Молоко без преувеличения можно назвать самым главным продуктом для маленьких детей. По крайней мере, для новорожденных оно представляет единственный источник всех необходимых для полноценной жизнедеятельности питательных веществ. По мере развития ребенка его рацион пополняется новыми компонентами, но основу в организм каждого малыша должно в идеале закладывать грудное материнское молоко. В меню взрослого человека по этой самой причине коровье, козье или молоко от иных видов скота тоже должно присутствовать. Одной из важных составляющих данного продукта является лактоза. О полезных и вредных свойствах последней мы с вами сейчас и узнаем.

Общая информация о веществе

Лактоза – соединение органической природы, относящееся к углеводной группе, а именно к сложным сахарам: дисахаридам. Образовано данное вещество, что понятно из его названия, из двух компонентов. Одно известно всем и каждому - это глюкоза . Второй «кирпичик» молекулы лактозы называется галактозой. На указанные выше составляющие дисахарид распадается при условии попадания в подходящую среду – к примеру, человеческий организм. Такому расщеплению способствуют пищеварительные ферменты желудочного сока. В нашем случае роль «расщепителя» играет конкретный фермент: лактаза. После превращения дисахарида в два моносахарида последние всасываются в кровь и разносятся по всему организму.

Лактозу иначе называют молочным сахаром. Это словосочетание, указывающее на происхождение и нахождение органической субстанции, собственно говоря, и в названии дисахарида содержится: латинское «лактис» означает «молоко», а «частица «оза» трактуется как «углевод». Химическая формула вещества выглядит следующим образом: C12H22O11. Первое документальное упоминание о лактозе историки датировали началом XVII-го века. В 1619 году итальянский химик Фабрицио Бертолетти проводил опыт, в ходе которого занимался выпариванием молока. Результатом его работы стало получение субстанции, которой ученый дал название «молочная соль». Прошло более полутора веков, и уже другой химик, на этот раз шведский, по имени Карл Вильгельм Шееле выяснил, что структура выделенного его коллегой вещества позволяет смело включить его в группу углеводов.

В чистом виде лактоза представляет собой твердую кристаллическую субстанцию белого цвета. По своим химическим свойствам молочный сахар близок к слабым кислотам, отсюда следует его способность вступать в реакцию с едким натром и нейтрализовать указанную щелочь. Это восстанавливающий углевод, а еще лактоза умеет превращаться в альдегид.

Температуры плавления и кипения этого вещества довольно-таки высоки. Если молочный сахар соединить с разбавленной кислотой и подвергнуть кипячению, произойдет реакция гидролиза. Также за счет лактозы, а точнее при ее участии, осуществляется процесс брожения, что позволяет створаживать молоко и получать на выходе вкуснейшие сыры, нежный творог и множество иных кисломолочных лакомств.

В настоящее время метод производства молочного сахара остается все тем же, что использовался несколько столетий тому назад – разве что способ этот немного усовершенствовали. Молочную сыворотку подвергают сгущению, образующийся субстрат пропускают через центрифугу и сушат, дабы лишить жидкости – вот и вся премудрость.

Польза и вред лактозы

Целебные свойства лактозы сходны с таковыми ее сестер из углеводного семейства. Она также дарит живому организму энергию, заставляя его владельца ощутить прилив бодрости, сил и повышение способности к трудовой деятельности. Но кроме того молочный сахар обеспечивает профилактику заболеваний сердечной мышцы и кровеносных сосудов, регулирует усвоение организмом кальция из пищи, поддерживая в норме процесс обмена этого важного макроэлемента. Лактоза борется с дисбактериозом. Происходит сие за счет способности дисахарида создавать благоприятные условия для роста и развития полезных лактобактерий, в задачу которых входит угнетение процессов гниения в едва ли не самом важном органе желудочно-кишечного тракта. А еще молочный сахар помогает без сбоев функционировать нервной системе.

Вы, наверное, удивитесь, но на этом полезные свойства лактозы заканчиваются, и наступает черед опасных. Впрочем, никто не хочет вас специально напугать: вред молочный сахар наносит организму человека лишь в случае наблюдаемого в последнем дефицита расщепляющей дисахарид лактазы. Нехватка фермента либо его низкая по каким-то причинам активность препятствуют нормальному усвоению углеводной составляющей молока. Об имеющемся отклонении можно узнать по следующим признакам:

• сильная диарея – развивается в результате задержки в кишечнике воды;
• метеоризм;
• интоксикация;
• высыпания на коже, в том числе аллергического характера;
• тошнота;
• желудочные боли;
• насморк, отечность тканей.

Столь серьезный недуг носит название гиполактазии. Также он известен под наименованием «непереносимость молочного сахара». Иногда заболевание это именуют аллергией на лактозу. В последнее время оно получило большое распространение по всему миру. Страны-лидеры по случаям непереносимости лактозы находятся на африканском, американском континентах, на юго-востоке Азии. Причина кроется в отсутствии в перечисленных регионах традиции разведения крупного и мелкого рогатого скота ради получения молока.

