SE530577C2 - Metod för att behandla ett vassleproteinkoncentrat genom mikropartikulering - Google Patents

Description

25 30 35 53%) 577 2 proteinkoncentratet under högt tryck värmebehandlas, varefter proteinkoncentratet genomgår en mekanisk behandling.

Föredragna utföringsformer av uppflnningen har vidare getts de av underkraven framgående kännetecknen.

En föredragen utföringsform av uppfinningen kommer nu närmare att beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, vilka: Fig. 1 visar ett flödesschema för metoden enligt uppfinningen.

Uppfinningen avser en metod för mikropartikulering av vassleproteiner.

Råvaran för processen är en WPC-lösning (Whey Protein Concentrate) som erhålles ur vassie genom mikro- eller ultrafiltrering. Vassleproteinkoncentratet . utgör retentatet från denna process. Vassleproteinkoncentratet är en gulaktig vätska med smak av vassie. Eftersom vassie är en känslig produkt måste den i processas omedelbart efter uppsamling, altemativt kylas ner och lagras.

Metoden visas i Fig. 1 som ett flödesschema. Vassleproteinkoncentratet kommer in till processen genom rörledningen 1. Rörledningen 1 kan vara direkt ansluten till retentatsidan på en ultrafiltreringsanläggning för utvinning av koncentrat, alternativt vara ansluten till en lagringssilo. Råvaran kan också vara ett WPC-pulver som är upplöst i vatten.

Vassleproteinkoncentratet passerar en balanstank 2 och en centrifugalpump 3 innan koncentratet föruppvärms till ca 75°C i en värmeväxlare 13. Värmeväxlaren 13 visas i Fig. 1 som en plattvärmeväxlare, men även andra typer av värmeväxlare kan användas. Som uppvärmningsmedium används företrädesvis produkt som befinner sig nedströms i processen och som skall kylas ner. Alternativt används hetvatten som uppvärmningsmedium. 75°C är den temperatur varvid vassleproteinet startar att denaturera.

Därefter bringas det föruppvärmda proteinkoncentratet att passera en högtryckspump. Företrädesvis används högtryckspumpen i en homogenisator 4, utan att vassleproteinet passerar någon homgeniseringsutrustning. Alternativt kan en annan typ av högtryckspump användas, såsom en positiv pump.

Vassleproteinet trycksätts till ca 40-86 bar.

Eftersom produkten under större delen av nedanstående process är trycksatt till 40-80 bar så har detta en positiv effekt på inaktivering av bakteriofager. Bakteriofager förekommer naturligt i vassie och förstör om de ärl aktiva de flesta typer av bakterier. Detta kan vara förödande om man har önskade bakterier som tillsatts i en speciell tillverkningsprocess, exempelvis såsom vid ost- och yoghurttillverkning.

Det trycksatta vassleproteinet får därefter passera en eller flera värmeväxlarelement 5, där proteinet värms till 85-140 °C, företrädesvis 10 15 20 25 30 35 5310 57? 3 85 -125°C. I den föredragna utföringsformen där vassleproteinet är avsett att användas för osttillverkning värms proteinet till 95°C. Värmeväxlarelementen 51 utgörs i den föredragna utföringsformen av tubvärmeväxlarelement, men även 1 skrapvärmeväxlare eller andra värmeväxlare lämpliga för produkten kan användas. Tubvärmeväxlaren utgöres lämpligen av en monotub eller en tubvärmeväxlare med koncentriska rör, för att den viskösa produkten lättare skall kunna passera. Värmeväxlarelementet 5 kan också kombineras med uppvärmning medelst en injektor eller en infusor.

I en hållarcell 6 som är placerad efter värmeväxlarelemenlen 5 får produkten uppehålla sig under 3-30 minuter, företrädesvis 5-20 minuter och i den föredragna utföringsformen minst 15 minuter, vid önskad temperatur, för att få en så hög denaturering som möjligt. För denaturerat vassleprotein avsett för osttillverkning är uppehållstiden minst 15 minuter. Hållarcellen 6 utgörs vanligen av en spiralformad rörledning. Alternativt kan en rörledning av annan form, som tillåter uppehållstider upp till 30 minuter, användas.

Då vassleproteinet uppehåller sig i Värmeväxlarelementen 5 och i hållarcellen 6 sker denatureringen av proteinet. Samtidigt aggregerar proteinet, d.v.s. det klumpar ihop sig.

Efter uppehållstiden i hållarcellen 6 transporteras det nu denaturerade vassleproteinet vidare till ett eller flera värmeväxlarelement 7 där vassleproteinet kyls till ca 75°C. Värmeväxlarelementen 7 utgörs iden föredragna utföringsformen av tubvärmeväxlarelement, men även skrapvärmeväxlare eller andra värmeväxlare lämpliga för produkten kan användas. Tubvänneväxlaren . utgöres lämpligen av en monotub eller en tubvärmeväxlare med koncentriska rör, för att den viskösa produkten lättare skall kunna passera.

