7 Технология получения различных видов молочного сахара.
В качестве сырьевой базы используют молочную сыворотку.
В зависимости от массовой доли лактозы различают:
-Сахар-сырец(лактозы 87-95%)
-Пищевой молочный сахар (95%)
-Рафинированный(99-99,5%)
Получение молочного сахара проводят 3 способами:
Кристаллизация лактозы из пересыщенных сывороточных сиропов
Сушка глубокоочищенной сыворотки
Образование лактазатов с последующим разрушением соединения
Кристаллизация лактозы из пересыщенных сывороточных сиропов:
Молочная сыворотка с массовой долей сухих веществ не менее 5%.
-Очистка от казеиновой пыли и жира(сепарирование)
-Выделение сывороточных белков ( ультрафильтрация или термокислотная коагуляция)
-удаление небелковых азотистых соединений (
-Сгущение очищенной сыворотки при (65-75)°С, не более 4 ч до содержания сухих веществ (60-65)%
Кристализат молочного сахара с массовой долей молочного сахара 40-45%
Кристаллизация лактозы 15-36ч
Охлаждение 10-16°С
Отделение кристаллов лактозы путем центрифугирования, образуется меласса и влажные кристаллы
Сушка влажных кристаллов при этом образуется молочный сахар-сырец с массовой долей лактозы 88-95%
Растворение сахара-сырца при 85-90°С
Рафинация ( осветление раствора) в качестве рафинирующего вещества используют активизированный уголь 1-2%; диатомид 1-2%
Фильтрация
Кристаллизация лактозы 10-15 ч и образует рафинированный молочный сахар
В промышленности используют 1-ый способ основанный на сгущении сыворотки с последующей кристаллизацией лактозы из пересыщенных растворов за счет охлаждения.
Сущность технологии сводится к извлечению лактозы из сыворотки, т.е ее выделению с очисткой от балластных веществ: жир, белок, минер. соли. Казеиновая пыль и жир из сыворотки удаляются на сепараторах. Сывороточные белки удаляются с помощью ультрафильтрациии или термокислотной коагуляции. Удаление небелковых азотистых соединений осуществляется путем сорбции. Для создания пересыщенных растворов сыворотку концентрируют выпаривая. Кристаллизация лактозы из пересыщенных растворов подчиняется общим законам массообмена, регулируется температура, время. Оптимальный режим кристаллизации из очищенных сывороточных сиропов – происходит при скорости охлаждения 2-3°С в 1 ч и скорости перемешивания 10-15 об\мин. Разделение суспензии на влажные кристаллы и мелассу осуществляется на центрифугах. Из молочного сахара получают: галактоза, глюкозо-галактозный сироп, этанол, метан, полиуретановые пены.
8. Лактулоза, сравнительный анализ с лактозой, способы получения, область применения
Лактулоза – пребиотик №1 в мире (пребиотик- вещество, которое употребляется в пищу для создания нормальной среды кишечника, но плохо или вообще не усваивается организмом). Она является бифидогенным фактором, поэтому ее используют для повышения пищевой ценности продуктов.
Лактулоза хорошо растворима в воде. Ее растворяют до содержания сухих веществ 60%, затем смешивают с кристаллизованной лактозой и получают лактозный сироп.
В сравнении с лактулозой лактоза плохо растворима в воде.
Сравнение лактулозы с лактозой:
- не усваивается организмом в отличие от лактозы;
- обладает лучшей растворимостью;
- почти не участвует в окислительных процессах (нередуцирующий углевод).
Получить лактулозу из лактозы можно с помощью трансформации глюкозного остатка во фруктозный. При этом существует 2 рабочие схемы:
L-А-трансформация;
Взаимодействие глюкозного остатка с аминами.
Для протекания реакции изомеризации необходимы условия: подогрев до температуры 95-97°С с выдержкой или до 35°С в щелочной среде.
Получение лактулозы по схеме L-А-трансформация включает стадии:
- растворение сахара-сырца до содержания сухих веществ 15%;
- рафинирование сиропа;
- фильтрование сиропа.
Далее в очищенный сироп вносят Са(ОН)2 и нагревают до температуры 85-95°С в течение 15-20 мин. Для очистки сиропа из него выделяют лактозу. Это достигается двухкратным проведением операции сгущения и выкристализации лактозы. В готовом сиропе содержание сухих веществ ~52%, из них 34% приходятся на лактулозу, ~8% - на лактозу.
В России и др. странах проведены разработки по получению лактулозы в сухом и жидком виде. В качестве сырья используется молочный сахар.
Перспективными являются технологии получения лактозосодержащих продуктов на основе молочной сыворотки. Подобные разработки проводятся на нашей кафедре.
В молочной промышленности (Россия) освоено производство углеводных продуктов на основе лактулозы: лактусан, алкософт, лазет и др.
Глю Гал
Лактоза
Глю Фрук
Лактулоза