NL8003129A - Werkwijze voor het stremmen van melk. - Google Patents

Description

ë λ ; ' 803197/vdV/vdKl/hh

Korte aanduiding: Werkwijze voor het stremmen van melk.

De uitvinding heeft betrekking cp een werkwijze voor het stremmen van melk met behulp van daarvoor in aanmerking komende polymeren.

Melk wordt om de daarin aanwezige eiwitten te winnen, 5 op industriële schaal gestremd.

Onder toepassing van technische processen worden de eiwitten vervolgens in industriële produkten omgezet die voor vele doeleinden gebruikt worden, bijvoorbeeld in voedsel, kunststoffen, verf, kleefstoffen alsmede andere toepassingen.

10 Volgens de huidige stand van de techniek kan melk op ver schillende wijzen gestremd worden, doch alle werkwijzen zijn afgeleid van slechts twee werkwijzen namelijk stremming met een zuur of met leb.

Volgens de eerste werkwijze wordt de pH van de melk van de 15 natuuurlijke waarde van 6,6 - 6,7 tot 4,5 - 5,0 verlaagd (isoëlek-trische punt van caseïne). De bedoeling van aanzuren is het neerslaan van de caseïne in de melk ( maar niet van de albuminen of globulinen).

Het aldus verkregen produkt, ook bekend als het isoëlektrische caseïne, bezit noch de oorspronkelijke struktuur noch dezelfde samenstelling.

20 Caseïne in melk is een colloidale oplossing in de vorm van molecuul-aggregaten, bekend als micellen, die een kenmerkende struktuur en een samenstelling bezitten die ook anorganische elementen omvatten waarvan de belangrijkste Ca^-ionen zijn. De pH-verandering leidt tot de volledige afbraak van de micellaire opbouw en het vrijkomen 25 van Ca -ionen in de oplossing. Bij de melkstremming volgens de zure werkwijze worden dus alleen de caseïnen gewonnen, terwijl andere eiwitten en anorganische elementen verloren gaan. De opbrengst aan proteïnen volgens deze werkwijzen is niet hoger dan 36^. De 30 Amerikaanse octrooischriften 2 623 033, 2 665 989 en 2 714 068 beschrijven werkwijzen voor het stremmen van melk met eiwitopbreng-\ sten van meer dan 90%, Het betreft aangepaste zure werkwijzen vaar bij

1 önn 719Q

- 2 - hoge temperaturen (>70°C) worden toegepast. De omstandigheden zijn zodanig dat de gewonnen eiwitten gedeeltelijk gedenatureerd worden en de kenmerkende nadelen van zure stremming bezitten.

De tweede werkwijze voor het stremmen van melk is de 5 zogenaamde lebstremming.onder invloed van bepaalde proteolytische enzymen die een meer of minder specifieke werking op de caseïne-micellen uitoefenen. Het resultaat is een verandering van de elektrische lading in de micellen, die daardoor onstabiel worden en coaguleren. Deze coagulatie leidt niet tot grote structurele ver-10 anderingen van de micellaire caseiees en vindt zonder pH-verandering plaats. Bovendien verkrijt men produkten met een hoger gehalte aan anorganische elementen die in het algemeen waardevoller zijn. Volgens deze werkwijze kunnen echter uitsluitend caseinen gewonnen worden, de andere eiwitten van de melk blijven in de wei achter. Ook in 15 dit geval is derhalve de caseine-opbrengst laag en bedraagt nooit meer dan 95% van de caseine (of ongeveer 84% van het totale gehalte aan eiweitten) door het gedeeltelijk oplossen tengevolge van de produkten van de enzymatische reacties.

Een werkwijze voor het stremmen van melk die onder matige 20 temperatuursomstandigheden zonder pH-verandering kan worden toegepast en die een hogere eiwitöpbrengst dan volgens de bekende werkwijzen mogelijk maakt, zou dus voordelen bieden,

De onderhavige uitvinding beoogt nu een werkwijze voor het stremmen van melk bij matige temperaturen te verschaffen, waarbij 25 de te stremmen melk niet aangezuurd wordt en een eiwitöpbrengst levert van tenminste 90% van het totale eiwitgehalte van de melk.

Het volgens de onderhavige werkwijze verkregen stremsel bezit ten-slotte een zeer korte synerese tijd, waardoor het bijzonder geschikt ê T is voor continu werkende stremmingsprocessen.

