Молочный сахар пищевой

Молочный сахар пищевой

Уникальные свойства лактозы как углевода животного происхождения, обусловили необходимость ее получения в виде чистого продукта – молочного сахара. Молочный сахар широко используется в пищевой промышленности (детское питание, хлебобулочные и кондитерские изделия, напитки) и при изготовлении медицинских препаратов (таблетки, антибиотики, спецпрепараты).

Сырьем для производства молочного сахара является молочная сыворотка, доброкачественность (или чистота) которой по лактозе превышает 70 ед. Кроме того, молочная сыворотка, являясь побочным продуктом, значительно дешевле цельного и обезжиренного молока. Наиболее предпочтительной является подсырная сыворотка, что связано с ее высокой доброкачественностью, и ультрафильтраты. Специально поставленные исследования и промышленный опыт показали, что вполне удовлетворительные результаты можно получить, вырабатывая молочный сахар из творожной сыворотки. Казеиновая сыворотка, в т. ч. термокальциевой коагуляции белков молока, также может быть использована для получения молочного сахара.

Классификация

В зависимости от требований потребителей промышленность производит кристаллический молочный сахар следующих видов:

-  рафинированный и фармакопейный для медицинских препаратов;

-  пищевой для пищевых продуктов;

-  сахар-сырец (техническая лактоза по стандарту ММФ) в качестве сырья для ферментации, рафинации и технических целей;

-  кристаллизат молочного сахара как промышленный полуфабрикат.

Отдельные виды молочного сахара, например сырец, имеют различные сорта. Кроме того, разработана технология молочного сахара в аморфной форме пищевой категории качества, которую получают распылительной сушкой сиропов лактозы.

Технология выработки

Теоретически сущность технологии молочного сахара сводится к извлечению лактозы из молочной сыворотки или её ультрафильтратов, т. е. ее выделению с очисткой от балластных веществ (несахаров): жира, белков минеральных солей. Концентрация лактозы при этом повышается в 20 раз (с 4,5% в исходной сыворотке до 90-99 % в готовом продукте), а содержание несахаров снижается в сотни раз.

Практически получение молочного сахара возможно тремя способами.

I. Выкристаллизация лактозы из пересыщенных сывороточных сиропов.

II. Сушка глубоко очищенной молочной сыворотки.

III. Образование лактозатов с последующим разрушением соединения.

В промышленности широко используется первый способ, основанный на сгущении очищенной или неочищенной молочной сыворотки с последующей кристаллизацией лактозы из пересыщенных за счет охлаждения растворов. Способ имеет несколько вариантов осуществления. Второй способ находит практическое внедрение на базе мембранных методов обработки молочной сыворотки, позволяющих удалять несахара до необходимой степени чистоты готового продукта, совмещая эту операцию с концентрированием молочной сыворотки.

Третий способ представляет пока чисто научный интерес, нуждается в технологической и технической разработке.

Принципиальная блок-схема алгоритма технологического процесса производства молочного сахара по первому способу с указанием этапов, их наименований и режимов приведена на рисунке 2.5.

Мониторинг качества исходного сырья для производства молочного сахара – сыворотки молочной осуществляют по действующей НТД, обращая особое внимание на содержание лактозы, кислотность и исключение качественной фальсификации водой.

Казеиновая пыль и молочный жир легко удаляются из сыворотки центробежным способом на саморазгружающихся сепараторах.

Сывороточные белки могут удаляться путем тепловой денатурации в сочетании с реагентной, безреагентной коагуляцией, ультрафильтрацией, либо сорбцией, например, хитозаном или танином. Удаление небелковых азотистых соединений представляет определенную трудность, однако вполне удовлетворительно осуществимо сорбцией на макропористых ионитах или природных сорбентах. Для создания пересыщенных растворов молочную сыворотку концентрируют путем выпаривания, обратным осмосом, либо комбинацией этих способов. Кристаллизация лактозы из пересыщенных растворов (сиропов) подчиняется общим законам массообмена и лимитируется температурой, временем и механическим побуждением (перемешиванием). По разработкам профессора (ВГТА) оптимальный режим кристаллизации лактозы из очищенных сывороточных сиропов: скорость охлаждения 2-3°С/ч, скорость перемешивания 10-15 об/мин.

