194719. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kazein előállítására
1 194719 2 A találmány tárgya eljárás kazein előállítására, amely során a termék feldolgozását gátló anyagokat - elsősorban a zsírokat - a tejből adszorbensek adagolásával eltávolítjuk. Az általánosan ismert eljárás ipari kazein előállítására sovány tejből indul ki (Balatoni M., Ketting F.: Tejipari kézikönyv, Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, 1981). A nyers tejet fölöző centrifugával tejszínre és sovány tejre bontják, az utóbbinak a zsírtartalma - kazeingyártási cél esetében - 0,03, legfeljebb 0,04% lehet. Fontos, hogy a kiindulási anyagban a savófehérjék koagulálatlan állapotban legyenek, mert azok a feldolgozást - a túró vízmegkötő képességének növelése útján - nehezítik. Ezt a követelményt csak a legfeljebb 8-9 SH°-os, tehát nem savanyodott sovány tej elégíti ki. A kazein elválasztása az egyéb komponensektől először az ún. kazeintúró leválasztásával történik. A 38-40 °C-ra előmelegített tejhez annyi savat adagolnak, hogy az izoelektromos pontban kicsapódó kazeintúró feletti savó pH-értéke 4,1 és 4,6 között legyen. A savó leszívatása után a túrót az ásványi anyagok és a tejcukor eltávolítása érdekében - általában háromszor - vízzel mossák. Préseléssel vagy centrifugálással a túró víztartalma mintegy 40%-ra csökkenthető. Darálás, illetve aprítás után 50-60 °C-os levegőáramban szárítva 10% körüli nedvességtartalmú kazein nyerhető. Az ismert eljárás számos hátrányt mutat. Elsőként említhető, hogy a gyártáshoz csak igen alacsony zsírtartalmú tej használható, amely esetenként csak kétszeri fölözéssel biztosítható. Magasabb kiindulási zsírtartalom egyrészt a kazeinba kerülve annak minőségét rontja (kazein minősítése MSZ 08 KGST 1396 szerint 2,0 t% zsírtartalomig ,jó”, 1,5 t% alatt „kiváló”), másrészt a kazeintúró vízmegkötő képességét növeli és ezáltal a szárítási folyamatot tovább nehezíti, energiaigényét fokozza, sőt előfordulhat, hogy már a mosási folyamatot is megnehezíti és csak a szárítás után megbámuló kazeint lehet előállítani. Az eljárás további hátránya, hogy csak igen alacsony SH-fokú, azaz friss tej dolgozható ily módon fel, mert a kicsapódott savófehéijék a kazeinbejutva annak minőségét jelentősen rontják. A kazein, maradék zsírtartalma miatt, nehezen mosható és így a savó sóterhelésétől függ a termékben maradó só mennyisége is. A sótartalom csökkentésére ugyan dolgoztak ki eljárásokat, például savanyítást nem ásványi savval, hanem állott tejsavóval (906494 sz. szovjet szabadalmi leírás) vagy ioncserélővel (1403 086 sz. nagy-britanniai, illetve 178 770 sz. magyar szabadalmi leírás). így azonban csak a nehézségek egy része győzhető le. Végezetül megemlíthető az eljárás nagy energiaigénye, amely annak következménye, hogy a kazein 1,5-2 t%-os zsírtartalma miatt a szárítást minimum 50 °C hőmérsékleten kell végezni. Összefoglalva: a hátrányok arra vezethetők vissza, hogy a sovány tej is tartalmaz olyan anyagokat, amelyek a kazein minőségét később károsan befolyásolják. Ilyen anyag elsősorban a zsír, amelyet célszerű 0,031% alá szorítani. Nem friss tej esetében zavaró hatású a savófehéije, amely kicsapódva a kazeinbe kerülhet. A találmány célja olyan eljárás kidolgozása, amely a fent említett káros anyagokat a tejből hatékonyan