Надо сказать, что непереносимость лактозы бывает врожденной, то есть обусловленной наследственностью, и приобретенной. Толчком к возникновению второй может послужить:

• хронический дисбактериоз;
• грипп;
• химиотерапия;
• болезни Уиппла, Крона;
• энтерит;
• язвенный колит.

Потребность в лактозе неодинакова для взрослых и детей. Первым требуется около 53 г в сутки молочного углевода, вторым – вполовину меньше. Точные цифры вам озвучит только врач-диетолог. При недостатке лактозы в организме человек испытывает сонливость, быструю утомляемость, вялость. В большей степени это касается ребятни. Передозировка глюкозы чревата расстройством работы кишечника, аллергической реакцией.

Лактоза в продуктах

Чтобы не стать жертвой ни дефицита, ни избытка молочного сахара при условии, что вы не страдаете гиполактазией, следует употреблять в пищу достаточно продуктов, богатых полезным дисахаридом. Рекордсменами в этом плане являются сухое молоко и сухая молочная сыворотка. Чуть меньше содержится углевода в нуге, молочном шоколаде, рисовой молочной и манной кашах, сгущенном молоке, молочном коктейле. Приблизительно на одном уровне по количеству лактозы находятся кисломолочные напитки (йогурт, кефир, сливки), а также творог и сметана. В твердых, мягких сырах и сливочном масле молочного сахара присутствует меньше всего, если брать во внимание именно семейство молочных продуктов. В какой-то мере лактоза наличествует в маргарине, конфетах, хлебобулочных изделиях.

Пономаренко Надежда

При использовании и перепечатке материала активная ссылка на обязательна!

Вареный молочный сахар – это десерт, который отлично помнит поколение 70–80-х годов XX века. И именно они стремятся напомнить о таком лакомстве современной молодежи, избалованной новомодными сладостями.

Рецепт молочного сахара

Эти пропорции не являются окончательными. Можно брать любое количество компонентов, главное – чтобы была соблюдена пропорция молока и сахара 1:3

Молоко: полезно или нет?

• Подробнее

Все продукты сложите в емкость – кастрюлю или сковородку с антипригарным покрытием. Поставьте на огонь и доведите до кипения. Затем огонь обязательно уменьшите и продолжайте варить до готовности. Не забывайте, что в процессе необходимо сахар непрерывно мешать, чтобы он не пригорел.

Степень готовности сахара определяется довольно простым тестом. Окуните в массу ложку и капните с нее на поверхность стола каплю десерта. Если форма капли сохранится, значит, готово. Если капля растеклась, доваривайте

Подготовьте форму, ее необходимо предварительно смазать маслом, чтобы конфеты не прилипли. Лучше всего выбирать силиконовые формочки, из них доставать молочный сахар легче. Перелейте в формы массу и оставьте до полного застывания. Все манипуляции проводите быстро, ведь сахар начинает застывать практически мгновенно.

Если вы будете использовать в качестве дополнения изюм или орехи, добавьте их на стадии варки. Лучше в самом конце, чтобы они не переварились и не размякли.

Как варить молочный сахар для помадок

Естественно, что сахарно-молочную помадку необходимо варить несколько иным способом, так как в результате масса должна быть тягучей и хорошо размазываться по поверхности.

Для ее приготовления вам понадобятся:

• жирные сливки (33%) – 300 мл
• сахар – 2,5 стакана
• мед – 1 ст. л.
• сливочное масло – 50 г

Налейте в кастрюлю сливки и добавьте к ним сахар, хорошо перемешайте. Затем поставьте на плиту, зажгите огонь и снова хорошо перемешайте. Уменьшите огонь и доведите смесь до кипения. Добавьте мед и продолжайте варить еще 20 минут. Затем вылейте смесь в емкость, смазанную сливочным маслом, и слегка остудите. Нарежьте ножом в удобной для вас форме. Можно сделать даже целый пласт. Положите вырезанную часть на торт и слегка подогрейте края, они осядут и плотно накроют выпечку.

Сладости любят в любом возрасте. И что бы ни говорили нам о вреде сахара, к чаю мы обязательно покупаем себе и близким конфеты, печенье, зефир или иные кондитерские изделия. Но лучше готовить сладости самостоятельно. В этом случае вы будете застрахованы от попадания с пищей искусственных добавок, синтетических ароматизаторов и красителей. Один из простых домашних рецептов – варёный сахар на молоке.

Вареный сахар – прекрасное дополнение к свежезаваренному чаю. Готовить его будем на молоке. По вкусу он напоминает щербет и конфеты "Сливочная коровка". Правда, по консистенции домашнее лакомство тверже. Рецепт приготовления вареного сахара совсем прост, да и ингредиентов не требуется много: молоко, сахар и немного сливочного масла. Разнообразить вкус домашнего щербета и сделать его интереснее помогают добавки в виде арахиса, грецких орехов, семечек, изюма, кусочков кураги, ягод вишни, клубники из домашнего варенья.