30 Volgens de werkwijze der uitvinding brengt men de te strem- * 800 3 1 29 * .· - 3 - men melk met een pH van 5,0 tot 3,0 bij voorkeur 6,0 tot 7,0 en een temperatuur van -10°C tot + 80°C, bij voorkeur -2°C tot +50 in aanraking met een waterige oplossing met een geschikte concentratie polymeren, die zuiver of met elkaar of met andere stoffen 5 vermengd zijn, en een pH tussen 3 en 7, bij voorkeur tussen 4,5 en 7 bezitten. De eigenschappen die deze zuivere of gemengde polymeren volgens de werkwijze der onderhavige uitvinding moeten bezitten, zijn: 1. bij de genoemde temperatuur- en pH-omstandigheden een 10 oplosbaarheid in water van meer dan 0,1 gew^/vol., bij voorkeur meer dan 0,5 gew^/vol.; - 2. in een waterige oplossing bij een pH ^5 een overmaat positief geladen ioniseerbare functionele groepen ten opzichte van de negatief geladen groepen of uitsluitend positief geladen ioniseer-15 bare functionele groepen,bij voorkeur bij ρΗ^ό,Ο, bezitten.

Volgens de werkwijze der uitvinding kan voor het stremmen van melk elk natuurlijk polymeer in natuurlijke of chemisch gemodificeerd toestand of elk kunstmatig of synthetisch polymeer, dat in 20 water oplosbaar is en bij pH>5,0 een netto positieve lading bezit, gebruikt worden.

Voorbeelden van synthetische polymeren die volgens de onderhavige uitvinding gebruikt kunnen worden zijn: polyethyleeni- mine, polylysine, polyornithine, polyvinylpyridine, polyvinylamine 25 of elk ander polymeer met de bovengenoemde eigenschappen. Voorbeelden van natuurlijke polymeren die volgens de onderhavige uitvinding kunnen .worden toegepast zijn alle stoffen die tot de in water oplosbare eiwitten en polysacchariden behoren. Het is echter niet 30 noodzakelijk dat zij in hun natuurlijke toestand de bovengenoemde eigenschappen bezitten. Zij kunnen ook na chemische verandering | voor het beoogde doel gebruikt worden. Zo kan men bijvoorbeeld een i oplosbaar zetmeel dat geen positieve ladingen bezit na omzetting in tl 0ΠΠ 7 1 ?9 - 4 - een aminoëthoxyderivaat gebruiken. Op dezelfde wijze kunnen alle eiwitten met een isoelektrisch punt ^6,0 na volledige of gedeeltelijke verestering van de carboxylgroepen met een alcohol worden toegepast.

5 In het bijzonder kunnen door de chemische verandering in de werkwijze der uitvinding algemeen verkrijgbare eiwitten gebruikt worden die weinig kosten, zoals isoelektrisch caseine, poeder melk, eiwitten uit melkwei, het eiwit van eieren, eiwitten uit dierlijk bloed en plantaardige eiwitten.

10 Bij gedeeltelijk of totale verestering van de carboxylgroepen van een eiwit worden negatieve ladingen onttrokken, waardoor het isoelektrische punt verhoogd wordt. Een op deze wijze gemodificeerd eiwit verkrijgt aldus de voordien eventueel niet aanwezige eigenschap de caseinemicellen van melk te kunnen coaguleren. Deze chemische 15 verandering is voor de onderhavige uitvinding zeer ;nuttig, omdat zij onder zeer milde en economisch voordelige omstandigheden op isoelektrisch caseine en poedervormige melk kan worden toegepast.

Dit feit is van wezenlijk belang, omdat het daardoor moge!ijk 20 wordt melk met caseine of poedervormige melk te coaguleren, zoals uit de hierna volgende voorbeelden zal blijken. De gehele of gedeeltelijke verestering van de carboxylgroepen van een bepaald eiwit wordt bij voorkeur met een goedkope alcohol, bijvoorbeeld ethanol of methanol, uitgevoerd. Desgewenst kan men echter elke andere alcohol 25 gebruiken,zoals glycerine, ethanolamine, choline, glucose enzovoort. Men kan dus de alcohol kiezen afhankelijk van het doel waarvoor het stremmingsproces wordt uitgevoerd.

Melkstremming kan volgens de werkwijze der uitvinding uitgevoerd worden met verse melk, volle melk of halfvolle of magere \0βΟ melk, of melk bereid uit poedervormige melk. Verder kan natuurlijke 1 melk of nog voordeliger door verdampen of door ultrafiltratie \ geconcentreerde melk gebruikt worden.