el tudja távolítani. Közismert, hogy a nagy felületű anyagok alkalmasak vizes oldatokból kolloid részecskék, mint zsír, olaj, koagulált fehéije eltávolítására. A találmány alapja az a felismerés, hogy ha a tejhez vas(III)- vagy alumínium-ionokat adunk 5 és 9 közötti, előnyösen 5,5 és 7 közötti pH-tartományban, a keletkező vas(III)-, illetve alumínium(III)-hidroxid csapadék adszorbeálja a tejzsírt és a savófehéijéket, és így azok a hidroxid-csapadékkal együtt eltávolíthatók. Az így kapott igen sovány tej zsírtalma nem éri el a 0,01 t%-ot, tehát kazein készítésére kiválóan alkalmas. A találmány tárgya tehát eljárás kazein előállítására tejből, megsavanyodott vagy fölözött tejből, oly módon, hogy a tejhez 20-500 mg/liter mennyiségű vas(III)-iont vagy - kívánt esetben a rendszerben elektrolitikus úton előállított vagy A12(S04)3 formájában bevitt - alumínium(III)-iont adunk 5 és 9 közötti, előnyösen 5,5 és 7 közötti pH-tartományban, a keletkező vas(III)-, illetve alumínium(III)-hidroxid csapadékot az általa adszorbeált tejzsírral és savófehérjékkel együtt - előnyösen szűréssel vagy flotálással - eltávolítjuk, majd a szűrletet ismert módon megsavanyítjuk, kimelegítjük, mossuk, szűrjük és megszárítjuk. A vas(III)-ionokat bármilyen, jól disszociáló só alakjában bevihetjük a rendszerbe, előnyösen alkalmazhatjuk a vas(III)-kloridot vagy vas(III)-szulfátot. Az alumínium(III)-ionok bevitelét azonban úgy is megvalósíthatjuk, hogy azokat magában a rendszerben állítjuk elő elektrolitikus úton. Alumíniumlemezeket tejbe helyezve azt tapasztaltuk, hogy - az alumínium-hidroxid kiválásának pH-tartományában - egyenáram hatására a tejzsír a vizes fázistól jól elkülönülő habot képez. Az áram erősségének és az alkalmazott időnek függvényében a bevitt adszorbens mennyisége tetszés szerint változtatható és ennek megfelelően a zsíreltávolítás hatásfoka a kívánt optimális értékre állítható be. A találmány szerinti eljárás további előnye, hogy ily módon a megsavanyodott, aludttej is feldolgozható, zsírtartalma a kívánt mértékben csökkenthető. Az adszorbens segítségével zsírtalanított sovány tejekből a kazein kinyerése egyszerűvé válik, mert a zsír nem akadályozza a szemcsék koagulációját. Az ülepített és dekantálva mosott kazein jól szűrhető. A jobb koaguláció következtében a szűrt termék víztartalma alacsonyabb, így a szárítás kevesebb energiával végezhető el. Az adszorbenssel zsírtalanított kazein szárításához nincs feltétlenül szükség hőenergia felhasználására, mert - megfelelő vékony rétegben - levegőn szárítva is kielégítő minőségű termék állítható elő. A találmány szerinti eljárást az alábbi példák szemléltetik. /. példa Sovány tejhez, amelynek zsírtartalma 0,041%, savfoka 8 SH° volt, 50 mg/liter vas(III)-iont adagoltunk vas(III)-klorid formájában. Az oldat pH-ját 5 t%-os NaOH-oldattal 7,2-re állítottuk be, majd a kiváló csapadékot leszűrtük. A kapott tej zsírtartalma 42 mg/liter volt. A tej pH-ját - 40 °C-ra való melegítés után - 51%os sósavval 4,2-re állítottuk, amikor is a kazeintúró kicsapódott, és a savó dekantálással eltávolíthatóvá vált. Háromszori vizes mosás és dekantálás után a kazeintúrót leszűrtük és 55 °C-on szárítottuk. Egy liter sovány tejből 25 g 10 t% nedvességtartalmú kazeint kaptunk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