Потребуется

• 100 мл молока (предпочтение стоит отдать жирному деревенскому или фермерскому молоку)
• 400 мл сахара
• 40 г сливочного масла
• ягоды из клубничного варенья

Приготовление

1. В толстостенную посуду влить молоко. Когда оно закипит, всыпать 350 мл сахара (оставшиеся 50 мл пойдут позже на колер). Варить при постоянном помешивании около часа. Время приготовления зависит от нескольких факторов: сила пламени, диаметр посуды. Постепенно масса приобретает золотистый оттенок.

2. Примерно через 30 минут с момента нагрева молока и сахара готовят колер, придающий лакомству красивый карамельный цвет. Колер, по сути, пережженный сахар, который насыпают на дно горячей чугунной сковороды и, постоянно помешивая, нагревают до расплавления и потемнения. Чем больше сахара будет использовано для этого, тем темнее получится домашний щербет.

3. В уваренную молочно-сахарную смесь добавить колер. Перемешать.

4. Положить в вареный сахар кусочек масла, который сделает массу более пластичной и менее твердой.

5. Подготовить емкость для застывания сахара. Смазать ее дно сливочным маслом.

6. По желанию добавить в готовую массу орехи, изюм и т.п. В нашем случае ягоды клубники выложить равномерно на дно посуды для застывания.

7. Вылить в подготовленную емкость вареный сахар. Разровнять его поверхность ложкой и нанести риски, если хотите в будущем получить более ровные кусочки колотого сахара, поскольку застывший сахар не режется, а колется ножом. Дать блюду время застыть.

Перевернуть блюдо с вареным сахаром вверх дном, вынуть его застывшее содержимое. Поделить на порционные кусочки. В преддверии Нового года вареный сахар, проявив немного творчества, можно превратить в подарок или украшение для елки. На фотографии яркая конфетка: кусочек домашнего щербета завернут в пищевую пленку, обернут подарочной бумагой и целлофаном.

Ещё интересный рецепт:

I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МОЛОЧНОМ САХАРЕ.

1.1. ПРИРОДА И СИНТЕЗ ЛАКТОЗЫ.

Лактоза (молочный сахар) по современной номенклатуре углеводов относится к классу олигосахаридов, а именно дисахаридов (биоз).

Первые сведения о молочном сахаре как составной части молока встречаются в работе итальянского ученного Фабрицио Бертоллети (1633 год). Выпаривая молочную сыворотку он получил из нее «важнейшую соль молока», которое писал под названием «манна» - кашице – образная масса. Молочным сахаром полученное вещество назвал Шель (1780 год) установил, что молочный сахар относится к углеводам, и внес его в этот ряд под названием лактоза. Химическая формула лактозы С 12 Н 22 О 11 , структурная

Н Н

НО – С С

Н – С – ОН Н – С – ОН

О О О

НО – С – Н НО – С – Н

Н – С НО – С – Н

Н – С Н – С

СН 2 ОН СН 2 ОН

Лактоза содержит 12 связанных атомов углеродов 22 атома водорода, 9 гидроксильных атомов, 1 эфирный и 1 карбоксильный. Лактоза может синтезироваться химическим и биологическим путем. Теоретический химический синтез лактозы может быть осуществлен по равенству С 6 Н 12 О 6 + С 6 Н 12 О 6 Û С 12 Н 22 О 11 + Н 2 О

глюкоза галактоза лактоза вода

Механизм биологического образования лактозы в организме лактирующего животного до конца еще не выяснил. Если предложить, что лактоза синтезируется в организме, то единственным источником синтеза ее является глюкоза крови, приносимая к вымени. Глюкоза пространственной перестройкой (галактозогенезом) превращается в галактозу. В молоке, кроме лактозы, содержится другие углеводы и их производные. Из моносахаридов (моноз) молока важное значения имеет глюкоза и галактоза, являющиеся структурными элементами молекулы лактоза и ее гидролиза.

1.2 ХИМИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ

СВОЙСТВА ЛАКТОЗЫ.

Лактоза относится классу активных (восстанавливающих, редуцирующих углеводов). Обладая слабыми кислотными свойствами, она связывает приблизительно 2 моля едкого натра на 1 моль сахара. Различные функциональные группы в структуре лактозы обуславливают ее большую химическую активность. Циклическая форма лактозы может переходить в альдегидную.

Гликозидная связь между монозами в лактозе может быть гидролизована химические или ферментотивно. Химический гидролиз лактозы может быть вызван действием сильных кислот (например соляной). 1 г. лактозы, нагретый до 100° С, полностью гидролизуется на глюкозу и галактозу в течении 1 ч в 100 мл 10 % - ной серной кислоты. Гидролиз соляной кислотой может протекать при низкой температуре (ниже 10° С) и при нагревании. Гидролиз лактозы осуществляется труднее гидролиза сахарозы, на практике считают, что лактоза устойчива в кислых растворах.

В щелочных растворах лактоза окисляется до сахариновых кислот, а затем осмоляется – буреет. Щелочной распад лактозы носят энольный характер а скорость его зависит от температуры. В результате нагревания лактоза и его водные растворы значительно изменяются, что определяет химизм технологических режимов. Кристаллы α – гидрата при нагревании до 87° С начинают плавится, при 100° С постепенно теряет кристаллизационную воду, а при 110° С становится безводными.