Разделение суспензии на влажные кристаллы и мелассу вполне удовлетворительно осуществляется на центрифугах фильтрующего или отстойного типов.

Сушка влажных кристаллов наиболее целесообразна во взвешенном состоянии. При необходимости размол кристаллов обеспечивается на ударных, шаровых, виброшаровых мельницах и дезинтеграторах, а также струйным методом.

Технологические схемы производства молочного сахара в зависимости от вида и сортности включают набор технологических операций для обеспечения получения продукта необходимого качества. Их осуществление проводят в строгом соответствии с действующими технологическими инструкциями.

Производство кристаллизата молочного сахара включает очистку исходного сырья от несахаров – молочного жира, казеиновой пыли и сывороточных белков с последующей концентрацией осветленной сыворотки. Получаемый продукт является внутрипромышленным полуфабрикатом (ранее поставлялся на заводы антибиотиков) и подлежит дальнейшей обработке. Продукт представляет интерес в плане централизации производства, особенно с учетом сезонности получения исходного сырья и рыночных взаимоотношений предприятий отрасли.

Производство молочного сахара-сырца включает процесс выкристаллизации лактозы и сушку кристаллического осадка. Совершенствование технологии возможно за счет ультрафильтрации сыворотки и гидролиза остаточных белков ферментами. Производство молочного сахара-сырца по безотходной технологии из неочищенной сыворотки разработано ВГМА совместно с НПО «Углич». Специфической особенностью является использование адгезионно-инерционной (пороговой) центрифуги.

Производство пищевого молочного сахара включает очистку и рафинацию сыворотки на стадии сгущения.

Совершенствование технологии может быть достигнуто применением мембранных методов. Производство молочного сахара на основе глубокой очистки сыворотки мембранными методами (ультрафильтрация, электродиализ) с распылительной сушкой сиропов позволяет получить молочный сахар пищевой категории качества в аморфной форме.

Производство рафинированного и/или фармакопейного молочного сахара из сахара-сырца включает процесс растворения, рафинации, последующей выкристаллизации лактозы с сушкой и размолом. Качество исходного сырья и степень промывки кристаллов определяют уровень качества готовой продукции.

Следует отметить, что аппаратурно-процессовое оформление технологии молочного сахара является достаточно сложным, энергоемким, с большими затратами труда. Поэтому, с учетом физико-химической сущности технологии, необходима полная механизация и автоматизация всех процессов с использованием промышленных роботов и принципов гибкого автоматизированного производства.

Требования, предъявляемые к качеству молочного сахара пищевого

Согласно действующей нормативно-технической документации молочный сахар должен соответствовать определенным требованиям.

По органолептическим показателям молочный сахар должен соответствовать требованиям, приведенным в таблице 2.12.

Таблица 2.12 – Требования к качеству молочного сахара по органолептическим показателям (по ТУ 10 РФ 1090 – 92)

Наи-мено-вание пока-за-теля	Характеристика и норма
Сахар молоч-ный фар макопей ный	Сахар молочный рафинированный	Сахар моло-чный пище-вой	Сахар молочный сырец	Сахар молочный кристал-лизат
Для де-тского питания	Обы-чный	Мелкок-ристалли - ческий	Улуч-шен-ный	Выс-ший сорт	Пер-вый сорт
Внеш ний вид	Кристаллический порошок	Густая по - движная кристал-лическая масса
Цвет	Белый, в массе одноро-дный	От белого до желтоватого, в массе однородный	Светло-желтый с зеленоватым оттенком	От желто - го до кори чневого
Вкус и запах	Сладковатый без постороннего привкуса и запаха Сладковатый, слегка кисло-сывороточный	Кисло-сы-вороточ-ный
Раз-мер крис-тал - лов	От 50 до 300 мкм	Основная фракция 3-4 мкм не менее 70%, единич-ные кристаллы не более 10 мкм	-	-	-	-	-

По физико-химическим показателям молочный сахар должен соответствовать требованиям, приведенным в таблице 2.13.

