Основные направления и экономическая целесообразность переработки молочной сыворотки
Молочная сыворотка (побочный продукт при производстве сыров, творога и казеина) относится к ценному пищевому сырью, из которого можно получить различные молочные продукты и полуфабрикаты. Полное использование всех компонентов молочной сыворотки позволяет вырабатывать продукты не толькодлянепосредственного потребления, но и для длительного хранения. Раздельное использование компонентов дает возможность извлекать молочный жир, комплекс белков или их отдельные фракции, лактозу и минеральные соли. Существуют неограниченные возможности для реализации этого направления промышленной переработки молочной сыворотки путем использования ультрафильтрации, гельфильтрации, ионного обмена, электродиализа и сорбции. Оригинальное направление — физико-химическая и биологическая обработка молочной сыворотки с целью получения производных компонентов: конверсия лактозы в лактулозу, получение ангиогенина, таурина, гидролиз лактозы до моноз, протеолиз белков ферментами, микробный синтез белков, органических кислот, этилового спирта, антибиотиков, витаминов и жира.
|
|
Ассортимент продуктов из молочной сыворотки насчитывает более 1000 наименований и постоянно расширяется. Исходя из основных направлений промышленной переработки, можно привести следующий перечень: выделение жира из молочной сыворотки; производство белковых продуктов, напитков, сгущенной и сухой сыворотки; молочного сахара и его производных (лактулоза, этанол и др.)
Использование жира молочной сыворотки
Подсырные сливки имеют солоноватый вкус, в них содержится на 3...4 % меньше СОМО, практически нет казеина. Эти сливки менее термостабильны, при хранении подвергаются порче. Перечисленные недостатки обусловили отношение к подсырным сливкам как к менее ценным в сравнении с обычными, что привело к переработке их на полуфабрикат — подсырное масло с последующей перетопкой его или переработкой в плавленый сыр. В действительности молочный жир подсырных сливок практически идентичен обычным сливкам, а отличие этих продуктов обусловлено составом плазмы.
Период окисления молочного жира в подсырных сливках составляет 6 ч, обычных — 8 ч. Количество свободного жира в подсырных сливках примерно на 10 % больше, чем в обычных. Поэтому для сохранения качества подсырных сливок их рекомендуется охлаждать до 3...5 °С.
Подсырные сливки можно использовать для производства качественного масла путем смешивания с обычными сливками в соотношении 1: 9 или разбавления обезжиренным молоком в соотношении 1: 10 с последующим сепарированием с целью замены плазмы. Имеется положительный опыт использования подсырных сливок для нормализации смеси при производстве натуральных сыров и сметаны. Извлечение и использование жира молочной сыворотки экономически весьма эффективно.
|
|
Казеиновую пыль, полученную при сепарировании молочной сыворотки в виде белковой массы, можно использовать в производстве плавленых сыров и сырной массы для плавления, а также в рецептурах кормовых средств.
Из сывороточных белков можно производить альбуминный творог, альбуминные сырки. Сывороточные белки можно использовать в рецептурах детских продуктов. После высушивания получают сухой белковый сывороточный концентрат.
Обезжиренная осветленная сыворотка – сырьё для производства различных видов молочного сахара.
Из молочной сыворотки можно получать сыворотку сгущенную, сыворотку сгущенную сброженную, сыворотку молочную сухую.
Из осветленной и неосветленной молочной сыворотки можно вырабатывать различные напитки: с томатным соком, сахаром, ванилином, кориандром, различными соками. Можно вырабатывать сывороточный квас, напиток типа шампанского, кисели, желе и другое.
Способы выделения белков сыворотки
3.1 Кислотный метод. Применяется в основном для сыворотки подсырной. В начале её подогревают до температуры 60-700С на трубчатом пастеризаторе и подают в емкость для отваривания альбумина, где нагревают путем барботирования пара до температуры 90-950С и подкисляют раствором соляной кислоты, молочной кислотой или кислой сывороткой до кислотности 30-350Т, выдерживают 10-15 минут для денатурации сывороточных белков, а затем их отделяют.
3.2 Щелочнойметод. Применяется в основном для сыворотки творожной. В начале её подогревают до температуры 60-700С на трубчатом пастеризаторе и подают в емкость для отваривания альбумина, где нагревают путем барботирования пара до температуры 90-950С и раскиляют раствором NaOH до кислотности 10-15 0Т, выдерживают 10-15 минут для денатурации сывороточных белков, а затем их отделяют.
3.3 Кислотно-щелочной метод. Применяется для более эффективного осаждения сывороточных белков. В начале её подогревают до температуры 60-700С на трубчатом пастеризаторе и подают в емкость для отваривания альбумина, где нагревают путем барботирования пара до температуры 90-950С и подкисляют раствором соляной кислоты, молочной кислотой или кислой сывороткой до кислотности 30-350Т, выдерживают 10-15 минут для денатурации сывороточных белков, а затем раскисляют щелочным раствором до кислотности 10-15 0Т, выдерживают 10-15 минут для денатурации сывороточных белков, а затем их отделяют.
3.4 Хлоркальциевый метод. Применяется в основном для сыворотки подсырной. В начале её подогревают до температуры 60-700С на трубчатом пастеризаторе и подают в емкость для отваривания альбумина, где нагревают путем барботирования пара до температуры 90-950С и вносят раствор хлористого кальция концентрацией 20выдерживают 10-15 минут для денатурации сывороточных белков, а затем их отделяют.
Выделять сывороточные белки можно методом центрифугирования или ультрафильтрации.
Сравнительная эффективность различных способов отделения белковых хлопьев от молочной сыворотки
Образец сыворотки | Массовая доля белка, % | Удалено белка, % | Мутность, 1/см | Снижение мутности, число раз |
Исходная без обработки Очищенная: отстоем (1,5 ч) центрифугированием фильтрацией через ткань через бумагу | 0,840 0,430 0,315 0,320 0,310 | - 49,0 65,2 62,5 63,5 | 0,158 0,010 0,005 0,006 0,003 | - 15,8 31,6 26,3 52,6 |
Наиболее эффективный способ разделения суспензии — центробежный. Для осуществления операции предусмотрены специальные саморазгружающиеся сепараторы типа осветлителей с механической выгрузкой белкового осадка из барабана, работающие в автоматическом режиме.
|
|
В зависимости от способа коагуляции и разделения белки молочной сыворотки могут быть получены в виде альбуминного молока (с массовой долей сухих веществ 5...10 %), белковой массы (15...20 % сухих веществ) и альбуминного творога (20...25 % сухих веществ).