Повышение температуры, щелочная реакция среды, увеличение концентрации, наличие ионов меди и железа ускоряют образования меланоидинов из сахара, в том числе и из лактозы.

При производстве молочного сахара мелоноидиновая реакция должна быть по возможности исключена.

Лактоза сравнительно легко подвергается воздействию ферментов продуцируемых микроорганизмами. Распад лактозы осуществляется под действием лактазы, продуцируемой стенками кишечника и микроорганизмами, при чем фермент действует на α – и β формы лактозы.

Теоретически по количеству молочной кислоты в молоке можно судить о степени разложении лактозы. Направленный гидролиз лактозы до моноз осуществляется так же ферментом β – галактозидазой. Лактоза не расщепляется ферментом пивных и хлебных дрожжей. На реакции брожения лактозы основа на производство кисломолочных продуктов, сыров. При получении молочного сахара брожения необходимо исключить.

1.3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОЛОЧНОГО САХАРА.

Вырабатываемый промышленностью молочный сахар используют при приготовлении медицинских препаратов и в пищевой промышленности. В зависимости от потребителей молочная промышленность производить молочный сахар трех видов:

для медицинских препаратов рафинированный;

для антибиотиков, на технические цели и для рафинации – сахар – сырец;

для пищевой промышленности – очищенный, или пищевой.

Использование при производстве

медицинских препаратов.

При изготовлении медицинских препаратов молочного сахара используют в качестве инертного наполнителя, разбавителя или активного компонента. В этом случае совершенно чистый ингредиент – рафинированный, не влияющий на лечебные свойства препарата. Требования качеству оговариваются в специальной статье Государственной фармакопеи.

Содержание лактозы можно определить расчетным путем (сухие вещества минус примеси, без учета содержания глюкозы): для выработки медицинских препаратов желательно, что бы лактоза поступала в полиэтиленовых мешках в размолотом виде и без посторонних примесей, бактериально чистой: общее количество клеток в 1 г., не более 1000 сапрофитных бактерий; титр кишечной палочки не ниже 3 г., отсутствие бактерий группы салмонелла и анаэробов.

Составление сред для ферментации.

При производстве антибиотиков одним из главных компонентов сред для ферментации является молочный сахар – сырец или кристаллизат молочного сахара (45 % лактозы). Такое применение молочного сахара обусловлено тем, что он, медленно сбраживаясь, поддерживает реакцию среды, желательную для развития антибиотиков. Сахар должен быть стойким при хранении и иметь стандартный состав без посторонних включений и примесей (особенно белков и солей тяжелых металлов).

Использование в пищевой промышленности.

Молочный сахар в пищевой промышленности применяют при производстве некоторых видов карамели, помадки, шоколада и других кондитерских изделий. Лактоза стабилизирует и улучшает их окраску, вкус и запах.

В молочноконсервной промышленности лактозу применяют в качестве затравки для кристаллизации при производстве сгущенного молока. Используют «рафинированный молочный сахар, тщательно измельченный в тонкий порошок, который просеивают через сито не меньше чем 200 меш, т.е. с 80 ячейками на 1 пог. сита».

Доказано, что существует обратная зависимость между количеством затравки и размером кристаллов лактозы в сгущенном молоке.

Рафинированная лактоза для производства сгущенных молочных консервов должна отвечать следующим требований:

Показатели

Характеристика

Рафинированная пудра

Без запаха

Хлоридов

Сульфатов

Молочной кислоты

Солей меди, олова, свинца

Не допускается

Размер кристаллов, мкм, не более

Размер кристаллов для затравки до 3 – 4 мкм обусловлен тем, что максимальные кристаллы лактозы в молочных консервах равны 10 – 25 мкм.

II . ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ МОЛОЧНОГО САХАРА.

Технологические схемы получения каждого вида молочного сахара включают совокупность приемов и методов по удалению из сыворотки несахаров (балластных веществ). Для выделения молочного сахара необходимо пересыщенные растворы лактозы, что достигается путем сгущения сыворотки. Кристаллизация лактозы с обезвоживанием полученных кристаллов центрифугированием и сушкой обеспечивает получения готового продукта. При необходимости проводят повторную кристаллизацию лактозы либо улучшают очистку на стадиях технологического процесса.

2.1 ПРОИЗВОДСТВО МОЛОЧНОГО САХАРА – СЫРЦА ИЗ ОЧИЩЕННОЙ СЫВОРОТКИ.

Первоначальная технологическая схема получения молочного сахара – сырца включала огневую выпарку сыворотки с последующим выделением и отделением кристаллов путем прессования. Для осуществления процесса использовали котел и рычажный пресс. Затем Г. Кутырин внедрил схему с выпариванием сыворотки в открытых котлах с кристаллизацией лактозы в ушатах, отделением кристаллов отслоением и сушкой их в сушилках с огневым подогревом. Процесс усовершенствовали Чебатарев (1934) и сотрудники Ленинградского химико-технологического института молочной промышленности, внедрив выпаривание в концентраторах А. Фиалкова.