λ 800 3 1 29 * fi _ —

Men kan de melkstreming volgens de werkwijze der uitvinding bij verschillende temperaturen uitvoeren door de koude stremmende stof aan koude melk (0-5°C) toe te voegen en vervolgens het mengsel op een temperatuur van meer dan 20°C te verwarmen, waardoor een 5 ononderbroken gel ontstaat. Men ken ook de coagulerende stof bij een temperatuur tussen 20°C en 50°C aan de melk toevoegen, waardoor een korrelvormig stremsel ontstaat, waarvan de korrelgrootte afhankelijk is van de toegepaste roermethode. Bij langzaam roeren neemt de grootte, die kan variëren van een fraktie van een millimeter tot 10 een diameter van 2-3 centimeter, toe. De pH kan tijdens het stremmen willekeurig veranderd warden waarbij de pH van de opgeloste stremmende stof niet gelijk behoeft te zijn aan de pH van de te stremmen melk, mits het verkregen mengsel een pH van 5,5 tot 7,0 bezit. De opbrengst van deze stremmingswerkwijze is hoger dan die van de zure of van de 15 lebwerkwijze. Bij een temperatuur van 30 tot 40°C en een pH van 5,5 tot 7,0 is het mogelijk in het stremsel tot 99?. van de oorspronkelijk, in de melk aanwezige eiwitten te verzamelen. Voor het verhogen van de opbrengst is geen hoge temperatuur nodig zoals bij bepaalde zure stremmingswerkwijzen.

20 In tegenstelling tot de lebwerkwijze, die een langdurige verharding van het gel en een omslachtige lebbreekbewerking vereist, verschaft de werkwijze der uitvinding bij een temperatuur tussen 30° en 50°C een korrelvormig stremsel dat men enkele minuten nadat de stremming heeft plaatsgevonden door filtreren van de wei kan 25 scheiden. Dit feit is van groot belang omdat het daardoor mogelijk wordt continue werkende stremmingsinrichtingen te vormen met de daarbijbehorende economische voordelen.

y||? Tenslotte is de hoeveelheid polymeer die voor het coaguleren | van een bepaalde hoeveelheid melk nodig is, afhankelijk van verschil- ll * j-j- | 30 lende factoren! zoals de melksoort, het Ca'‘-iongehalte, de tempera- tuur, de pH waarbij de werkwijze wordt uitgevoerd en de gebruikte 8003129 - 6 - stoffen.

De uitvinding wordt nu aan de hand van een aantal niet-beperkende voorbeelden nader toegelicht.

VOORBEELD I

Melkstremming met synthetische polymeren.

5 In dit voorbeeld maakt men gebruik van uit poedermelk opnieuw bereide melk, die men op de volgende manier bereidt: 120 g poedervormige magere melk (het handelsprodukt MAG-1ST van SITIA-Y0M0 te Milaan) wordt in 1000 ml van een 0,01 M oplossing van CaC^ in water gesuspendeerd en 5 minuten geroerd. De aldus 10 verkregen melk laat men 1 uur bij kamertemperatuur staan en wordt daarna binnen 3 uren na de bereiding gebruikt. Zij bezit de volgende eigenschappen: pH : 6,5; totaal stikstofgehalte (TT!) en het niet van eiwitten afkomstige stikstofgehalte, dat wil zeggen de stikstof die oplosbaar is in 2/i's trichloorazijnzuuroplossingen in water (NPN), 15 bepaald volgens de Kjeldahl-methode, 0,576 g/100 cc voor TN en 0,040 g/100 cc voor NPN.

Het verschil (0,576 - 0,040) van 0,536 g/100 cc is het -gevolg van de eiwitten in de melk, dat wil zeggen 6,38 x 0,536 g =3,42 g eiwitten per 100 cc bereide melk, waarbij 6,38 de faktor is voor 20 het omzetten van Het stikstofgehalte in het caseinegehalte, omdat 6,38 g melk caseine 1 g stikstof bevat.

A) Stremmen van de opnieuwe bereide melk met polyethyleenimine op de volgende wijze: 2g van een 50^’s (gew./gew.) oplossing van polyethyleenimine in water (handelsprodukt van Fluka AG, Buchs, 25 Zwitserland met een berekend molecuulgewicht van 30.000-40.000 Dalton) wordt met water verdund tot ongeveer 30 ml waarna men fosforzuur toevoegt tot de pH 6,4 bedraagt.

·<

De aldus verkregen oplossing wordt met water tot een volume van 50 ml aangevuld en bevat dan per ml 20 mg polymeer.

20 In ongeveer 1 minuut voegt men 25 ml van de polyethyleenimi- 8003129 « ^ - 7 - ne-oplossing ααη 100 ml van de op de hierboven beschreven wijze bereide melk toe en roert langzaam bij een konstante temperatuur van 30°C. Door deze toevoeging stremt de melk onmiddellijk in de vorm van korrels, die zich afscheiden van de wei, die volkomen 5 helder was en de kenmerkende geelgroene kleur bezat. Voor het stremmen van 100 ml melk is dus 0,5 g polymeer nodig. De aldus verkregen korrels worden door filtreren met een poreus G-3 filter van de wei gescheiden en tweemaal met 30 ml gedestilleerd water gewassen. De wei wordt toegevoegd aan het waswater van de vaste 10 stof en het geheel kwantitatief met water tot een volume van 300 ml verdund en vervolgens geanalyseerd.

