4. Традиционные и современные способы концентрирования сыворотки.
Концентрирование сыворотки необходимо перед сушкой, при производстве молочного сахара, напитков и сиропов. Концентрирование молочной сыворотки можно осуществить различными способами: выпариванием (сгущением), вымораживанием, гиперфильтрацией (нанофильтрация и обратный осмос). Наиболее распространенным (традиционным) является способ выпаривания в вакуум-выпарном аппарате. Процесс удаления влаги проходит при кипении сыворотки в пространстве с пониженным давлением и постоянной температурой: 60-70°С, р=не менее 2 кПа, продолжительность 30 мин. Повышение температуры приводит к потемнению продукта и гидролизу лактозы. Снижение температуры затягивает процесс и вызывает обильное пенообразование и может вызвать микробиологическую порчу. Способ вымораживания представляет интерес с энергетической точки зрения и позволяет за счет низких температур процесса сохранить биологическую ценность всех компонентов сыворотки. Экономически этот способ оправдан, но является длительным. Концентрирование сухих веществ молочной сыворотки гиперфильтрацией находит все большее применение. Температура сыворотки, поступающей в установки для нанофильтрации и обратного осмоса, равна 10-12°С. Такая температура позволяет избежать нежелательных изменений состава сыворотки, предотвратить развитие м/к процесса и снижение пропускной способности мембраны. Посредством гиперфильтрации получают концентраты молочной сыворотки (СВ=15-25%). Для получения концентратов с большим содержанием СВ используют традиционное выпаривание, а перед ним гиперфильтрацию.
Недостаток сгущения в том, что процесс является очень энергоемким.
Сегодня для получения концентратов молочной сыворотки используют баромембранные технологии, точнее ультрафильтрацию. Преимуществом этой технологии является ее низкая энергоемкость (затраты ниже в 4-6 раз). При использовании ультрафильтрации сыворотки соотношение компонентов сухих веществ в концентрате существенно отличается от аналогичных показателей в исходной сыворотке. Наиболее изменяется содержание белков, доля которых может в 10 раз превышать аналогичный показатель исходного сырья. Для повышения производительности мембранных технологий обязательно повышают давление в концентрируемой системе по мере уменьшения диаметра пор в мембране. При ультрафильтрации через мембрану может проникать растворитель (вода), минер.соли, лактоза, т.е. все сухие компоненты сыворотки. Белковые мицеллы задерживаются и концентрируются. Так получается концентрат сывороточных белков.
При использовании обратного осмоса концентрируются все сухие вещества сыворотки. Недостатком такого метода является необходимость создания высокого избыточного давления р=80-100атм.
При нанофильтрации из сыворотки отделяется вода, часть лактозы и минер.солей (до 25%). Рабочее давление здесь составляет р=до 30атм.
5 Сыворотка творожная и подсырная,основные отличия.Особенности применения твор сыв-ки в пр-ве сгущ и сух продуктов.
Показатели |
Сыворотка |
|
|
Творожна (кислотн. коагул.) |
Подсырна. (сыч. коаг.) |
Плотность |
1022+-2 |
1023+-2 |
Кислотность |
48-65 |
10-16 |
рН |
4,75 |
5,95 |
СВ |
4,4-6,0 |
5,0-6,3 |
Жир |
н\ж-0,05 18%-0,4 |
н\ж-0,05 Рос-0,4 |
Лактоза |
3,75 |
4,5 |
Белки |
0,57 |
0,62 |
Мин.в-ва |
0,84 |
0,59 |
Са |
0,09 |
0,08 |
При переработке творожной сыворотки на сгущ или сухую ее необходимо раскислить . Для этих целей можно исп-ть электродиализ или химическое раскисление. Для этого применяют мембраны (ион селективные)
НА→Н++А-
Недостатком является то, что при работе с кислой сывороткой быстро происходит загрязнение электродиализной установки. Для упрощения работы из кислой сыворотки лучше вываривать белки.