Som värrneöverföringsmedium ivärrneväxlarelementen 5, 7 används i den föredragna utföringsformen av uppfinningen en sluten vattenledning 8 som värmer respektive kyler i värrneväxlarelementen 5, 7. Den slutna vattenledningen har en centrifugalpump 9 och en värmeväxlare 10. Värmeväxlaren 10 är företrädesvis en plattvärmeväxlare, men även andra typer av värmevåxlare kan användas. l värmeväxlaren 10 värms vattnet i vattenledningen medelst hetvatten eller ånga från en ledning 11. Anordningen är anpassad för ett högt värmeutnyttjande för processen. .

Den färdiga produkten som är denaturerad och aggregerad leds nu vidare för mekanisk behandling, till en homogeniseringsutrustning 12, vilken kan vara homogeniseringsutrustningen i en homogenisator 4, där produkten bringas att passera en trång spalt. Samma homogenisator 4 kan användas för trycksättning av produkten för processens genomförande, i homogenisatorns 4 10 15 20 25 30 35 530 577 4 högtryckspump, men man hari praktiken splittrat homogenisatorns 4 huvuddelar.

Det vill säga högtryckspumpen och homogeniseringsutrustningen 12 på nämnda homogenisator 4 har olika placering iden anordning som används för metoden enligt uppfinningen. Alternativt kan någon annan form av mekanisk behandiingsutrustning såsom en mixer eller liknande användas.

Den mekaniska behandlingen gör att det denaturerade och aggregerade vassleproteinet finfördelas. I denna del av processen är det önskvärt att man får en partikelstorlek på det finfördelade proteinet, som har ett så smalt spektrum som möjligt. Samtidigt är det önskvärt att kunna ”skräddarsy” partikelstorleken för speciella applikationer. Således vill man exempelvis vid osttillverkning ha partiklar som är mellan 3 och 10 um. Genom att kombinera olika parametrar, såsom homogeniseringsspaltens höjd, eller olika utrustning vid den mekaniska behandlingen kan man uppnå önskad partikelstorlek på den färdiga vassleprodukten. Processen möjliggör också att uppnå andra specifika produktegenskaper, såsom vattenbindningsförmåga och densitet.

Den färdiga produkten som består av denaturerat och finfördelat vassleprotein har fått ett nytt utseende och smak genom processen och påminner om en krämig mjölkliknande vätska. Metoden enligt uppfinningen, där produkten mestadels befinner sig under högt tryck, gör att man får en minskad risk för igensättning av produkt, då denna genom denaturering och aggregering förändras i processen.

Den färdiga produkten kyls nu i en värmeväxlare 13, vilken värmeväxlare också kan användas enligt ovan, för uppvärmning av den till processen inkommande råvaran. För ett maximalt utnyttjande av värmeenergin låter man i en eller flera sektioner 14 av värmeväxlaren 13, den upphettade färdiga produkten värma upp den kalla råvaran. I en eller flera ytterligare sektioner 151 kyls den färdiga produkten ytterligare genom att man som medium använder isvatten som kommer in i värrneväxlaren 13 genom ledningen 16.

Den således mikropartikulerade produkten lämnar processutrustningen genom rörledningen 17 och förs vidare till lagring i tankar för att senare kunna användas som råvara till exempel vid osttillverkning eller någon annan livsmedelstillverkning. Alternativt kan den mikropartikulerade produkten gå direkt till någon annan processutrustning, såsom indunstningutrustning för tillverkning av vasslepulver.

Som framgått av ovanstående beskrivning åstadkommas med föreliggande uppfinning en metod för mikropartikulering av vassleprotein genom värmebehandling och mekanisk behandling som ger en produkt med hög proteindenaturering. Partiklarna iden färdiga produkten kan ”skräddarsys” för den 530 5?7 5 applikation som produkten är avsedd för. Metøden enligt uppfinningen ger också en inaktivering av bakteriofager i vassleproteinet.

Claims (7)

SSU 57? PATENTKRAV

1. Metod för att behandla ett vassleproteinkoncentrat genom mikropartikulering, vilken mikropartikulering innefattar värmebehandling och mekanisk behandling av proteinkoncentratet, kännetecknad därav att proteinkoncentratet bringas att passera en högtryckspump och att prøteinkoncentratet värmebehandlas under ett tryck av 40-80 bar, varefter proteínkoncentratet genomgår en mekanisk behandling.

2. Metod i enlighet med patentkravet 1, kännetecknad därav att högtryckspumpen utgörs av högtryckspumpen i en homogenisator (4) och att den mekaniska behandlingen sker i en homogeniseringsutrustning (12).

3. Metod i enlighet med patentkravet 1, kännetecknad därav att värmebehandlingen sker i en eller flera tubvärmeväxlarelement (5).

4. Metod i enlighet med patentkravet1, kännetecknad därav att värmebehandlingen sker vid 85-140°C under 3-30 minuter.

5. Metod i enlighet med patentkravet 4, kännetecknad därav att värmebehandlingen sker vid 85-125°C under 3-30 minuter.

6. Metod i enlighet med något av patentkraven 4 eller 5, kännetecknad i därav att värmebehandlingen sker under 5-20 minuter.

7. Metod i enlighet med patentkravet 4, kännetecknad därav att värmebehandlingen sker vid 95°C under minst 15 minuter.