178770. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés tej savanyítására, kazein és tejsavó előállítására
3 178770 4 fehérje (száraz anyagra számítva) 95% ásványi anyagok (száraz anyagra számítva, ideértve a foszfor-pentoxidot is) 2,5% zsírok 1,5% nedvességtartalom 10,0% szabad savtartalom, legfeljebb 0,15% üledék, egyéb a fennmaradó rész A mosott kazeinból ezután vízszintes elrendezésű ülepítőn sajtolással távolítják el az alvadék szabad víztartalmának lehető legnagyobb részét (szárazanyagra vonatkoztatott 45—50 súly%), majd az alvadékot szárítókba viszik. A jobb szárítás érdekében a lepény-alakú sajtolt alvadékot aprítani, szemcsézni kell. A szárítást általában fluidágyas szárítóban végzik. A savkazeingyártáskor a tej pH-ját erős sav (sósav, kénsav, salétromsav, tejsav stb.) hozzáadásával izoelektromos pontjáig csökkentik. Növelik tehát a hidrogénionok koncentrációját a tejben, ugyanakkor azonban növelik abban a klorid-, szulfát-, nitrátvagy laktáttartalmat is. Míg a hidrogénionok a pH csökkentéséhez szükségesek, az anionok jelenléte az ásványi anyagtartalom növelésén kívül semmiféle haszonnal nem jár. Ezek az ásványi anyagok a végső szakaszban a mosás előtti alvadékban és a tej savóban is megtalálhatók. Ha tehát savkazeingyártásból származó tejsavót akarunk hasznosítani, elkerülhetetlen feladat annak újrafeldolgozása e többlet ásványi anyagok eltávolítása céljából. A sósavas savkazein tejsavója a száraz kivonatra vonatkoztatva 12—14súly% ásványi anyagot, és ezen belül mintegy 7-8% kloridot tartalmaz. Az eddig ismert eljárások két fő hátránya tehát: először az, hogy a tej erős savval végrehajtott durva kezelése hatására a lefölözött tej egyes értékes elemei denaturálódhatnak vagy elbomolhatnak, másodszor pedig az, hogy ezen eljárások eredményeként kapott termék nem hasznos vagy káros szervetlen anyagokat tartalmaz, amelyeket azután hosszadalmas és költséges kezeléssel el kell távolítani. Találmányunk e hátrányokat a lefölözött tej kíméletes savanyításával, felesleges anionok bevitele nélkül küszöböli ki. Hasonló eljárást ismertet az 1403 086 (A 23 11/20) számú angol szabadalmi eljárás, amelynek célkitűzése az, hogy mikrobiológiai szempontból tiszta fehéijekoncentrátumot állítsanak elő. A sav oldata a mikrobaflóra csökkenését vonja magi után. Az angol szabadalmi leírásban erősen savas kationcserélő műgyantával a pH értékét 3,8 alá csökkentik, és a műgyantát nem is távolítják el. A találmány szerinti eljárás alapgondolata ezzel szemben az, hogy a tejet kíméletesen savanyítjuk, úgy, hogy a tejet kationcseréld műgyantával addig érintkeztetjük, míg a pH értéke legalább 4,7, előnyösen 4,9 és 5,0 közötti. Ennek során az ioncserélő gyanta hidrogénionjait a tej fémkationjaival cserélik tó. Ezért anionbevitel nincs. A tejsavót betápláljuk és a műgyantával savanyúvá tett tej koagulálására vagy a kationcserélő műgyanta regenerálására használjuk fel. A módszer alkalmazása során azonban nehézségekbe ütközünk. Ha ugyanis minden óvintézkedés nélkül járunk el, a lefölözött tejnek a kationcserélő gyanta gömböcskéivel vagy szemcséivel érintkező részeiben a pH túl gyorsan csökken. Ez a tejrész azután a gömböcskén vagy szemcsén azonnal koagulál. Ipari megvalósításnál ezért célszerű egyrészt biztosítani, hogy a gyanta a savanyításnak csak az első szakaszát végezze el, tehát például a lefölözött tejben csak legfeljebb a pelyhes kiválást megindító értékig csökkentsük vele a pH-t, azaz például legfeljebb 4,7-ig, előnyösen 4,9 és 5,0 közötti értékig, és így elkerüljük, hogy a pelyhesen kiváló kazeinrészecskék bezárják a gyantaszemcséket, másrészt el kell kerülnünk a gyantaszemcsék és a lefölözött tej részecskéi közötti hosszú idejű érintkezést. Ezért a lefölözött tejet és a kationcserélő gyantát előnyösen egymáshoz képest mozgásban tartani érintkezésük ideje alatt például oly módon, hogy a gyantaszemcséket a lefölözött tej folytonos keverésével a tejben szuszpendált állapotban tartjuk. E szakasz befejezte után a lefölözött és savanyított tejet elválasztjuk a gyantaszemcséktől és a savanyítást híg savval, például híg sósav-oldattal fejezzük be, a pH-t kb. 4,6-ig csökkentve. Ez után a klasszikus eljárást követjük és elválasztjuk az alvadékot a savótól, majd mosás, sajtolás és szárítás után a kazeint. A találmány szerinti eljárásban tehát a savanyítás első szakaszát úgy végezzük, hogy a lefölözött tejet hidrogénionokat tartalmazó kationcserélő gyantával érintkeztetjük. Ilyen gyantaként alkalmazhatók a klasszikus kationcserélő gyanták, így például a Rohm and Haas cég Amberlite jelzésű gyantái, a Diamond Alkali Co. Duolite jelzésű gyantái, a Kastel, Couvex (kicserélhető funkciós csoportokat tartalmazó sztirol-divinil-benzol kopolimerek), a Lewatit, Relite, Zerolit stb. jelzésű gyanták. Figyelembe véve a gyantára váró fizikai igénybevételt, a gél típusúaknál előnyösebbek a szilárdabb, ellenállóbb makropórusos gyanták, amilyenek például a Lewatit S 100 vagy a Duolit C20 jelzésű gyanták. A szuszpenzióban tartás szempontjából előnyös, ha a gyanta sűrűsége közel áll a tejéhez, pl. 1,035 közelében van. Ugyancsak előnyös, ha a gyantaszemcsék vagy gömböcskék mérete kb. 0,5 és 1 nun közötti. A gyantaszemcséknek a tejben való egyenletes eloszlása érdekében, továbbá azért, hogy a szuszpenzió keverése során mozgatott túl súlyos vagy túl könnyű szemcsén helyi koagulálás ne következzék be, fontos, hogy a gyantagömböcskék azonos méretűek legyenek. A túl könnyű szemcsék egyébként is a szuszpenzió felszínén maradnának. Minthogy a savanyítást követően a szemcséket a tejtől el kell választani, előnyösen olyan szemcseméretet választunk, amelynél a szemcséket a szétválasztásnál alkalmazott szita visszatartja. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