Таблица 2.13 – Требования к качеству молочного сахара по физико-химическим показателям (по ТУ 10 РФ 1090 – 92)

Наименова-ние показателя	Характеристика и норма
Сахар молоч-ный фа рмако пейный	Сахар молочный рафинированный	Сахар моло-чный пище-вой	Сахар молочный сырец	Сахар молоч-ный кри сталли - зат
для детско - го пи-тания	обычный	мелко-кристалличе-ский	улуч-шен - ный	выс-ший сорт	пер-вый сорт
Массовая доля альфамоноги-драта, %, не менее	99.100	98.6	98.2	98.1	95.7	95.5	93.1	90.0	-
Массовая доля влаги, %, не более	0.700	1.0	1.2	1.3	1.8	2.0	2.5	3.0	41.0
Массовая доля азотис - тых веществ (в пересчете на белок), %, не более	0.050	0.1	0.3	0.3	1.0	1.0	1.9	3.0	-
Титруемая кислотность, °Т, не более	10.000	15.0	15.0	15.0	55.0	55.0	110.0	200	-
Массовая до - ля золы, %, не более	0.100	0.3	0.3	0.3	1 .5	1.5	2.5	4.0	-
в т. ч.: массо - вая доля хло- ридов (Cl-1), %, не более	0.004	-	-	-	-	-	-	-	-
Удельное вра щение плоско сти поляриза - ции, град.	От + 52,0 до + 53,5	-	-	-	-
Объемная до - ля взвешенно го осадка, см3, не более	-	-	-	-	-	0.4	0.5	0.6	-
Чистота моло чного сахара по эталону, ут вержденному для молока, не ниже группы	I	I	II	II	II	-	-	-	-

По микробиологическим показателям молочный сахар должен соответствовать требованиям, приведенным в таблице 2.14.

Таблица 2.14 – Требования к качеству молочного сахара по микро-биологическим показателям (по ТУ 10РФ 1090 – 92)

Наименова-ние показателя	Характеристика и норма
Сахар молоч-ный фа рмако-пей-ный	Сахар молочный рафинированный	Сахар молочный пище-вой	Сахар молочный сырец	Сахар молоч-ный кристаллизат
для де тского пита-ния	обыч-ный	мелкок-ристал-лический	улуч-шен-ный	выс-ший сорт	пер-вый сорт
Общее количество бактерий в 1г. продукта, не более	1000	1000	10000	10000	10000	-	-	-	-
БГКП в 1г. продукта	Не допускаются	-	-	-	-
Плесневые грибы в 1г. продукта, не более	10	10	50	50	100	-	-	-	-
Дрожжи в 1г. продукта, не более	не до - пускаются	10	50	50	50	-	-	-	-
Патогенные микроорганиз-мы, в т. ч. сальмонеллы в 25 г. продукта	Не допускаются	-	-	-	-
Коагулазополо жительные ста филококки в 1г. продукта	Не допускаются	-	-	-	-

Молочный сахар (кроме мелкокристаллического и кристаллизата) должен быть упакован в непропитанные бумажные четырех-пятислойные мешки по ГОСТ Р 51074-97 с мешками-вкладышами из полиэтилена массой нетто не более 30 кг.

Полиэтиленовые мешки-вкладыши должны изготавливаться по ОСТ 10.140 из пленки или рукавов марки Н по ГОСТ 10354, из нестабилизированного полиэтилена высокого давления по ГОСТ 16337 марки 15803-020 или других марок, разрешенных органами здравоохранения для упаковывания молочных продуктов.

Маркировка. На каждую упаковочную единицу наклеивают этикетку или навешивают ярлык с указанием:

-  наименование или номера предприятия-изготовителя, его

подчиненности, товарного знака (для предприятий, его имеющих);

-  наименования продукта;

-  массы нетто, брутто и тары;

-  порядкового номера места;

-  номера партии;

-  даты выработки;

-  обозначения настоящих технических условий.

Транспортирование и хранение. Транспортирование молочного сахара должно производиться автомобильным или железнодорожным транспортом в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на данном виде транспорта; в пакетированном виде – в соответствии с требованиями по транспортированию молочных продуктов транспортными пакетами, утвержденными в установленном порядке.

Молочный сахар должен храниться в чистых сухих и хорошо вентилированных помещениях при температуре не выше 20ºС. При соблюдении указанных условий срок хранения продукта без снижения его качества – 12 месяцев, для рафинированного и пищевого мелкокристаллического молочного сахара – 6 месяцев.