Лактит (синонимы - гидрированная лактоза, лактитол)— новый перспективный неинтенсивный сахарозаменитель. Он представляет собой многоатомный спирт (так же, как сорбит или ксилит), полученный гидрированием природного молочного сахара (лактозы) при высокой температуре и под высоким давлением в присутствии никелевого катализатора. Моногидрат лактозы представляет собой белый кристаллический порошок. По своим физико-химическим свойствам лактит ближе других неинтенсивных сахарозаменителей к сахарозе и практически не требует каких-либо изменений в технологии при использовании взамен сахара в производстве пищевых продуктов, которые в этом случае имеют ту же массу и структуру, что и на основе сахарозы. Лактит обладает чистым сладким вкусом (30 - 40 % сладости сахарозы) и не оставляет постороннего привкуса во рту. В то же время энергетическая ценность лактита в 2 раза ниже сахарозы, он не способствует образованию налета на зубах и кариесу, не влияет на уровень глюкозы и инсулина в крови. К тому же он негигроскопичен, хорошо растворим в воде, эффективно снижает точку замерзания, обладает значительной вязкостью. Лактит разрешен в качестве пищевой добавки Минздравом РФ как заменитель сахара. Получают лактит путем каталитического гидрирования лактозы. Блок-схема алгоритма его получения представлена ниже. Синтез лактозил-уреида. Известны и достаточно разработаны способы получения лактатов аммония по схеме: хорошо СНзСНОНСООН + NH3 -> CH3CHOHCOONH4 Молочная кислота Для этого лактозу молочной сыворотки сбраживают до молочной кислоты и обогащают азотом за счет нейтрализации ее аммиаком. На этой основе в США создан кормовой продукт "Лактовей". Процесс производства включает: сбраживание лактозы сыворотки культурой Lb. bulgaricus, нейтрализацию образующейся молочной кислоты аммиаком с получением лактата аммония, сгущение до 55-70% сухих веществ в вакуум-аппарате, регулирование рН до 6,8. Готовую кормовую добавку можно хранить при температуре окружающей среды без порчи. Запланировано создать производство мощностью 100 т продукта в сутки. Продукт рекомендуется в качестве белковой добавки в рацион коров взамен соевой муки. При этом считается, что он по питательной ценности в вкусовым достоинствам превосходит соевую муку, поэтому расход кормов сокращается на 10 -15 %. В вашей стране на этой основе разработана технология продукта "Сыворотка молочная сгущенная аммонизированная". Однако описанные способы получения лактатов аммония довольно длительны и предусматривают применение высокотоксичного аммиака. Другим направлением обогащения молочной сыворотки азотом получение лактозил-уреида по схеме, приведенной на рис. Использование мочевины по сравнению с аммиаком имеет ряд имуществ: нетоксичность, отсутствие запаха, высокая концентрация азота, превышающая, например, казеин в 9 раз. Килограмм мочевины по азоту заменяет 2 .кг переваримого протеина корма. Технология получения кормового продукта должна предусматривать взаимодействие лактозы молочной сыворотки с мочевиной Б присутствии минеральных кислот, выдержку смеси в течение 15—96 ч при температуре 65-80 °С и ее нейтрализацию. Как правило, используется сгущенная сыворотка. В результате реакции лактозы с мочевиной образуется лактозилуреид, отличающийся малой растворимостью и медленно расцепляющийся ферментом уреазой. В результате с помощью, микроорганизмов желудка происходит более полная утилизация Аммонийного азота, поэтому не возникает опасность отравления животных избытком аммиака. На этой основе шведской фирмой "Астра-Эвос АВ" разработана технология кормового продукта "Эваплус". Молочную сыворотку, содержащую около 6 % сухих веществ, сгущают и подвергают ультрафильтрации. В сгущенный фильтрат (пермеат) вводят мочевину. В результате реакции получают продукт, содержащий лактозил-мочевнну, часть сывороточных белков и непрореагировавшей лактозы, а также минеральные соля. Используют продукт в жидком и сухом виде. По кормовой ценности, согласно данным фирмы, продукт не уступает соевым бобам. В УкрНИИмясомолпроме (Г. А. Ересько и др.) на этом принципе разработана технология концентрата из молочной сыворотки под названием "КСОНА", для получения которого может быть использован любой вид молочной сыворотки, в том числе соленая и ультрафильтра ,а также меласса молочного сахара. Технологический процесс включает внесение в подкисленную сыворотку мочевины в количестве 28% массы сухих веществ, сгущение смеси в вакуумаппарате до требуемой концентрации, охлаждение, обогащение серой и при необходимости раскисление. Готовый продукт представляет сиропообразную или густую пастообразную массу, текучую при температуре выше 36 °С. Цвет от светло-до темно-желтого. Вкус чистый с кисломолочным запахом. Содержание массовой доли сухих веществ 40 и 60%, в том числе 25-39% сырого протеина и 15—20% лактозы, кислотность не выше 350 и 600 °Т. Продукт содержит лактозилуреид и все составные части молочной сыворотки. Массовая доля кальция, фосфора и серы составляет 0,4—0,6%. По сравнению с кормами на основе лактата аммония "КСОНА" отличается высоким содержанием протеина, ресурсе- и энергосберегающей технологией, имеет длительный срок хранения. Стоимость "КСОНЫ" находится на уровне сгущенной сыворотки. Концентрат предназначен для комбикормовой промышленности, скармливания жвачным животным непосредственно в хозяйствах и для силосования кормов. По питательности "КСОНА", как и "Эваплус", может быть приравнен к соевым бобам. 