Лекции для студентов

Характеристика и методы обработки молочного белково-углеводного сырья — Основные направления промышленной переработки молочного белково-углеводного сырья

Основные направления промышленной переработки молочного белково-углеводного сырья (МБУС)

В соответствии с источниками получения и составом основные виды вторичного молочного сырья, по сложившейся в отрасли тривиальной терминологии, можно классифицировать следующим образом: обезжиренное молоко (молоко обезжиренное); пахта; молочная сыворотка (сыворотка молочная).

Альбуминное молоко и меласса являются промежуточными продуктами при получении молочного сахара; нормативные потери, отходы (ополоски, зачистки) и отбросы (сепараторная слизь) на отраслевом уровне не сертифицированы.

Соответственно продукты, получаемые из вторичного молочного сырья, можно классифицировать следующим образом:

1. продукты из обезжиренного молока;

2. продукты из пахты;

3. продукты из молочной сыворотки;

4. продукты из смеси обезжиренного молока и пахты;

5. продукты из смеси обезжиренного молока и/или пахты и молочной сыворотки.

Обезжиренное молоко широко используется для производства продуктов питания, кормовых средств, медицинских препаратов и технических полуфабрикатов. Наиболее рациональной и логически обоснованной является переработка обезжиренного молока в молочные продукты для непосредственного потребления. Эта тенденция, особенно в последнее время, является доминирующей, что связано с дефицитом белка в рационе питания, специфическими особенностями жизни (гипокинезия), биологической полноценностью обезжиренного молока и получаемых из него продуктов, особенно белковых (творога и творожных изделий, нежирных сыров и молочно-белковых концентратов).

Ассортимент продуктов из обезжиренного молока, вырабатываемых в нашей стране разнообразен и в настоящее время насчитывает несколько десятков наименований и постоянно расширяется. Это около десяти наименований питьевого нежирного молока (молоко пастеризованного нежирное, витаминизированное нежирное молоко, молоко пастеризованное с какао нежирное, молоко пастеризованное с кофе нежирное, молоко белковое 1 %, молоко топленое нежирное и т.д.), более 20 видов кисломолочных напитков, творожных изделий и пастообразных белковых продуктов, молочных консервов, сыров, мороженого и др. продуктов.

Кроме нежирных молочных продуктов для непосредственного потребления из обезжиренного молока вырабатывают молочно-белковые концентраты, которые используют в основном как белковые добавки при производстве различных пищевых продуктов.

Наибольший интерес с точки зрения питательной ценности и рационального использования представляют молочные продукты с полным использованием сухих веществ обезжиренного молока — напитки, особенно кисломолочные и с наполнителями.

Пахту используют для производства лечебных продуктов пониженной энергетической ценности в виде напитков натуральных и кисломолочных, особенно с наполнителями; сгущенных и сухих концентратов; продуктов детского питания; высокобелковых продуктов; в качестве добавки в пищевые продукты, прежде всего молочные. Обобщая отечественный и зарубежный опыт рационального использования пахты, перспективными направлениями можно считать использование ее в натуральном виде и в виде концентратов. Наиболее простой в технологическом отношении, эффективный и доступный для всех форм хозяйствования, независимо от объема получаемой пахты, способ использования ее в натуральном виде — это нормализация молока. При этом за счет обогащения нормализуемой смеси полноценным белком, фосфолипидами (прежде всего, лецитином, а также другими ценными веществами) повышается биологическая ценность вырабатываемых молочных продуктов.

Полное использование всех компонентов молочной сыворотки позволяет вырабатывать продукты как для непосредственного потребления, так и для длительного хранения. Ассортимент продуктов из молочной сыворотки насчитывает более 1000 наименований и постоянно расширяется. На ее основе вырабатывают напитки, белковые продукты, продукты биотехнологической обработки, сухие и сгущенные концентраты. Кроме того, молочную сыворотку используют при производстве мороженого и сывороточных сыров.

Раздельное использование компонентов молочной сыворотки дает возможность извлекать молочный жир, комплекс белков или их отдельные фракции, лактозу и минеральные соли. Неограниченные возможности при реализации этого направления промышленной переработки молочной сыворотки представляются за счет использования методов молекулярно-ситовой фильтрации: ультрафильтрация, гельфильтрация, ионный обмен, электродиализ и сорбция.

Оригинальным направлением является 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.

Целесообразность полной переработки и использования молочной сыворотки

Необходимость полной переработки молочной сыворотки и снижения её потерь обусловлена не только экономической целесообразностью выпуска новых молочных продуктов, но также и необходимостью охраны окружающей среды.

До настоящего времени молочная сыворотка в ряде случаев недостаточно полно собирается и перерабатывается, она попадает в сточные воды, что наносится вред окружающей среде. Вред наносят так же меласса, ополоски с технологического оборудования и молокопроводов и др. Расчеты показывают, что тонна молочной сыворотки, слитая в сточные воды, загрязняет водоем так же, как 100 м³ хозяйственно-бытовых стоков. Затраты на очистку сточных вод, загрязненных сывороткой, которую получают на сыродельном заводе при переработке 50 т молока на сыр в смену, равноценны затратам на очистку сточных вод в городе с населением 80 тыс. человек.

Степень загрязнения оценивают по химической потребности кислорода (ХПК) на окисление органических соединений, содержащихся в 1 л молочной сыворотки, и биологической потребности в кислороде (БПК₅)на окисление этих соединений в течение 5 суток. Основными потребителями кислорода при обезвреживании сыворотки являются молочный сахар, белки и др. компоненты. Для сыворотки ХПК составляет 50500…54000 мг О₂/л, а БПК₅ — от 34000 до 3920 мг О₂/л. Затраты на обезвреживание соленой сыворотки возрастают на 20…25 %, а на обезвреживание мелассы от производства молочного сахара взрастают в 3,0…3,5 раза.