RU2555411C1 - Concentrated lactose solution production method - Google Patents
Concentrated lactose solution production method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2555411C1 RU2555411C1 RU2014109815/13A RU2014109815A RU2555411C1 RU 2555411 C1 RU2555411 C1 RU 2555411C1 RU 2014109815/13 A RU2014109815/13 A RU 2014109815/13A RU 2014109815 A RU2014109815 A RU 2014109815A RU 2555411 C1 RU2555411 C1 RU 2555411C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- whey
- lactose
- temperature
- mpa
- ultrafiltration
- Prior art date
Links
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- 239000008101 lactose Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000005862 Whey Substances 0.000 claims abstract description 14
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 claims abstract description 14
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 claims abstract description 14
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims abstract description 11
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 9
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 9
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 claims abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000011026 diafiltration Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims abstract description 6
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000012465 retentate Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 4
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 4
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 4
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 235000013351 cheese Nutrition 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 description 1
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 235000020183 skimmed milk Nutrition 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Dairy Products (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к молочной.The invention relates to the food industry, in particular to the dairy.
Известны способы получения лактозы, конечным продуктом которых является кристаллическая лактоза:Known methods for producing lactose, the final product of which is crystalline lactose:
1. Способ, предусматривающий сепарирование, деминерализацию сыворотки, осветление деминерализованной сыворотки, которая проводится в две стадии, сгущение, кристаллизацию лактозы в сиропе, выделение и сушку [1].1. The method of separation, demineralization of serum, clarification of demineralized serum, which is carried out in two stages, thickening, crystallization of lactose in syrup, isolation and drying [1].
2. Способ производства молочного сахара, предусматривающий нагревание молочной сыворотки, сепарирование, ее очистку, ультрафильтрацию, сгущение, кристаллизацию сиропа, центрифугирование, сушку кристаллов и расфасовку молочного сахара, в процессе сгущения сироп намагничивается в течение 0,5-1,5 ч постоянным магнитом напряженностью 150 мТл [3].2. A method for the production of milk sugar, which involves heating whey, separation, purification, ultrafiltration, thickening, crystallization of the syrup, centrifugation, drying of crystals and packaging of milk sugar, in the process of thickening the syrup is magnetized for 0.5-1.5 hours by a permanent magnet intensity of 150 MT [3].
3. Способ производства молочного сахара из молочной сыворотки, включающий очистку сыворотки от жира и белков, ее сгущение до 45-60% сухих веществ с последующей кристаллизацией лактозы путем трехкратной циклической температурной обработки кристаллизата, состоящей в последовательном ее нагревании и охлаждении в каждом цикле, с последующим отделением и сушкой кристаллов лактозы, при этом нагревание в каждом цикле производят до температуры 75-80°C, а охлаждение - до температуры 10°C [2].3. A method for the production of milk sugar from whey, including the purification of whey from fat and proteins, its thickening to 45-60% solids, followed by crystallization of lactose by three times cyclic heat treatment of the crystallizate, which consists in successive heating and cooling in each cycle, s subsequent separation and drying of lactose crystals, with heating in each cycle to a temperature of 75-80 ° C, and cooling to a temperature of 10 ° C [2].
Недостатками данных способов являются длинная технологическая цепочка, большие энергозатраты, необходимость предварительной подготовки сыворотки (нагревание, сепарирование, очистка), применение дополнительных устройств (магнит).The disadvantages of these methods are the long process chain, high energy consumption, the need for preliminary preparation of serum (heating, separation, cleaning), the use of additional devices (magnet).
Однако в некоторых отраслях молочной, кондитерской, хлебобулочной, микробиологической промышленности использование лактозы в виде раствора является более выгодным, т.к. раствор лактозы дешевле кристаллической лактозы и применение раствора лактозы более технологично.However, in some sectors of the dairy, confectionery, bakery, and microbiological industries, the use of lactose in the form of a solution is more advantageous, because lactose solution is cheaper than crystalline lactose and the use of lactose solution is more technologically advanced.