De gewassen vaste stof wordt eveneens kwcntitatief opgelost in een totaal volume van 250 ml 0,2 M natriumcarbonact en geanalyseerd.

15 De Kjeldahl-stikstofanalyse van de wei-oplossing en van het in natriumcarbonaat opgeloste stremsel levert de volgende resultaten.

Voor het serum:0,049 g TN (totale stikstof) en 0,015 g HPN (niet uit eiwit afkomstige stikstof), d.w.z. 0,049-0,015 g = 0,034 g eiwitstik-stof, overeenkomende met 0,034 x 6,33 = 0,22 g niet-gecoaguieerde •20 eiwit, gelijk aan 0,22/3,43 x 100 = 6,3/ oorspronkelijke in de melk aanwezige eiwitten.

Voor het stremsel : 0,678 g totale stikstof, waarvan 0,16 g afkomstig zijn van het toegevoegde polyethyleenimine (0,5 g met een berekend stikstofgehalte van 32/); d.w.z. dat men 0,518 g eiwitstikstof in het 25 stremsel heeft gewonnen, overeenkomende met 0,518 x 6,38 = 3,31 g (J?J oorspronkelijk in 100 ml melk aanwezige eiwitten, gelijk aan 96,6/ van het totale eiwitgehalte.

i B) Stremmen van de opnieuw bereide melk met pcly-L-iysine.

Men bereidt een oplossing van poly-L-lysinehydrobromide op 30 de volgende wijze. Men lost 2,5 g van dit polymeer(vervaardigd door Khock-Light Laboratories LTD. Colnbrook, Engeland met een berekend 8003129 - 8 - molecuuigewicht van ongeveer 54.000 Dalton) op in 30 ml water, brengt de pH met 1M natriumcarbonaat op 6,4 en verdunt met water tot een volume van 50 ml. De aldus verkregen oplossing bevat 50 mg/ml polymeer. Op precies dezelfde wijze als beschreven onder A 5 voegt men 12 ml νση een oplossing van poly-L-lysinehydrobromide, die 0,6 g polymeer bevat toe om 100 ml melk te stremmen.

Bij het winnen van de wei en de gecoaguleerde eiwitten zoals beschreven onder A en analyse van de stikstof verkrijgt men de volgende resultaten.

10 Voor het serum : 0,060g TN en 0,023 g NPN. Dit komt overeen met 0,060-0,023 = 0,037 g eiwitstikstof, d.w.z. 0,037 x 6,38 = 0,24 g niet-gecoaguleerde eiwitten of 6,9% van de oorspronkelijk in de melk aanwezige eiwitten.

Voor het stremsel : 0,563 g totale hoeveelheid stikstof, waarvan 15 0,08 g afkomstig zijn van polylysine (0,6 g met een stikstofgehclte van 13,4^) ; d .w.z. dat men dus 0,488 g eiwitstikstof in het stremsel wint, overeenkomende met 0,488 g x 6,38 = 3,11 g eiwitten. Uitgaande van de 3,42 g eiwitten die oorspronkelijk in 100 ml melk aanwezig zijn, is deze hoeveelheid 91% van het totale eiwitgehalte. 20 C) Vergelijkende zure stremming.

Men voegt zoals beschreven onder A en B in ongeveer drie minuten bij een op 30°C geregelde temperatuur en onder roeren aan 100 ml opnieuw bereide melk 2,3 ml 1M HC1 toe, waarbij een pH van 4,7 wordt verkregen. Men verwarmt het mengsel ongeveer 30 minuten 25 op 50°C om de afmetingen van het neerslag te vergroten, dat anders niet afgefiltreerd kan worden en daarna op de wijze zoals beschreven onder A en B wordt behandeld. De op deze wijze verkregen wei is niet volkomen helder zoals in de voorgaande gevallen. De resultaten zijn als. volgt.

30 Voor het serum : 0,114 g TN en 0,038 g NPN, overeenkomende met /Sk 0,114 - 0,038 = 0,076 g eiwitstikstof, d.w.z. 0,076 x 6,38 = 0,49 g niet-gecoaguleerde eiwitten of 14,2^ van de oorspronkelijke in de \ 8003129 - 9 - melk aanwezige eiwitten.

Voor het strems^el : 0,459 g TN, overeenkomende met 0,459 x 6,38 = 2,39 g eiwitten, d.w.z. 85,6$ van de oorspronkelijke in 100 ml melk aanwezige eiwitten.