1 Получение галактозы. Галактоза является естественной составляющей молекулы лактозы. Остаток моносахаридов D-глюкозы и Dгалактозы соединенных кислородным мостиком (гликозидная связь), образует лактозу. Получение галактозы сводится к разрыву гликозидной связи с последующим разделением компонентов. Обязательным условием является прекращение реакции на данной стадии, что исключает последующий гидролиз моноз, а также их полимеризацию. Процесс протекает в присутствии воды по следующей схеме: С12Н22Оц+Н2О о С6Н12О6+СбН12О6 Лактоза Вода Глюкоза Галактоза Галактоза мало распространена в природе, единственным практически приемлемым источником ее получения является лактоза молока. Она химически активна, кристаллизуется из водных растворов в виде больших призм, малорастворима: при (ГС в 100 г воды растворяется 10,3 г галактозы (глюкозы 35 г). Необходимость, получения галактозы в виде чистого препарата обусловлена потребностями медицины, химии и микробиологии. Технология галактозы основана на ферментативном или кислотном гидролизе рафинированного молочного сахара с последующей ее выкристаллизацией. Более распространен кислотный гидролиз (инверсия). Хотя кислотный гидролиз лактозы идет несколько медленнее (труднее) кислотного гидролиза сахарозы, 1 % раствора лактозы полностью гидролизуется в течение 1 ч 40%-ной серной кислотой при 100 °С. Гидролиз соляной кислотой может протекать при температуре 10 - 100°С. Изучен кислотный гидролиз лактозы в осветленной сыворотке с использованием соляной кислоты. Зависимость степени гидролиза, лактозы от времени выдержки описывается уравнением реакции первого порядка: = Сое где: Со и С — концентрация непрореагировавших молекул лактозы в текущий момент времени; к - постоянная реакция; т- время выдержки. Значения к, вычисленные приведены в табл. Активная кислотность 1 1 2 2 Температура, °С 130 100 130 100 Значения к, мин" 0,0975 0,0375 0,0175 0,025 Технологическая схема производства D-галактозы категории "чистая" приведена ни лее. Технологическая схема производства D -галактозы Производство D -галактозы осуществляется следующим образом. В водный раствор рафинированного молочного сахара вносят серную кислоту, нагревают смесь до 100 °С и выдерживают в течение 4 ч, постоянно перемешивая. Для удаления окрашенных веществ используют активный уголь, а для нейтрализации - мел. Смесь фильтруют и выпаривают при температуре не выше 70 °С до уменьшения объема в 2-3 раза. Для выкристаллизации галактозы в сироп вносят уксусную кислоту. При охлаждении до 15-20 °С и выдержке в течение 7 сут галактоза выкристаллизовывается, а глюкоза остается в растворе. Для выделения кристаллов галактозы из раствора их промывают этиловым спиртом. Полученную техническую галактозу вновь растворяют в дистиллированной воде, раствор осветляют активным углем, разбавляют этиловым спиртом и фильтруют. Фильтрат охлаждают до 18-20°С, вносят затравку чистой галактозы и выдерживают в течении 4 сут, постоянно перемешивают. Суспензию центрифугируют. Кристаллы сушат при 50-60 °С до влажности не выше 0,5 %. Выход чистой галактозы составляет 12,8% массы использованной лактозы. Спирт и отходы регенерируют. Галактоза как продукт должна отвечать следующим требованиям: внешний вид - белый кристаллический порошок; вкус сладкий; зольность не более 0,2%; содержание тяжелых металлов не более 0,005%. Глюкозо-галактозный сироп. Производство сиропа включает следующие процессы: сбор ультрафильтрата, подсгущение, очистку и деминерализацию, досгущение, рафинацию, фильтрацию, резервирование, расфасовку. В качестве исходного сырья используют фильтрат ультрафильтрационных установок (пермеат), который собирают в накопительную емкость. После этого проводят предварительное сгущение фильтрата до концентрации сухих веществ 20— 22%. Возможно применение для этой цели наряду с вакуум-выпарными и обратноосмотических установок, что экономически более выгодно. Подсгущенный фильтрат направляют в резервуары для отваривания альбумина, где его очищают от азотистых веществ с подкислением соляной кислотой и нагреванием до 90— 95 °С. Фильтрат выдерживают в течение 15—20 мин, затем производят центробежную" очистку на сепараторе-ттчистителе. Очищенный подсгущенный фильтрат гидролизуют соляной кислотой и деминерализуют на электродиализной установке. Деминерализованный фильтрат досгущают в вакуум-выпарной установке и перекачивают в реактор, где производят рафинацию адсорбентами (активный уголь и диатомит) при температуре 75±5°С в течение 10—15 мин. Раствор с рафинирующими средствами направляют на фильтр-пресс. Очищенный глюкозогалактозный сироп собирают в емкость. Фасовка — во фляги или другую тару.