Наиболее близким техническим решением является способ производства молочного сахара [4], предусматривающий нагревание обезжиренной молочной сыворотки, очистку ее от белков, сгущение, кристаллизацию лактозы путем охлаждения и фасовку готового сиропа, причем очистку сыворотки от белков осуществляют ультрафильтрацией при температуре 50-60°C, при этом на сгущение направляют ультрафильтрат и его проводят при температуре 50-60°C до содержания сухих веществ 48-68%, а охлаждение в процессе кристаллизации проводят со скоростью 4-6 град./мин до температуры 10°C.The closest technical solution is a method for the production of milk sugar [4], which involves heating skim milk whey, purifying it from proteins, thickening, crystallizing lactose by cooling and packing the finished syrup, and whey is purified from proteins by ultrafiltration at a temperature of 50-60 ° C, while ultrafiltrate is sent to thickening and it is carried out at a temperature of 50-60 ° C until the solids content is 48-68%, and cooling during crystallization is carried out at a speed of 4-6 deg./min to temperatures ry 10 ° C.
Недостатками данного способа являются значительные энергозатраты, необходимость применения вакуум-выпарной установки.The disadvantages of this method are significant energy costs, the need for a vacuum evaporation plant.
Изобретение направлено на сокращение времени производства концентрированного раствора лактозы, упрощение технологии процесса и снижение энергозатрат.The invention is aimed at reducing the production time of a concentrated lactose solution, simplifying the process technology and reducing energy consumption.
Это достигается тем, что применяют пастеризованную сыворотку без предварительной обработки (нагревания, сепарирования), которую пропускают через ультрафильтрационную установку с керамическими мембранами с диаметром пор 0,02 мкм при температуре 15°C, давлении 0,3 МПа. При этом отделяют жиры и белки. Далее водный раствор лактозы, солей (пермеат) подают на установку нанофильтрации с рулонными полимерными мембранами с диаметром пор 0,005 мкм при температуре 15°C и давлении 2,7 МПа. При этом процессе удаляется значительная часть солей и воды. Полученный ретентат подают на диафильтрацию на установку с рулонными полимерными мембранами с диаметром пор 0,005 мкм при температуре 15°C и давлении 2,7 МПа, где дополнительным количеством воды вымываются остаточные соли. Схема получения концентрированного раствора лактозы - см. Фиг. 1.This is achieved by using pasteurized serum without preliminary treatment (heating, separation), which is passed through an ultrafiltration unit with ceramic membranes with a pore diameter of 0.02 μm at a temperature of 15 ° C and a pressure of 0.3 MPa. In this case, fats and proteins are separated. Next, an aqueous solution of lactose, salts (permeate) is fed to a nanofiltration unit with roll polymer membranes with a pore diameter of 0.005 μm at a temperature of 15 ° C and a pressure of 2.7 MPa. This process removes a significant portion of the salts and water. The obtained retentate is fed for diafiltration to a plant with coiled polymer membranes with a pore diameter of 0.005 μm at a temperature of 15 ° C and a pressure of 2.7 MPa, where residual salts are washed out with an additional amount of water. The scheme for obtaining a concentrated lactose solution - see Fig. one.
В итоге получают концентрированный раствор лактозы с содержанием сухих веществ лактозы 20%, который может использоваться как полуфабрикат в молочной промышленности или упаковываться и применяться в других отраслях промышленности. Органолептические и физико-химические показатели конечного продукта приведены в Таблице 1.The result is a concentrated lactose solution with a solids content of lactose of 20%, which can be used as a semi-finished product in the dairy industry or packaged and used in other industries. Organoleptic and physico-chemical characteristics of the final product are shown in Table 1.
