Молочная сыворотка - Технология производства молочных продуктов
В сыворотку переходит более 50 % сухих веществ, в том числе 30 % белков, поэтому она обладает высокой пищевой и биологической ценностью [10]. По теоретическим расчетам, это более 10,5 тыс. т молочного жира, 163 тыс. т лактозы, 36,4 тыс. т белковых и 21,8 тыс. т минеральных веществ, не считая аминокислоты, витамины, ферменты и другие компоненты. Не следует сбрасывать со счетов и экологический аспект: 1 т молочной сыворотки, сливаемой в канализацию, загрязняет водоемы так же, как 100 м3 хозяйственно-бытовых стоков [3].
Переработка молочной сыворотки в России, несмотря на многочисленные разработки в этой области [6], сдерживается по нескольким причинам. Среди них можно выделить незначительные инвестиции в молочную промышленность, отсутствие средств на внедрение современных технологий и покупку оборудования, недостаточные информация о преимуществах продуктов из сыворотки и реклама здорового образа жизни, отсутствие массового производства многофункциональных продуктов на основе молочной сыворотки, либерализм экологической службы в отношении сброса сыворотки в сточные воды. В зависимости от объемов и вида молочной сыворотки должны применяться различные технологии ее переработки. По данным ММФ, объемы сыворотки в мире составляют более 130 млн т. и проблема сыворотки во многих странах остается актуальной.
Структура использования молочной сыворотки в России за последние 15 лет претерпела значительные изменения. Резко сократилось производство продуктов переработки сыворотки: молочного сахара-сырца - в 3,6 раза (до 2,2 тыс. т), рафинированного - в 24 раза (до 0,07 тыс. т), сыворотки сгущенной без сахара - в 22 раза, сыворотки сгущенной с сахаром - в 5 раз. Значительно уменьшился выпуск обогащенной молочной сыворотки (в 2002 г. -13 тыс. т), хорошо зарекомендовавшей себя при откорме свиней. В целом снизилась доля промышленной переработки молочной сыворотки: в 1991 г. - 39 %, в 2002 г.- 35 %, в 2003 г. - 26 % (636 тыс. т из 2447 тыс. т) [7].
В Европе, занимающей лидирующее положение в мире по производству молока, наблюдается положительная динамика объемов предназначенной для переработки сыворотки за счет увеличения производства сыра и казеина. Европейская сыродельная промышленность производит 6,8 млн т сыра в год, и прогнозируется рост объемов производства на 2 %. Европейская промышленность дает сырье для 3 млн т лактозы и 0,39 млн т белков сыворотки. Основными производителями сыворотки в Европе являются "Лакталис/Лактозерум" (Франция)-5 млн т, "Боркуло Домо Ингридиент" (Нидерланды) - 4,2 млн т, "ДМВ Интернешнл" (Нидерланды) -3.0 млн т. "Арла Фудс" (Дания/Швеция) -2,9 млн т и "Евросерум" (Франция) -2,5 млн т [15]
Эти фирмы занимаются глубокой переработкой сыворотки, что экономически выгодно и приносит прибыль. Все они объединены в Европейскую ассоциацию переработчиков сыворотки (EWPA) и совместно с другими странами один раз в 3-4 года проводят международные конференции по молочной сыворотке. Последняя, 4-я конференция по сыворотке проводилась в середине сентября 2005 г. в Чикаго (США) [17].
На нее собрались более 350 специалистов со всего мира, которые представляли научные учреждения, учебно-исследовательские центры, фирмы, выпускающие продукцию из сыворотки, и компании, производящие оборудование. Конференция была посвящена получению продуктов из сыворотки, которые оказывают существенное влияние на здоровье человека и профилактику заболеваний. Необычность этой конференции состояла в том, что примерно половина докладов была сделана специалистами-медиками из медицинских научных центров, университетов, клинических лабораторий, исследовательских центров, занимающихся созданием продуктов здорового питания.
