Există două tipuri de cazeină; cazeină acidă și cazeină închegată. Cazeina acidă se obține prin acidificarea laptelui degresat până la atingerea punctului izoelectric (pH± 4,6) al cazeinei, iar cazeina închegată este creată prin coagulare enzimatică.

Caseinatul este utilizat mai des în industria alimentară decât cazeina, deoarece este mai solubil decât aceasta. Cazeinatul, de obicei cazeinatul de sodiu sau de calciu, este adesea utilizat ca emulgator sau umectant în produsele din carne. Cazeinatul este adesea utilizat ca sursă de proteine, stabilizator de spumă sau ca ingredient în înlocuitorii de lapte sau smântână. Pentru a menține conținutul de sare dintr-un produs la un nivel cât mai scăzut posibil, cazeinatul de calciu este adesea alegerea preferată.

Producția de cazeinat

Atât producția de cazeinat de sodiu, cât și cea de cazeinat de calciu vor fi explicate în partea următoare. Ambele produse sunt create ca efect al reacției dintre cașul de cazeină acidă sau pulberea de cazeină acidă cu leșie (hidroxid de sodiu). Prin urmare, procesul de producere a cazeinei acide va fi descris mai întâi.

Cazeină acidă

Materie primă

Pentru a produce cazeină acidă se folosește lapte degresat cu conținut scăzut de grăsime, deoarece prezența grăsimii diminuează termenul de valabilitate al cazeinei. Scremarea trebuie să se facă temeinic.

Pentru că microorganismele pot afecta în mod negativ culoarea și consistența cazeinei, laptele crud degresat trebuie să fie de bună calitate. Laptele nu poate fi încălzit intensiv, deoarece acest lucru ar putea declanșa reacții chimice nedorite cu diferite componente ale laptelui, iar culoarea cazeinei ar deveni prea închisă. Pentru a preveni ca aceste lucruri să se întâmple, laptele este, pe lângă pasteurizat, și microfiltrat.

Pasteurizarea

Laptele crud degresat este pasteurizat timp de 15 până la 20 de secunde la o temperatură de 72°C.

Acidificarea

Datorită acidificării laptelui până la punctul izoelectric al cazeinei, care se situează între pH 4 și 4,8, sarcina negativă a micelilor de cazeină este ridicată de ionii de hidrogen care sunt prezenți. Ca urmare, va avea loc coagularea micelilor de cazeină.

Acidificarea poate avea loc în două moduri: anorganic sau organic. se preferă acidificarea biologică/organică pentru utilizarea cazeinei sau a cazeinatului în produsele alimentare.

Acidificare anorganică
După pasteurizare, laptele degresat este răcit la aproximativ 32°C. Cu ajutorul acidului clorhidric sau al acidului sulfuric, pH-ul laptelui degresat este coborât la un pH cuprins între 4,3 și 4,6. Apoi, amestecul se încălzește cu ajutorul unui schimbător de căldură până la o temperatură cuprinsă între 40 și 45°C și se menține la această temperatură timp de 2 minute. În această perioadă se formează agregate de cazeină.

Acidificare biologică
După pasteurizare, laptele degresat se răcește la aproximativ 25°C. La laptele degresat se adaugă un starter mezofilic neformator de gaze, care asigură scăderea dorită a pH-ului în aproximativ 15 ore. Acidularea nu trebuie să avanseze prea repede, deoarece acest lucru poate duce la o calitate neuniformă și la un randament redus. Când este atins pH-ul dorit, amestecul este agitat, încălzit cu un schimbător de căldură și menținut la o temperatură constantă de 50 până la 55°C pentru un scurt moment.

Spălare

Înainte de începerea procesului de spălare, zerul care se formează este îndepărtat cu ajutorul unui decantor, astfel încât este necesară mai puțină apă în timpul spălării. Următoarea fază este spălarea cazeinei la o temperatură cuprinsă între 35 și 60°C, în 3 etape, într-o mașină de spălat în contracurent, folosind apă, eliminând proteinele din zer, lactoza și sărurile. După fiecare etapă de spălare, o parte din apa de spălare este separată în decantorul de cazeină. După ultima etapă, prin centrifugare se obține o cazeină cu un conținut de substanță uscată cuprins între 40 și 45 %, cazeina fiind astfel pregătită pentru a fi uscată.

Caseina poate fi recuperată atât din zer cât și din apa de spălare cu ajutorul unei centrifuge. După dizolvarea în leșie, cazeina poate fi reintrodusă în laptele de pornire.