Пример 1.Example 1
Пастеризованную подсырную сыворотку пропускают через ультрафильтрационную установку с керамическими мембранами с диаметром пор 0,02 мкм при температуре 15°C, давлении 0,3 МПа, где происходит отделение жира и белков. Далее водный раствор лактозы и солей (пермеат) подают на установку нанофильтрации с рулонными полимерными мембранами с диаметром пор 0,005 мкм при температуре 15°C и давлении 2,7 МПа. В данном процессе удаляется значительная часть солей и воды. Полученный ретентат подают на диафильтрацию на установку с рулонными полимерными мембранами с диаметром пор 0,005 мкм, где дополнительным количеством воды вымывают остаточные соли. Процесс диафильтрации ведут при температуре 15°C и давлении 2,7 МПа. Полученный концентрированный раствор лактозы с содержанием 20% сухих веществ имеет однородную консистенцию. Далее готовый продукт упаковывают.Pasteurized cheese whey is passed through an ultrafiltration unit with ceramic membranes with a pore diameter of 0.02 μm at a temperature of 15 ° C, a pressure of 0.3 MPa, where fat and protein are separated. Next, an aqueous solution of lactose and salts (permeate) is fed to a nanofiltration unit with roll polymer membranes with a pore diameter of 0.005 μm at a temperature of 15 ° C and a pressure of 2.7 MPa. In this process, a significant portion of the salts and water is removed. The obtained retentate is fed for diafiltration to a plant with coiled polymer membranes with a pore diameter of 0.005 μm, where residual salts are washed out with an additional amount of water. The diafiltration process is carried out at a temperature of 15 ° C and a pressure of 2.7 MPa. The resulting concentrated lactose solution with a content of 20% solids has a uniform consistency. Next, the finished product is packaged.
Использование предложенного способа обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:Using the proposed method provides, in comparison with existing methods, the following advantages:
- сокращение времени производства концентрированного раствора лактозы;- reduction in the production time of a concentrated lactose solution;
- упрощение технологического процесса;- simplification of the process;
- снижение энергозатрат;- reduction of energy costs;
- использование лактозы в виде раствора более выгодно, т.к. раствор лактозы дешевле кристаллической лактозы;- the use of lactose in the form of a solution is more profitable, because lactose solution is cheaper than crystalline lactose;
- использование лактозы в виде раствора более технологично.- the use of lactose in the form of a solution is more technological.
Источники информацииInformation sources
1. Патент 2360006 РФ C1, С13К 5/00, А23С 21/00. Способ производства молочного сахара из соленой сыворотки / И.А. Евдокимов, Н.Я. Дыкало, A.В. Пермяков, Е.Р. Смирнов (Россия). Заявка 02.06.2008. Опубликовано 27.06.2009.1. Patent 2360006 of the Russian Federation C1, C13K 5/00, A23C 21/00. Method for the production of milk sugar from salted whey / I.A. Evdokimov, N.Ya. Dykalo, A.V. Permyakov, E.R. Smirnov (Russia). Application 02.06.2008. Published on June 27th, 2009.
2. Патент 2464321 РФ С2, С13К 5/00, А23С 21/00. Способ производства молочного сахара / В.Г. Куленко, Е.А. Фиалкова, Е.М. Костюков, Е.А. Качалова, Д.А. Белозерова (Россия). Заявлено 20.12.2010. Опубликовано 20.10.2012.2. Patent 2464321 of the Russian Federation C2, C13K 5/00, A23C 21/00. Method for the production of milk sugar / V.G. Kulenko, E.A. Fialkova, E.M. Kostyukov, E.A. Kachalova, D.A. Belozerova (Russia). Declared December 20, 2010. Published on October 20, 2012.
3. Патент 2474622 РФ C1, С13К 5/00. Способ производства молочного сахара/ О.И. Топал, О.С. Башанов (Россия). Заявлено 07.07.2011. Опубликовано 10.02.2013.3. Patent 2474622 of the Russian Federation C1, C13K 5/00. Method for the production of milk sugar / O.I. Topal, O.S. Bashanov (Russia). Declared 07.07.2011. Published 02/10/2013.
