ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ О КАЗЕИНЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ

Современному казеиноделию в развитых зарубежных странах присуща высокая степень концентрации. Это привело к определенной специализации стран – одна группа производит и експортирует казеин, а другая – импортирует, занимаясь переработкой его на технические и пищевые цели. Крупнейшими производителями казеина в настоящее время являются Новая Зеландия, Австралия, Аргентина, Франция, на долю которых приходится 90% мирового производства и експорта.

Основные етапы производства казеина:

Одним из важнейших условий выработки казеина высокого качества является правильное сепарирование молока и получение обрата с низким содержанием жира, поскольку жирность казеина в значительной степени определяется жирностью исходного обрата. При содержании жира в обрате 0,02-0,03%, которое может быть получено при правильной експлуатации сепараторов, обеспечивается получение казеина с низким содержанием жира (1,0-1,1%). Содержание жира в обрате 0,05% также обеспечивает выработку казеина експортных кондиций, т.е. с жирностью не более 1,5%. При жирности обрата выше 0,05% получение експортного казеина практически невозможно: жирность в етом случае превышает допустимые нормы и цена на казеин снижается как минимум на 10%.

Основные факторы, влияющие на улучшение степени обезжиривания:

- снижение производительности сепаратора на 20-30% против паспортной;

- поддержка температуры сепарирования на уровне 40-45 °С;

- контроль давления на выходе сливок и обезжиренного молока;

- контроль жирности сливок;

- равномерность подачи молока на сепарирование.

Следующий важный етап – процесс коагуляции. Он оказывает существенное влияние не только на конечное качество, но и на економию сырья.

Как известно, технология производства казеина-сырца непрерывным способом весьма существенно отличается от технологии производства его на оборудовании непрерывного действия. Ето различие заключается прежде всего в том, что продолжительность коагуляции и формирования сгустка во много раз сокращается по сравнению с выработкой по традиционной технологии и составляет не более 1,5-2 минут. Регулируя условия проведения етого етапа в потоке, можно получать готовый продукт с различными свойствами. Здесь, наряду с полнотой дименерализации, глубиной коагуляции, наиболее важны такие свойства получаемого казеинового зерна, как его упругость и прочность, они являются одними из главных показателей качества продукта на первой стадии процесса - коагуляции. На етой стадии сказываются такие факторы, как вид и концентрация коагулянта, температура и рН коагуляции, продолжительность выдержки сгустка, скорость его движения вместе с сывороткой, условия формирования зерна и способ отделения от сыворотки.

С учетом международной практики и спроса на казеин на мировом рынке возможно использование в качестве коагулянтов при осаждении казеина в потоке как молочной, так и соляной кислот. Предпочтение в нашей стране было отдано соляной кислоте, как более дешевой и менее дефицитной. Параллельно с кислотой используется и жидкая кислая сыворотка, в связи со сложившимися традиционно условиями его использования. С концентрацией коагулянта и его видом связаны размеры получаемого зерна, его структурно-механические свойства, величина потерь белка в сыворотке в виде пыли, а также степень разбавления сыворотки, которую желательно свести к минимуму. При использовании концентрации 1,3-1,4 Н (1300-1400°Т) получается зерно с наилучшими структурно-механическими свойствами, благодаря которым легко осуществляется последующая обработка казеина и сокращаются потери белка.

Оптимальная температура смешивания высококонцентрированного коагулянта с исходным сырьем составляет 8-12°С. выбор температуры осуществляется с учетом того, что при производстве казеина в больших масштабах ведется резервирование сырья, при етом физико-химические изменения обуславливаются температурой и длительностью хранения. При низких температурах 0-6°С происходят глубокие изменения белковой и солевой части молока, приводящие, в частности, к нарушению устойчивости коллоидной системы. Ввиду указанного выше, а также ввиду того, что в больших масштабах производства глубокое охлаждение всего сырья потребует больших затрат холода, а затем – для подогрева до температуры коагуляции значительного расхода пара, препятствующего максимальной агрегации частиц казеина, интервал от 0 до 6°С для смешивания использовать нежелательно.

На стадии смешивания коагулянта с исходным сырьем завершается, так называемая «химическая» фаза коагуляции – подавление буферности молока, сдвиг рН до изоелектрической точки казеина, отщепление кальция от казеинат-кальций-фосфатного комплекса, что при повышении температуры приводит к моментальной видимой коагуляции казеина.

Структура образующегося сгустка находится в прямой зависимости от его активной кислотности (рН) и температуры. Каждому значению рН и температуры соответствует определенный вид структуры, а также определенные прогностные свойства казеина и потери белка в виде пыли, что объясняется различным состоянием белка и различной степенью взаимодействия мостичных связей. Наилучшие структурно-механические свойства, меньшие потери белка и достаточная степень деминерализации достигается при рН 4,60-4,50 и температуре 40-48°С. Эти же условия способствуют и улучшению синеретических свойств казеина и максимальной степени дегидратации, что дает возможность заменить продолжительную стадию обсушки зерна, необходимую при традиционном технологическом процессе. При етих же параметрах достигается и большее использование белка и сухих веществ.

Достаточная степень деминерализации казеина на линии при значениях рН коагуляции, близких к 4,6 говорит о возможности получения при етом продукта с низким содержанием золы, поскольку зольность его является одним из важнейших показателей качества.

Большое влияние на прочностные характеристики получаемого сгустка оказывает скорость движения его вместе с сывороткой в коагуляторе: с понижением скорости снижаются и потери белка, особенно – в виде пыли.

Таким образом, при коагуляции белков молока в движущемся потоке необходимо учитывать также влияние скорости на процесс структурообразования. Превышение ее оптимального значения вызывает разрушение уже сформированного сгустка. В связи с указанным производительность линии не должна превышать 4500-5000 л/час по обезжиренному молоку.

После коагуляции и выдержки сгустка следуют етапы отделения сыворотки и промывки зерна с целью максимального удаления небелковых компонентов молока. Для более полного отделения сыворотки и снижения остаточного количества ее, попадающей в промывную воду, необходимо правильно с одновременным отделением сыворотки вести процесс разделения сгустка на зерна, т.е. – осуществлять стадию формирования зерна, что способствует:

- снижению загрязнения промывной воды сывороткой, а, следовательно, и коагулянтом, содержащимся в ней;

- более полному использованию еффекта подкисления промывной воды серной кислотой для улучшения физических свойств сгустка.

Промывка проводится с целью возможно более полного освобождения казеина от всех небелковых компонентов (молочной кислоты, молочного сахара, солей и частично жира). Промывка играет решающую роль в получении казеина с низкой кислотностью; в тщательно промытом казеине ниже кислотность, меньше золы, он в меньшей степени подвержен порче.

Все следующие за промывкой операции: прессование, дробление и сушка должны непрерывно следовать одна за другой во избежание ухудшения качества казеина (повышения кислотности, разложения белка, изменения цвета и др.).