183726. lajstromszámú szabadalom • Eljárás teljes tejfehérje koncentrátumok előállítására
1 183 726 2 A találmány tárgya eljárás teljes tejfehérje koncentrátum por előállítására, amelynek során a tejet fölözött tejre és tejszínre választjuk szét és pasztőrözés után a fölözött tej összetételi arányát a végtermék kívánt összetételének megfelelően ultraszűréssel módosítjuk, és amelynek segítségével a tejből a fehérjéknek gyakorlatilag teljes, a többi tej komponensnek pedig a klasszikus típusú tejfehérje koncentrátumok gyártásakor megvalósulónál nagyobb mértékű transzformációjával lehet a speciális felhasználási célokra alkalmas tejfehérje koncentrátumok széles skáláját előállítani. Ismeretes, hogy az élelmiszeripar több területén használnak fel adalékanyagokat a termékek minőségének és táplálkozási értékének javítása céljából. Ezeknek az adékanyagoknak nagyon fontos csoportját képezik a tejfehérje koncentrátumok, melyekre jellemző, hogy — szárazanyagtartalmuk nagy hányadát (50—90%át) tejfehérjék (kazeinek vagy a tejfehérjék teljes köre), ill. speciális módszerekkel átalakított tejfehérjék vagy származékaik (kazeinátok, koprecipitátumok) képezik, — speciális, ún. „funkcionális” tulajdonságokkal rendelkeznek (vízkötő képesség, zsíremulgeáló képesség, gélképző hajlam, stb.), melyek révén a felhasználásukkal készült élelmiszerek minőségi jellemzőit javítják, ill. megakadályozzák vagy késleltetik egyes élelmiszerek minőségének romlását. Például a húsipari vagy konzeripari termékekhez (virsli, parízer, májkrém, emulziós készítmények) adagolt tejfehérje koncentrátum vízkötő képessége révén megakadályozza a termék víztartalmának gőzhalmazállapotban (kiszáradás) vagy folyadékhalmazállapotban (léeresztés) történő elkülönülését. Zsíremulgeáló képessége révén viszont növeli ugyanezekben a termékekben a fehérjeburokkal rendelkező ún. emulgeált zsír hányadát, így megakadályozza a termék szabad zsírtartalmának nagyobb cseppekké egyesülését, elkülönülését (kizsírosodását) és védelmet biztosít a zsírbomlást okozó környezeti tényezők hatásaival szemben. A tejfehérje koncentrátumok nagyon fontos szerepet töltenek be táplálkozástani szempontból is. Könnyen emészthetők, nagy biológiai értékű, viszonylag kevés kísérőanyagot tartalmazó fehérjéik révén fontos szerepük van a gyógyélelmezésben (diétás készítmények, tápszerek komponensei), de az általános élelmezésben is, mert az élelmiszerek összetételi arányait a korszerű táplálkozástani elveknek megfelelően módosítják. A tejfehérje koncentrátumok klasszikus csoportját a kazeinátok képezik, melyek túlnyomórészt a tej fehérjetartalmának 78—82%-át kitevő kazeinek különböző fémsóiból állnak. Ezek gyártása során fölözött tej savas kezelésével alvadékot állítanak elő, amelyből mechanikai (centrifugálás) művelettel, valamint hőkezeléssel (melegítéssel) savót választanak el. A kazeinekből álló alvadékban maradt tej komponenseket (laktóz, ionos állapotú sók) többszöri mosással és mechanikai módszerek alkalmazásával (centrifugálás, préselés) távolítják el. A vízben felszuszpendált (kolloid aprítás) alvadókhoz melegítés közben az előállítandó kazeinátnak megfelelő fém vegyületeit adva képződnek a kazeinsók. A funkcionális tulajdonságok a fémvegyületekkel befolyásolhatók. A kazeinát oldatot henger vagy porlasztva szárító berendezésben szárítják. A gyártás során savó képződik, amely jelentős savtartalma miatt csak speciális kezelések után (közömbösítés, ioncsere) hasznosítható. Többnyire környezetszennyező szennyvizet képez annak ellenére, hogy a tej szárazanyagtartalmának több mint 65%-át, fehérjetartalmának kb. 20%-át tartalmazza. Kazeinátok gyártásakor a kitermelés kedvezőtlen. A tej fehérjéinek 73—76%-a hasznosul. Az eljárás segédanyag igényes és nagy energiaigényű. A kazeinátok gyártási technológiáihoz viszonyítva előnyökkel rendelkezik az ún. koprecipitátumok előállítására kidolgozott eljárás. Ennek alkalmazása során fölözött tejhez felmelegítés (90—95 °C) után savat (általában sósav) és/vagy kalciumkloridot adnak, melyek hatására a fehérjék nagy része koagulál. A kicsapódott fehérjéket a savótól elválasztják (centrifugálás), a nem kívánatos kísérőanyagokat mosással eltávolítják, majd a koprecipitátumot szárítják porlasztva szárítással vagy fluidizációs módszerrel. Ez az eljárás előrelépést jelentett a kazeinátok gyártási eljárásához viszonyítva, mert a tejfehérjék csaknem teljes köre hasznosításra kerül (a tejfehérjék 90—95%a). Több szempontból mégsem adott optimális megoldást. Alkalmazásakor problémát jelent a savat és ásványi sókat nagy koncentrációban tartalmazó savó hasznosítása vagy környezetszennyező hatása. Másik fogyatékossága az, hogy a koprecipitálás paraméterei (hőmérséklet, hőntartási idő, pH, kálciumtartalom) viszonylag szűk tartományokban választhatók meg, ami nem teszi lehetővé a funkcionális tulajdonságok nagymértékű, célirányos befolyásolását és anyag-, valamint energiaigényes. Olyan eljárás is ismeretes, amely szerint tejfehérje koncentrátumot fölözött és pasztőrözött tejből a fehérjék izoelektromos kicsapásával (sav adagolással), elkülönítésükkel (savó elválasztás, préselés), a koagulált fehérjék szuszpendálásával (aprítás, keverés vízzel), enzimes lebontással állítanak elő (a kereskedelmi forgalomban „Sport Robi” néven ismeretes). Az enzimes lebontás révén a termék jól emészthető, a szervezet által könnyen felvehető, ezért közvetlen fogyasztói felhasználásra kerül, elsősorban sportolók és tápanyagforgalmi betegségben szenvedő betegek körében. A végtermék azonban, bár a tej fehérjéinek 80%-át kitevő kazeineket tartalmazza, savófehérjét nem tartalmaz, tehát nem tekinthető teljes tejfehérje koncentiátumnak. Kísérletek történtek fehérjekoncentrátumoknak nem tejből, hanem szójababból történő előállítására is. Ennek során a szójabab aprításával, extrakciójával, feltárásával, tisztításával, a fehérjék izolálásával és szárításával olyan terméket lehet előállítani, amelynek nagy részét növényi fehérje alkotja. Az ilyen koncentrátum jól felhasználható az élelmiszeripar bizonyos területein az élelmiszerek minőségének javítására, alapanyaga azonban nem mindenütt hozzáférhető. A vizsgálatok olyan új tejfehérje koncentrátum gyártási eljárás kidolgozására irányultak, amellyel az említett problémák kiküszöbölhetők, és a tejfehérje 5 10 15 2C 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