А. Розанов разработал промышленную схему производства сахара – сырца с включением специального оборудования: подогревателей, вакуум-аппаратов, центрифуг, фильтр – прессов и вакуум-сушилок. По результатам разработки поточно-механизированной линии производства молочного сахара-сырца (А. Фиалков и И. Нейштадт, 1959) были созданы ванны для отваривания альбумина, сушилки, кристаллизаторы.

Внесение реагентов осуществляют для коагуляции белков. Их вносят в нагретую сыворотку для подкисления подсырочной сыворотки до 30 - 35° Т и раскисления ее до творожной сыворотки до 10 – 15° Т.

Сыворотку подкисляют молочной кислотой, которая образуется в процессе брожения лактозы. Кислотность специально приготовленной кислой сыворотки достигает 150 – 200° Т, или 1500 г молочной кислоты на 100 л . Для подкисления можно так же использовать соляную и трихлоруксусную кислоту. Серная кислота образуется с солями кальция нерастворимые соединения, что снижает эффективность выпаривания.

Подкисление кислой сыворотки и соляной кислотой по эффективности удаления белка равноценны. Однако кислую сыворотку следует предварительно приготовить и на образование молочной кислоты расходуется лактоза, что ухудшает выход готового продукта. Для подкисления 1 т перерабатываемой сыворотки требуется 150 – 200 л кислой. Подкисление 1 т сыворотки кислой, исходя из потерь лактозы, обходится в 1 р. 70 к. (Л. Соколова, 1955). Кроме того, емкость ванн или танков для приготовления кислой сыворотки составляет обычно 5 – 10 т, т.е. они занимают значительную площадь.

При подкислении соляной кислотой на 1 т сыворотки требуется более двух литров (33%-ной концентрации). Ее стоимость (Угличский производственно – экспериментальный завод) составляет 8 коп. При использовании соляной кислоты не расходуется молочный сахар. Широкое распространение соляной кислоты в промышленности, несмотря на ее явное преимущество перед кислой сывороткой, сдерживается затруднениями при ее внесении в сыворотку, что связанно с токсичностью кислоты.

Под сырную сыворотку можно подкислять мелассой, полученной от предыдущих выработок (Кобринский завод Брестской области, И. Гнатюк). При этом не требуется специальных реагентов и используется часть лактозы, содержащейся в мелассе. Желаемая кислотность сыворотки после подкисленния мелассой равна 20 – 25° Т.

Сыворотку раскисляют растворами щелочей NaOH, Ca(OH) 2 , Na 2 CO 3 .

При раскислении углекислым натрием сыворотка в процессе переработки сильно вспенивается, что ограничивает его применения в промышленности. Гидроокись кальция также не нашла широкого распространения в промышленности, что объясняется трудоемкостью приготовления известкового молока. Кроме того, в этом случае кристаллизат имеет тенденцию к загустению, а на греющей поверхности вакуум – аппарата появляется значительный осадок в виде молочного камня.

Испытание кислотно-щелочного способа (HCl+NaOH) очистки сыворотки, проведенные на Угличском производственно -экспериментальном заводе, ранее использовавшем кислотной (HCl) и соляно-известковый способы, показатели, что в качестве молочного сахара не снижается, а по сравнению с применением кислотного способа даже несколько улучшается. Кристаллизат сохраняет текучую консистенцию, уменьшаются отложения нагара на греющих поверхностях выпарных аппаратов.

Появление нагара зависит главным образом от наличия кальция, поэтому интересно проследить за его изменениями в процессе коагуляции белковой сыворотки.

При раскислении сыворотки известковым молоком количество кальция в очищенной сыворотке увеличивается. Следовательно, часть кальция, введенного в сыворотку, остается в растворе способствуя в дальнейшем выпаривания осадков на греющую поверхность вакуум-аппарата и загустеванию кристаллизата при хранении. Часть кальция остается в сыворотке после хлоркальциевого способа коагуляции.

Проведенные исследования подтверждают целесообразность кислотно-щелочного способа коагуляции с использованием для раскисления раствора едкого натра.

Количество реагентов, необходимых для изменения кислотной сыворотки, можно рассчитать по формуле:

К п * К н

где К р – количество реагентов для изменения кислотности сыворотки;

К п – количество реагентов, на которую необходимо изменить кислотность сыворотки;

Кн – величина градусов, на которую необходимо изменить кислотность сыворотки;

К ф – величина градусов, на которую изменилась кислотность сыворотки а предварительной пробе.

Очистка сыворотки осуществляется после после обработки реагентами. Ее оставляют для отстоя хлопьев белка на 1 – 1,5 ч. Часть хлопьев белка всплывает (особенно при обработке свежей сыворотки), а часть оседает в конусную часть ванны. Об окончании отстоя судят по прозрачности сыворотки с учетом предыдущих выработок. Для контроля можно рекомендовать предварительно спускать сыворотку, наблюдая за цветом жидкости. Сливают сыворотку, постепенно опуская подвижную трубу или через патрубок, установленный на уровне отстоя альбуминного молока.