VOORBEELD II

5 Melkstremming met natuurlijke polymeren.

Men bereidt een protamineoplossing als volgt: men lost 2,5 g protamine (vrije base bevattende protamine afkomstig uit zalmsperma, vervaardigd door Sigma Chemical Company, St.Louis, U.S.A.) op in ongeveer 30 ml water en brengt de pH met IN HC1 op 6,4. Men 10 verdunt de verkregen oplossing met water tot een volume van 50 ml zodat één ml 50 mg eiwit bevat.

Op precies dezelfde wijze als beschreven onder A en B van Voorbeeld I voegt men 17,5 ml protamine-oplossing toe die 0,875 g vrije base bevat om 100 ml opnieuw bereide melk te stremmen. Men 15 wint de wei en de gestremde eiwitten op precies dezelfde wijze als beschreven in Voorbeeld I, waarbij de stikstofanalyse de volgende resultaten levert.

Voor het serum : 0,064 g TN en 0,037 g NPN, waaruit volgt dat het eiwitstikstofgehalte 0,064 - 0,037 = 0,027 g bedraagt, overeenkomende 20 met 0,027 x 6,38 = 0,17 g niet-gecoaguleerde eiwitten, of 5$ van de oorspronkelijk in de melk aanwezige eiwitten.

Voor het ."stremsel : 0,776 g totale stikstof, waarvan 0,275 g afkomstig is van protamine (0,875 g met een stikstofgehalte van 31,4$), overeenkomende met een opbrengst in het stremsel van 0,776 - 0,275 = 25 0,501 melkeiwitstikstof, of 0,051 x 6,38 = 3,20 g eiwitten.

Uitgaande van 3,42 g oorspronkelijk in 100 ml melk aanwezige eiwitten is dit 93,5$ van het totale eiwitgehalte.

VOORBEELD III

Stremmen van opnieuw bereide melk met behulp van chemisch gemodifi- \J?} 30 ceerde natuurlijke polymeren.

% \ De in de stremmingsproeven volgens dit voorbeeld gebruikte 1 ΟΛΑΤ100 - 10 - opnieuw bereide melk is volgens de in Voorbeeld I beschreven werkwijze bereid.

A) Melkstremming met caseine die met methylalcohol veresterd is.

Men suspendeert 5 g isoelektrische caseine (stikstofgehalte 5 14,8/i), bereid door neerslaan bij pH 4,7 van opnieuw bereide poeder-melk, in 40 ml absolute methylalcohol en voegt 10 ml van een 1,05 M oplossing van HC1 in methanol toe. Men roert de suspensie 43 uren bij kamertemperatuur, waarna men de suspensie door een poreus filter filtreert. Men wast de verkregen veresterde caseine driemaal met 10 30 ml methylalcohol en droogt bij 40°C onder vacuum. De opbrengst aan droogt produkt bedraat 4,95 g.

Men bepaalt de hoeveelheid veresterde carboxylgroepen als volgt. Men lost 200 mg met methanol veresterde caseine op in 20 ml water, waarbij vanzelf een pH van 2,6 ontstaat. Men verhoogt de pH 15 met 0,1 McOH tot 3,0 en titreert de oplossing met 0,01 N NaOH tot pH 3,0.

Voor deze oplossing is 16,3 ml 0,01 N NaOH nodig om de pH van 3,0 tot 3,0 te verhogen.

Voor 200 mg isoelektrische caseine opgelost in 20 ml water 20 en met 0,1 N HC1 op pH 3,0 gebracht is 30 ml 0,01 N NaOH nodig om de pH van.3,0 tot 3,0 te verhogen.

Uit deze gegevens volgt dat het produkt per gram (30,0-16,3) x 0,01/0/2 = 0,68 meq estergroepen per gram produkt bezit.

25 De aldus verkregen veresterde caseine bezit een stikstof gehalte van 14,1^0.

Men lost 4 g van dit produkt op in 200 ml water en brengt de pH met IN NaOH op 4,7. De oplossing bevat dus 20 mg/ml chemisch gemodificeerde eiwitten.

30 Volgens de in de Voorbeelden I en II beschreven wijze voegt men 90 ml van deze oplossing toe om 100 ml opnieuw bereide melk te 8003129 -11.- » « stremmen. De verkregen wei is volkomen helder en bezit de kenmerkende geelgroen kleur.

Men wint de wei en het stremsel kwantitatief volgens de werkwijze van Voorbeeld I, waarbij de volgende resultaten verkregen 5 worden.