Secare

Utilizând aer cald, cazeina este uscată până când rămâne cu un conținut de umiditate de 12 la sută. Uscarea cazeinei se poate face în mai multe moduri. Atunci când se aplică un proces de uscare în două etape, temperatura de uscare din prima etapă este de aproximativ 50 până la 55°C, iar în cea de-a doua etapă de aproximativ 65°C.

Măcinare

După ce cazeina este uscată, cazeina este măcinată în pulbere cu o dimensiune a particulelor de 0,32, 0,42 sau 0,64 mm.

Caseinat

Deteriorarea

Caseinatul poate fi produs din cazeină acidă, caș de cazeină acidă sau pulbere. Cu toate acestea, se preferă de obicei cașul de cazeină acidă. Indiferent de materia primă care va fi utilizată, conținutul de substanță uscată trebuie redus la 18-24% prin adăugarea de apă. În caz contrar, vâscozitatea soluției ar deveni prea mare, deoarece aceasta este practic formată numai din proteine.

Măcinare umedă

Mestecul este pompat într-o moară coloidală, în care dimensiunea particulelor emulsiei este redusă și astfel se obține o pastă groasă. Datorită acestei reduceri a dimensiunii particulelor, rata de dizolvare a leșiei care se adaugă ulterior devine mai mare.

Măcinarea umedă se face la o temperatură mai mică de 45°C, deoarece o temperatură mai ridicată este mai probabil să provoace reaglomerare. Suspensia rezultată este apoi colectată într-un rezervor cu pereți dubli echipat cu un malaxor puternic…Adăugarea de leșie O soluție de leșie diluată cu apă se adaugă cu grijă la suspensie, până când se ajunge la valoarea dorită a pH-ului de 6,7. La această valoare a pH-ului este vâscozitatea soluției este cea mai scăzută.

Soluția caustică folosită depinde de produsul care trebuie obținut.

• Cazeinat de sodiu
  Pentru producerea cazeinatului de sodiu se folosește o soluție apoasă de hidroxid de sodiu 2,5 M sau 10%. În scopuri specifice, se poate folosi o soluție de bicarbonat de sodiu sau de fosfat de sodiu. După ce se ajunge la pH-ul dorit, întregul trebuie încălzit cât mai repede posibil la 60 până la 75°C. În caz contrar, vâscozitatea ar crește prea mult. Dizolvarea leșiei durează între 30 și 60 de minute pentru a se finaliza.

• Cazeinat de calciu
  Disolvarea unei soluții de hidroxid de calciu necesită mult mai mult timp în comparație cu soluția de sodă caustică. Acesta este motivul pentru care cazeina este adesea dizolvată mai întâi în amoniac. Apoi, în zaharoză se adaugă hidroxidul de calciu dizolvat și amestecul de cazeinat de calciu se usucă prin spălare. Cea mai mare parte a amoniacului se evaporă în timpul procesului de uscare.

Preîncălzire

Pentru ca soluția de cazeinat să fie potrivită pentru a fi pulverizată, aceasta este preîncălzită la 80 până la 90°C. În acest fel, vâscozitatea soluției este menținută la un nivel cât mai scăzut și se poate lucra cu o soluție cu un conținut de substanță uscată de până la 24%.

Secare

Pentru că conținutul de substanță uscată al alimentului care urmează să fie uscat este scăzut, se preferă nebulizarea cu ajutorul unei duze. În plus, se recomandă să se usuce în două etape. După ce cazeinatul de sodiu a fost uscat într-un turn de uscare prin pulverizare la o temperatură a aerului de 200 până la 230°C până la un conținut de umiditate de 10 până la 12%, conținutul suplimentar de umiditate este redus prin utilizarea unui uscător cu pat fluidizat.

Siguranța alimentară & Proiectare igienică

Majoritatea proceselor de prelucrare a produselor lactate au loc la un pH relativ ridicat și în condiții de umiditate, ceea ce creează un mediu ideal pentru dezvoltarea unei varietăți de microorganisme – cum ar fi microorganismele care cauzează boli. Prin urmare, este important ca întregul sistem să fie construit în conformitate cu standardele de proiectare igienică – astfel încât să poată fi curățat la nivel microbian. După procesul de curățare, dezinfecția poate distruge orice microorganisme vegetative rămase.

În cazul în care utilajul nu poate fi golit complet, echipamentul își va pierde statutul de „curat”, chiar și după ce a fost curățat, dar a fost pus deoparte pentru o anumită perioadă de timp. Utilajul trebuie să fie complet curățat și dezinfectat înainte ca procesul de producție să poată începe din nou.

.