4. Патент 2128710 РФ С1, С13К 5/00, А23С 21/00. Способ производства молочного сахара / И.А. Евдокимов, А.Г. Храмцов, И.К. Никульникова, B.Г. Папин, М.И. Евдокимова, А.В. Серов. Заявлено 03.02.1997. Опубликовано 10.04.1999 - Прототип.4. Patent 2128710 of the Russian Federation C1, C13K 5/00, A23C 21/00. Method for the production of milk sugar / I.A. Evdokimov A.G. Khramtsov, I.K. Nikulnikova, B.G. Papin, M.I. Evdokimova, A.V. Serov. Declared 02/03/1997. Published 10.04.1999 - Prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014109815/13A RU2555411C1 (en) | 2014-03-13 | 2014-03-13 | Concentrated lactose solution production method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014109815/13A RU2555411C1 (en) | 2014-03-13 | 2014-03-13 | Concentrated lactose solution production method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2555411C1 true RU2555411C1 (en) | 2015-07-10 |
Family
ID=53538384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014109815/13A RU2555411C1 (en) | 2014-03-13 | 2014-03-13 | Concentrated lactose solution production method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2555411C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2735304C1 (en) * | 2019-12-05 | 2020-10-29 | Акционерное общество "Молочный комбинат "Ставропольский" | Milk sugar production method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2128710C1 (en) * | 1997-02-03 | 1999-04-10 | Ставропольский государственный технический университет | Method of producing milk sugar |
| WO2001060171A1 (en) * | 2000-02-16 | 2001-08-23 | Neose Technologies, Inc. | Method of filtration of a dairy stream |
| RU2464321C2 (en) * | 2010-12-20 | 2012-10-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина" | Milk sugar production method |
-
2014
- 2014-03-13 RU RU2014109815/13A patent/RU2555411C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2128710C1 (en) * | 1997-02-03 | 1999-04-10 | Ставропольский государственный технический университет | Method of producing milk sugar |
| WO2001060171A1 (en) * | 2000-02-16 | 2001-08-23 | Neose Technologies, Inc. | Method of filtration of a dairy stream |
| RU2464321C2 (en) * | 2010-12-20 | 2012-10-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина" | Milk sugar production method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2735304C1 (en) * | 2019-12-05 | 2020-10-29 | Акционерное общество "Молочный комбинат "Ставропольский" | Milk sugar production method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2014123698A (en) | METHOD FOR PRODUCING DAIRY PRODUCT | |
| RU2013142354A (en) | CHEESE AND ITS PRODUCTION | |
| NZ585594A (en) | Methods for casein production | |
| JP4734476B2 (en) | Method for producing desalted milk, desalted milk | |
| JP2014505486A5 (en) | ||
| FI3496543T3 (en) | Process for producing infant formula products and dairy products | |
| RU2015146989A (en) | METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING DRY MILK MIXTURES | |
| HK1200061A1 (en) | Composition with improved digestibility of proteins | |
| KR102268784B1 (en) | Method of producing beta-casein compositions and related products | |
| PH12019500262B1 (en) | Process for producing infant formula products and acidic dairy products from milk | |
| JP2014518084A5 (en) | ||
| RU2019118566A (en) | METHOD FOR PRODUCING LACT-FREE MILK | |
| MX391214B (en) | Milk salt, its production method and food products containing it. | |
| CA2533033A1 (en) | Process for preparing concentrated milk protein ingredient and processed cheese made therefrom | |
| RU2016100916A (en) | METHOD FOR PRODUCING A FERMENTED DAIRY PRODUCT WITH A LOWERED LACTOSE CONTENT AND IMPROVED NUTRITIOUS AND ORGANOLEPTIC PROPERTIES | |
| RU2016142358A (en) | PROTEIN PRODUCTS AND METHODS FOR PRODUCING THEM | |
| RU2018110798A (en) | METHOD FOR PRODUCING A DAIRY PRODUCT WITH A REDUCED PLASMIN ACTIVITY | |
| RU2555411C1 (en) | Concentrated lactose solution production method | |
| Marx et al. | Manufacturing of demineralized whey concentrates with extended shelf life: Impact of the degree of demineralization on functional and microbial quality criteria | |
| RU2634859C1 (en) | Method for lactoferrin isolation and purification from dairy raw materials | |
| RU2018125939A (en) | MODIFICATION OF THE MINERAL COMPOSITION OF MILK | |
| AU2010301762B2 (en) | Method for separating sialyllactose material | |
| JPH04330252A (en) | Production of composition with high alpha-lactalbumin content | |
| RU2360006C1 (en) | Production method of milk sugar out of salty whey | |
| RU2604182C1 (en) | Method of producing concentrated whey proteins by diafiltration |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190314 |