In de wei is de totale hoeveelheid stikstof gelijk aan de niet uit eiwitten afkomstige stikstof namelijk 0,029 g, waaruit volgt dat in dit geval alle melkeiwitten zijn neergeslagen.

Het totale stikstofgehalte in het stremsel bedraagt 0,779 g 10waarvan 0,254 g afkomstig is van de toegevoegde veresterde caseine (1,3 g met 14,1$ stikstof). Dit wil dus zeggen 0,779 g-0,254 = 0,525 g eiwitstikstoffen, overeenkomende met 0,525 x 6,33 = 3,35 g gecoagu-leerde eiwitten, of 93$ van de oorspronkelijke in 100 ml melk aanwezige eiwitten.

153) Melkstremming met caseine die met ethylalcohol veresterd is.

Men suspendeert 5 g van de op de hierboven onder A beschreven wijze bereide isoelektrische caseine in 45 ml absolute ethylalcohol en voegt 5 ml 3,2 N HC1 in absolute ethylalcohol toe. Men roert de suspensie 5 dagen bij kamertemperatuur.

20 Men isoleert het produkt op precies dezelfde wijze als beschreven onder A en analyseert op dezelfde wijze. Het bevat 0,65 meq/g veresterde carboxylgroepen en 14, .$ stikstof.

Men voegt 80 ml van een waterige oplossing met een pH van 4,7 die 20 mg/ml met ethanol veresterde caseine bevat toe om 100 ml 25 opnieuw bereide melk onder de omstandigheden van Voorbeeld I te stremmen.

De analyse van de wei en het stremsel volgens de in de voorgaande voorbeelden aangegeven wijze levert de volgende waarden.

In de wei bedraagt het totale stikstofgehalte 0,058 g en het niet j 30uit eiwitten afkomstige stikstofgehalte 0,042 g zodat de hoeveelheid niet-gecoaguleerde eiwitten (0,058-0,042) x 6,38 = 0,10 g bedraagt 8003129 - 12 - overeenkomende met 3$ van het totale eiwitgehalte. In het stremsel wordt 0,735 g stikstof teruggewonnen, waarvan 0,224 g afkomstig is van de toegevoegde caseine (1,6 g met 14p$.stikstof), dat wil zeggen dat de hoeveelheid uit het stremsel gewonnen eiwitten 5 (0,735-0,224) x 6,38 = 3,26 g of 95,3$ bedraagt.

C) Melkstremming van poedermelk die met methylalcohol veresterd is.

Men suspendeert 32 g in een oven bij 60°C onder vacuum tot konstant gewicht gedroogde poedermelk in 83 ml absolute methylalcohol en voegt 12 ml 3,2 N HC1 in absolute methanol toe. Men centrifugeert 10 de suspensie en suspendeert het verkregen produkt in 10Θ ml methylalcohol waarna men opnieuw centrifugeert. Deze bewerking wordt driemaal uitgevoerd. Na drogen van het produkt in een oven bij 50°C onder vacuum tot constant gewicht, wordt 27,5 g chemisch gemodificeerde peodermelk verkregen. Men lost 20 g van dit produkt op in 15 200 ml water en brengt de pH met enkele druppels 1 N NaOH op 4,5. De oplossing bevat dus 100 mg/ml poedermel k die door reactie met methanol en HC1 gemodificeerd is. Onder de in Voorbeeld I beschreven omstandigheden voegt men 65 ml van de oplossing van de veresterde poedermelk toe om 100 ml opnieuw bereide melk te coaguleren.

20 De wei, die volkomen helder is en de kenmerkende geelgroene kleur bezit, wordt kwantitatief gewonnen door het neerslag tweemaal met 30 ml water te wassen en de oorspronkelijke wei samen met het waswater tot een totaal volume van 300 ml te verdunnen. Bepaling van het totale stikstofgehalte en het niet uit eiwitten afkomstige 25 stikstofgehalte volgens de methode van Kjeldahl geeft voor deze oplossing waarden van respektievelijk 0,205 g en 0,163 g. De overblijvende niet-gecoaguleerde eiwitten in de wei bedragen dus (0,205-0,163) x 6,33 = 0,270 g, overeenkomende met 7,3$ van de oorspronkelijke in 100 ml melk aanwezige eiwitten.

30 D) Vergelijkende lebstremming.

Men voegt 0,1 ml kalfslebvloeistof (concentratie 1:10.000) > 8003129 - 13 - toe ααη 100 ml melk met een konstante temperatuur van 20°C. Men roert het mengsel 2 minuten en laat daarna staan. Na ongeveer 15 minuten stremt de melk tot een ononderbroken gel.