После отстоя сыворотку фильтруют через ткань или центрифугируют на очистителях . Цикл работы очистителя зависит от степени предварительного отстоя (его определяют практически). Обычно через один очиститель производительность 5000 л/ч можно пропускать до 8 т отстоявшейся сыворотки (две ванны). Следует тщательно следить за смазкой очистителя, так как он работает при повышенных температурах (85 – 90° С).

Чистка сыворотки собирается в промежуточную емкость (танк) из нержавеющей стали или эмалированную, откуда направляется на сгущение.

Сгущение сыворотки осуществляют на вакуум-аппаратах. Аппарат для сгущения сыворотки под вакуумом должен быть герметичным с подводом тепла и удалением из него воздуха (разряжение) до требуемой температуры кипения. Степень разрежения выражают величиной абсолютного давления, или вакуума. Вторичный или соковый, пар, образующейся при кипении сыворотки, конденсируется при соприкосновении с холодной водой или стенкой, охлаждаемой водой. Воздух, поступающий в аппарат с сывороткой и через не плотности, удаляют паром паровыми и и механическими вакуум-насосами. Применяют выпарные аппараты только из нержавеющей стали.

Кристаллизация лактозы осуществляется с учетом качества сиропа по длительному (до 35 ч) или ускоренному (до 15 ч) режимам. Для контроля за уходом процесса можно воспользоваться температурами. О правильности проведения процесса можно судить по форме (пирамида) и размеру (в среднем 0,5 мм) кристаллов, содержанием лактозы в мелассе и консистенции кристаллизата.

Конструкция кристаллизатора обеспечивает выполнение всех технологических операций процесса выделения лактозы из сиропа.

Кристализзат, освобожденный от хлопьевидного белкового осадка и промытый водой, на центрифугирование на центрифуги фильтрующего типа, фактор разделения превышает 500. В производстве молочного сахара используют центрифугу ОЦС фильтрующего типа, периодического действия с ручной верхней выгрузкой осадка.

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.

Молочный сахар (лактоза) - уникальный углевод животного происхождения, который выполняет в организме человека энергетические, структурно-пластические и другие важные физиологические функции. Поэтому потребителями лактозы как продукта являются фармакопейная, медицинская, микробиологическая, биохимическая и пищевая промышленность. В соответствии с потребностями промышленности производят десять видов и сортов молочного сахара по отраслевому стандарту «Молочный сахар». Для медицинских целей производят фармакопейный и рафинированный молочный сахар; для пищевых продуктов - пищевой молочный сахар; для технических целей, а также ферментации и рафинации - сахар-сырец (по стандарту Международной молочной федерации (ММФ) он называется технической лактозой). В качестве промышленного полуфабриката производят кристаллизат молочного сахара.

Общая технологическая схема производства молочного сахара различных кондиций представлена на рисунке 2. Производство молочного сахара в аппаратурном оформлении представлено на рисунке3.

Молочный сахар-сырец выпускается нескольких видов в зависимости от содержания лактозы, воды и азотистых соединений: улучшенный, высшего и первого сорта. Средний состав молочного сахара-сырца, %: массовая доля воды - 2,0-3,0; золы - 1,5-3,0; азотистых соединений - 1,0-3,0; лактозы - 95,5 (сахар-сырец улучшенный) и 93,1 (высшего сорта) и 90,0% (сахар-сырец первого сорта).

Технологический процесс производства молочного сахара-сырца заключается в следующем.

Приемка и оценка качества сырья.

Промежуточное резервирование сырья при 10 °С. В этом случае проводят предварительную пастеризацию.

Очистка от молочного жира и казеиновой пыли на сепараторах, в частности используют саморазгружающийся сепаратор марки А1-ОХС. В результате сепарирования из сыворотки выделяют казеиновую пыль в виде белковой массы с влажностью 80-85% и подсырные сливки. Белковая масса может использоваться в производстве плавленого сыра, творожных изделий и других белковых продуктов, а сливки - в производстве масла.

Тепловая обработка очищенной сыворотки проводится с целью для выделения сывороточных белков. Используется тепловой метод коагуляции, при котором сыворотку нагревают до 90-95 °С. Если в качестве сырья для получения лактозы используется подсырная сыворотка, то ее подкисляют до 30-35 °Т, а если творожная или казеиновая сыворотка -ее раскисляют щелочью до 10-15 °Т.

Для отделения белковых веществ можно использовать фильтрование, но в основном применяется центрифугирование. Используются сепараторы Ж5-ОТС. В результате получают осветленную сыворотку и белковую массу из сывороточных белков (альбуминное молоко) с массовой долей сухих веществ 6-10%. Осветленная сыворотка направляется дальше по технологическому процессу, а альбуминное молоко используется в производстве белковых молочных продуктов.

Сгущение очищенной и осветленной сыворотки проводят до концентрации сухих веществ 60-65%) в вакуум-выпарных установках при температуре 50-65 °С для предупреждения карамелизации молочного сахара. Окончание процесса сгущения определяют по плотности сыворотки, которая должна составлять 1300 кг/м 3 при температуре 60-65 °С. Для предупреждения сильного пенообразования в процессе сгущения используют пеногасители.

