для повышения их концентрации проводится
дополнительное сгущение.
Досгущение проводят при температуре 55-65° С до концентрации
сухих веществ 60-65%. Окончание процесса сгущения контролируют
рефрактометрически или по плотности, которая при 55-65° С должна
составлять 1280+10 кг/м3. Досгущенный раствор подогревают до 70° С и
направляют на вторичную кристаллизацию лактозы.
Вторичная кристаллизация
Процесс
проводится
в
кристаллизаторах-охладителях,
обеспечивающих медленное перемешивание и охлаждение с постоянной
скоростью 2-3° С в час до температуры 8-12° С, после чего сироп
выдерживается при этой температуре 8-12 ч.
Тепловая обработка.
Для обеспечения микробиологической чистоты, безопасности и
длительного срока хранения концентрат лактулозы подвергают тепловой
обработке при 80-85° С в течение 8-12 мин, после чего он горячим
подается на расфасовку.
Расфасовка и упаковка.
Расфасовку
концентрата
лактулозы
для
оптового
покупателя
осуществляют во фляги из нержавеющей стали, которые являются
возвратной тарой. Для продажи в розницу используется стеклянная и
полимерная упаковка, разрешенная для этих целей в пищевой и
фармацевтической промышленности