Men laat het gel ongeveer 20 minuten verharden, waarna men 5 met een spatel fijndrukt. Men verhoogt de temperatuur van het mengsel tot 50°C en laat 30 minuten staan. Vervolgens scheidt men door filtreren de vaste stof van de wei, die in dit geval troebel is, (d.w.z. niet volledig helder zoals in de voorgaande voorbeelden). Men wast de vaste stof tweemaal met 30 ml wateruen lost 10 kwantitatief op in 250 ml 0,2N NaOH, waarbij men het verkregen serum kwantitatief wint en aan de wasvloeistoffen van de vaste stof toevoegt, waarbij men het mengsel met water tot 300 ml verdunt. De stikstofbepaling volgens Kjeldahl geeft de volgende resultaten.

Voor de wei bedraagt het totale stikstofgehalte 0,092 g en 15 het niet van eiwitten afkomstice stikstofaehalte 0,036 a. Er blijft dus (0,092-0,36) X ó,38g eiwitten in de wei achter, overeenkomende met 10,4%> van de oorspronkelijke in de melk aanwezige eiwitten.

Voor het stremsel bedraagt het totale stikètofgehalte 0,469 g, overeenkomende met 2,99 g gestremde eiwitten, gelijk aan 20 87,5% van de oorspronkelijk in de melk aanwezige eiwitten.

VOORBEELD IV

Stremming van verse gepasteuriseerde volle melk met veresterde eiwitten.

In dit voorbeeld wordt verse gepasteuriseerde volle melk 25 uit de Melkcentrale van Rome gebruikt.

A) Stremmen van volle melk bij verschillende temperaturen met behulp van albuminen die met methanol veresterd zijn.

Men suspendeert 10 g kristallijne albumine uit ossenserum 'W') 'T* 30 (vervaardigd door Merck, Darmstadt, k'est-Duitsland) in 90 ml absolute \ methanol en voegt 10 ml van een 3,27 M oplossing van BC1 in methanol toe. Men roert het mengsel 48 uren bij kamertemperatuur. Vervolgens voegt men 200ml water aan het mengsel toe en brengt de pH van de - J 4 - verkregen oplossing met 1M ΝσΟΗ op 5,5, Men concentreert de verkregen oplossing door afdampen onder vacuum bij een temperatuur van 30° tot 40°C tot een volume van ongeveer 100 ml, dialyseert 24 uren met water en droogt uit bevroren toestand. Op deze wijze verkrijgt men 5 10,05 g met methanol veresterde albumine.

Dit eiwit wordt, zoals beschreven voor caseine in Voorbeeld III, getitreerd en blijkt 0,55 meq/g veresterde carboxylgroepen te bezitten. Het stikstofgehalte bedraagt 15,1^.

Men last 2,5 g van dit eiwit op in 50 ml water en brengt 10de pH op 6 onder vorming van een oplossing die 50 mg/ml eiwit bevat.

Men koelt 100 ml volle melk (TN = 0,544. Nptq _ 0,024; totaal eiwit gehalte = (0,541-0,024) x <5,33 = 3,30 g) met een pH van 6,6 af tot een konstante temperatuur van 6°C en voegt 22 ml van de veresterde albumineoplossing,eveneens met een temperatuur van 6°C toe,

De toevoeging van albumineoplossing veroorzaakt in de koude melk geen stremming. Nadat het mengsel 20 minuten op 30°C verwarmd is ontstaat een ononderbroken gel dat lijkt op het in de lebstremming verkregen gel.

Volgens de werkwijze beschreven onder D in Voorbeeld III 20verkrijgt men de volpnde resultaten.

De wei bezit een totaal stikstofgehalte van 0,048 g en een niet-eiwitstikstofgehalte van 0,031 g, waaruit volgt dat (0,048-0,031) x 6,38 = 0,110 g niet gestremde eiwitten aanwezig zijn, overeenkomende met 3,3% van de oorspronkelijke eiwitten.

25 In het stremsel vindt men 0,665 g stikstof, waarvan 0,163 g afkomstig is van het veresterde albumine (1,1 g met 15,1^ stikstof).

De totale hoeveelheid gewonnen eiwitten bedraagt dus 0,497 x 6,33 = 3,17 g, overeenkomende met 96% van de oorspronkelijk in de melk aanwezig eiwitten.

30 8) Stremmen van volle melk met caseine die met methcnol veresterd is.

Men bereidt een oplossing in water met een pH van 4,7 die 20 mg/ 100 ml Ca^-ionen bevat (toegevoegd in de vorm van chloriden) en 2 g/ 100 ml met methanol veresterde caseine (hetzelfde produkt 8003129 - 15 - dat onder A in Voorbeeld III is gebruikt).