Кристаллизация лактозы проводится в кристаллизационно-охладительных установках при длительном или ускоренном режимах. При длительном режиме начальная температура 90 °С, а в конце процесса - 10 °С. Продолжительность длительной кристаллизации составляет около 35 ч. Каждые 30 мин сыворотку перемешивают.

При ускоренной кристаллизации продолжительность процесса составляет около 15 ч, и охлаждение проводят от начальной температуры 70 °С, до конечной - 10 °С, со скоростью охлаждения 5,5 °С в час. Отделение кристаллов от мелассы (межкристалловой жидкости) осуществляют центрифугированием или фильтрованием.

Кристаллизованный молочный сахар должен иметь влажность 8-12%.

Сушка кристаллов проводится в сушилках барабанного типа либо в псевдоожиженном слое. Температура греющего воздуха на входе в сушилку - 130-140 °С, на выходе 65-75 °С. Молочный сахар охлаждают в пневмотранспорте и отправляют на фасовку и упаковку.Хранят в мешках бумажных с полиэтиленовыми вкладышами в течение 12 мес.

Пищевой молочный сахар Состав молочного сахара: лактоза -95,7%; влага - 1,8%; зола - 1,5%; азотистые соединения - 0,16%.

Особенности технологии пищевого молочного сахара состоят в дополнительной операции - рафинировании, которую проводят при 70-80 °С в течение 30 мин при постоянном перемешивании. Для удаления примесей применяют осветляющий активированный уголь и гидросульфат натрия.

Рафинированный молочный сахар. Состав: лактоза - 98,6%, влага -1,0%, зола - 0,3%. В качестве сырья используют молочный сахар-сырец высшего сорта. Дополнительные операции технологического процесса: растворение сырца в горячей воде температурой около 90 °С; очистка и фильтрация для выделения активированного угля и красящих веществ, размол сухого порошка молочного сахара.

Продукты на основе биологической обработки сыворотки

К инновационным продуктам на основе биологической обработки молочной сыворотки можно отнести продукты, полученные в результате биотехнологической обработки лактозы, в частности, глюкозо-га-лактозные сиропы ферментативного и кислотного гидролиза, а также бифидогенные продукты на основе лактулозы.

Лактоза представляет собой дисахарид, состоящий из моносахаридов глюкозы и галактозы. Лактозу можно расщепить до моносахаридов с помощью кислотного или ферментного гидролиза. Для обеспечения кислотного гидролиза сыворотку нагревают до 100 °С и пропускают через катионообменную смолу в водородной форме. Степень гидролиза регулируется уровнем рН, температурой и продолжительностью гидролиза. В процессе кислотного гидролиза продукт приобретает коричневый цвет. Поэтому его рекомендуется обрабатывать активированным углем. Для ферментативного гидролиза используют фермент р-галактозидазу (лактазу), которая может непосредственно вноситься в сыворотку или закрепляться на носителе, через который пропускается сыворотка (иммобилизированный фермент). В первом случае дорогостоящий фермент используется один раз, но его необходимо в продукте инакти-вировать, для чего его подвергают тепловой обработке или воздействию рН. Во втором случае благодаря иммобилизации фермента возможно его многократное использование, но тогда требуются специальные носители для фермента, которые обеспечивали бы необходимые условия ферментативного гидролиза, были бы эффективны при эксплуатации и доступны для санитарной обработки.

После гидролиза сыворотки водный раствор глюкозы и галактозы сгущают и получают глюкозо-галактозный сироп, который слаще лактозы и его могут потреблять люди, страдающие непереносимостью лактозы или различными формами лактазной недостаточности.

Глюкозо-галактозный сироп - это прозрачная, вязкая жидкость желтого цвета с карамельным привкусом, по внешнему виду напоминающая свежесобранный мед.Технология производства глюкозо-галактозного сиропа на основе кислотного гидролиза состоит из следующих операций.

Подсырную сыворотку очищают от белков на ультрафильтрационной установке. Концентрат белков (ретентат) используют в производстве белковых продуктов, а полученный фильтрат (пермеат) подсырной сыворотки направляется на подсгущение в обратноосмотическую установку или в вакуум-аппарат.

В подсгущенный фильтрат добавляют НС1 до рН 4,6, нагревают до 95 °С и выдерживают при этой температуре 15-20 мин. Далее смесь направляют на сепарирование, в результате чего получают чистый раствор лактозы. После добавления очередной порции соляной кислоты доводят рН среды до 0,5-1,5 ед., нагревают до 95-99 °С и в течение 4 ч проводят кислотный гидролиз. Для удаления солей, придающих специфический соленый сывороточный вкус, гидролизат направляют на деминерализацию, которую можно проводить с помощью электродиализа или ионо-обмена. Принципиальная аппаратурная схема ионообменной установки для деминерализации представлена на рисунке 3.

После обессоливания проводят сгущение гидролизата до концентрации сухих веществ 60%. Рафинирование сгущенного гидролизата проводят активированным углем при температуре 70-75 °С с выдержкой 10-15 мин. Далее сироп фильтруют и фасуют. Срок хранения готового продукта не должен превышать 30 сут. при температуре до 20 °С.