In ongeveer 3 minuten voegt men 100 ml van deze oplossing aan 100 ml volle melk met een constante temperatuur van 30°C toe. De melk stremt in korrelvorm, waarbij zich een volkomen heldere wei 5 afscheidt. Na toepassing van de werkwijze beschreven in de voorgaande voorbeelden worden de volgende resultaten verkregen.

De wei bezit een totaal stikstofgeholte van 0,037 g en een niet-eiwitstikstofgehalte van 0,025 g. De hoeveelheid niet-gestromde eiwitten bedraagt dus 0,08 g overeenkomende met 2,4% van de oorspron-10 kelijke aanwezige eiwitten.

Het stremsel blijkt 0,775 g stikstof te bevatten, waarvan 0,282 g afkomstig zijn van de toegevoegde caseine, dat wil zeggen (0/775-0,282) x 6,38 - 3,15 g gestremde eiwitten overeenkomende met 95,3%.

15 In de volgende tabel zijn de belangrijkste resultaten van de beschreven voorbeelden opgencmen.

« n rm 2 9 - 16 -

Percentage door stremmen verkregen

Coagulerende Voorbeeld melkeiwitten_ berekend berekend gemiddelde door analyse door cnalyse ven het van wei stremsel

OPNIEUW BEREIDE K'ELK

Polyethyleenimine -Ι-Λ 96,6 93,7 95,1

Poly-L-lysine- hydrobromide I-B 91 93,1 92

Protamine II 93,5 95,0 94,3

Caseine veresterd met methanol III-A 98 100 99

Caseine veresterd met ethanol III-8 95,3 97,0 96,2

Poedermelk veresterd met methanol III-C - 92,2 92,2

Zure stremming met HC1 ~ I-C 35,6 35,3 85,7

Lebstremming III-D 37,5 89,6 83,6

VERSE VOLLE MELK

Albumine veresterd met methanol IV-A 96 96,7 96,3

Caseine veresterd met methanol IV-B 95,3 97,6 96,5 "j έ 8003129

Claims (16)

1. Werkwijze voor het stremmen van melk, met het kenmerk, dat men melk met een waterige oplossing van een polymeer met een netto positieve lading bij een pH van §0 of hoger behandelt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de melk 5 wordt gekozen uit verse volle melk, halfvolle of magere melk, uit poedermelk opnieuw bereide melk of uit door verdampen of ultrafiltratie geconcentreerde melk.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of_2, met het kenmerk, dat het stremmen wordt uitgevoerd bij een pH van 5,0 tot 8,0.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het stremmen bij voorkeur bij een fi>H van 5,5 tot 7,0 wordt uitgevoerd.

5. 'Werkwijze volgens conclusie 1-4, met het .kenmerk, dat het stremmen bij een temperatuur tussen -10°C en +80°C wordt uitgevoerd.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het strem-15 men bij voorkeur bij een temperatuur tussen -2°C en +50°C wordt uitgevoerd .

7. Werkwijze volgens conclusie 1-6, met het kenmerk, dat het stremmen bij constante temperatuur wordt uitgevoerd.

8. Werkwijze volgens conclusie 1-7, met bet kenmerk, dat het 20 polymeer.bij de temperatuur en de pH omstandigheden van het stremmen voor meer dan 0,1 gew.^/vol. in water oplosbaar is.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het polymeer bij voorkeur bij de temperatuur- en pH-omstandigheden van het stremmen voor meer dan 0,5 gew.$/vol. in water oplosbaar is.

10. Werkwijze volgens conclusie 1-9, met het kenmerk, dat het polymeer een al dan niet chemisch gemodificeerd natuurlijk polymeer is.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het poly-meer bij voorkeur uit chemisch gemodificeerde eiwitten wordt gekozen. I 30 800 3 1 29

12. Merkwijze volgens conclusie 10 of 11, met het kenmerk, dat de chemische modificatie van de eiwitten bij voorkeur uit gehele of gedeeltelijke verestering van de carboxylgroepen met alcohol bestaat.

13. Werkwijze volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de veresterde eiwitten in zuivere toestand of onderling of met ander eventueel niet polymere stoffen gemengd zijn.

14. Werkwijze volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de al dan niet gemengde veresterde eiwitten de ethyl- of methylesters zij nvan isoelektrische caseine, poeder-melk, ei-albumine, uit melkwei gewonnen eiwitten, uit dierlijk bloed gewonnnen eiwitten, plantaardige eiwitten of gehydroliseerde eiwit-produkten van een van deze stoffen.

15. Werkwijze volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het polymeer uit een synthetische polymeer uit de polyaminegroep bestaat.

16. Werkwijze volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het polymeer bestaat uit natuurlijke eiwitten behorende tot de histonen en protaminen. f I 8003129