Продукты на основе лактулозы

Лактулоза - это производная лактозы, представляющая собой ди-сахарид, состоящий из галактозы и глюкозы. Лактулоза в природе встречается в основном в женском молоке и является мощным фактором роста бифидо- и лактобактерий. В результате метаболизма лактулозы в желудочно-кишечном тракте снижается образование аммиака и уменьшается его всасывание в кровь. Установлено, что лактулоза участвует в повышении иммунитета. Поэтому лактулозу и продукты на ее основе рекомендуют для детского, геродиетического и лечебного питания. За последние годы разработан и выпускается отечественной промышленностью следующий ассортимент продуктов на основе лактулозы: сироп лакто-лактулозы; лактулоза пищевая; концентрат лактулозы; концентрат лактулозы «Лактулак» и «Лактусан»; углеводный модуль «Алкософт»; продукт «Биталакт», а также ряд продуктов комового назначения. Ассортимент этих продуктов расширяется и, по мнению разработчиков, они относятся к продуктам XXI века.

Сироп лакто-лактулозы используют при производстве продуктов детского питания, для гуманизации молока сельскохозяйственных животных. Сироп лакто-лактулозы - жидкость с небольшим осадком, растворимым при нагревании. Цвет - от светло - до темно-коричневого.

Вырабатывается из раствора молочного сахара-сырца путем рафинирования, частичной изомеризации лактозы в лактулозу и концентрирования изомера.

Технология сиропа лакто-лактулозы состоит из следующих операций.

Приготовление раствора. Растворяют сахар-сырец при температуре 70 °С и получают раствор с концентрацией лактозы 15%. Раствор рафинируют, очищая его от балластных веществ. Для рафинирования применяют активированный уголь, а процесс ведут при 70 °С в течение 20-30 мин при постоянном перемешивание. Раствор фильтруют для удаления активированного угля и красящих веществ. Далее проводят изомеризацию, она включает три процесса.

Известкование раствора лактозы. В раствор лактозы вносят раствор щелочи натрия (NaOH) или кальция (Са(ОН) 2) . Доводят рН среды до 10 ед.

Термостатирование. Нагревают и выдерживают раствор лактозы и щелочи при температуре 70 °С в течение 15-20 мин.

Нейтрализация. Доведение рН среды до нейтрального состояния: для этого в раствор добавляют лимонную кислоту до рН 6,5-6,8 ед.

Затем проводят фильтрацию раствора, сгущение на вакуум-выпарной установке при 70 °С, охлаждение и кристаллизацию углеводов. Кристаллизацию проводят при непрерывном перемешивании и охлаждении до 5-10 °С со скоростью 2-3 °С в час. При температуре 5-10 °С сироп выдерживают 1-2 ч и подают на центрифугирование для отделения кристаллов лактозы от сиропа лакто-лактолузы. Сироп направляют на фасовку, а кристаллы лактозы - на повторное использование в производстве сиропа лакто-лактулозы. Фасуют сироп во фляги, хранят в течение 3 мес. при 10-15 °С. Готовый продукт содержит 50% сухих веществ, в том числе 32% лактулозы.

Лактулоза пищевая вырабатывается из молочного сахара-сырца не ниже высшего сорта или из рафинированной и пищевой лактозы и содержит 50% сухих веществ, в том числе 35% лактулозы.

Концентрат лактулозы вырабатывают с концентрацией сухих веществ 55% по следующей технологической схеме: Приготовление раствора лактозы и очистка его от взвешенного осадка; изомеризация лактозы в лактулозу, электродиализная обработка раствора лактулозы; рафинирование; ионообменная обработка на ионообменных смолах; фильтрация; сгущение вакуум-выпариванием; кристаллизация и отделение кристаллов лактозы; досгущение; вторичная кристаллизация лактозы и отделение кристаллов; пастеризация концентрата лактулозы; расфасовка, упаковка и хранение.

Используют концентрат лактулозы в качестве бифидогенной добавки в молочные продукты для питания детей раннего возраста, начиная с первых дней жизни, и в продукты лечебно-профилактического назначения.

Концентрат лактулозы «Лактулак» с концентрацией сухих веществ 50% вырабатывают в зависимости от исходного сырья трех видов. «Лактулак-1» вырабатывают из молочного сахара-сырца, «Лактулак-2» - из молочного сахара-сырца или мелассы рафинированного молочного сахара, «Лактулак-3» - из рафинированного молочного сахара. Продукт используется в детском, лечебном, лечебно-профилактическом питании и при производстве фармацевтических средств.

Углеводный модуль «Алкософт» выпускается в форме сиропа с концентрацией сухих веществ 55% и используется в качестве добавки к безалкогольным, слабоалкогольным и алкогольным напиткам для частичного или полного снижения их токсичности и улучшения органолеп-тических показателей.

Концентрат лактулозы «Лактусан» выпускается в форме сиропа с концентрацией сухих веществ 55%. Его используют как фактор роста би-фидобактерий в производстве пробиотиков и в качестве лечебно-профилактического средства при дисбактериозе у детей и взрослых людей.