Представляет интерес анализ переработки сыворотки в одной из ведущих молочных стран - США. По информации ММФ, в ближайшее время предполагается увеличение производства сухой сыворотки, концентратов сывороточных белков, казеина и лактозы (Европейский Союз, США, Новая Зеландия, Австралия, Аргентина, Канада), что позволит сократить сбросы в окружающую среду и увеличить объемы производства продуктов питания. Переработка молочной сыворотки в Европе направлена в первую очередь на производство продуктов питания. За рубежом считается, что организация сушки сыворотки, даже при высоком уровне стоимости энергоносителей, гораздо выгоднее, чем экологические штрафы за слив молочной сыворотки без обработки в водоемы. Для анализа динамики последних лет в производстве сухой сыворотки в качестве примеров выбраны несколько стран.
Следует обратить внимание, что объемы производства сухой сыворотки практически остаются на одном уровне, поскольку на данный момент гораздо больший интерес представляют высокие технологии переработки сыворотки. И эти тенденции касаются всех ведущих молочных стран мира.
Основной путь решения проблемы комплексной переработки молочного сырья видится в создании безотходных технологий сыра, творога и казеина. В настоящее время известны два подхода по переработке сыворотки: полное использование сухих веществ; раздельное использование составных компонентов [2, 4], Первый подход реализуется по двум направлениям. Первое - использование натуральной сыворотки как ингредиента хлебобулочных изделий, напитков и желе, десертов и мороженого, а также для приготовления питательных сред, кормов и удобрений, моющих средств, косметики и оздоровительных ванн.
При кажущейся простоте использования необработанной сыворотки в качестве корма сельскохозяйственным животным или удобрений приходится констатировать, что не все так просто. Например, попытки использовать для удобрения полей как непосредственно сыворотку, так и сточные воды молочных заводов, содержащие значительный процент сыворотки, показали, что при концентрации сыворотки в сточных водах более 10 % происходит угнетение роста многих сельскохозяйственных культур, зависящее от типа почв и вида растения. Помимо всего прочего, использование сыворотки в необработанном виде неперспективно с точки зрения транспортировки и быстрой порчи при повышенных температурах, особенно в летний период, когда в России образуются наибольшие объемы сыворотки.
Второе направление полного использования сухих веществ сыворотки более перспективно. Оно дает возможность получать: сгущенные и сухие сывороточные концентраты, сухую деминерализованную сыворотку, сухую безлактозную сыворотку, сухую сыворотку с наполнителями, блочную сыворотку (продукты с промежуточной влажностью), гранулированную сыворотку. Полное использование компонентов сыворотки базируется на обезвоживании путем выпаривания под вакуумом и сушки. Представляет интерес сгущение сыворотки до высоких концентраций (более 70 % сухих веществ), так как стоимость сушки на порядок дороже выпаривания. При этом можно получать продукты с промежуточной влажностью [14].
Например, оборудование "Paraflash", разработанное фирмой "Ангидро" (Дания), предполагает сгущение сыворотки или пермеата до 70-80 % сухих веществ. Эффективность применения различных технологических схем переработки сыворотки на сгущенные концентраты характеризуется и различной прибылью предприятий. С этих позиций, например, производство сгущенной очищенной сыворотки с содержанием сухих веществ 30 % менее экономично (рентабельность продукта 12,5 %), чем применение биотехнологии сгущенной гидролизованной сыворотки (рентабельность 41,1 %) [8].
Раздельное использование компонентов сыворотки позволяет получить: подсырные сливки, казеиноальбуминную массу, концентраты сывороточных белков, молочный сахар, концентраты белков с полисахаридами (пектин, хитозан), минерализат солей [9, 13]. Одно из традиционных направлений переработки молочной сыворотки - производство молочного сахара. Как было отмечено ранее, его в России производится очень мало. Утверждение, что это очень энергоемкий процесс и производство молочного сахара невыгодно, несколько противоречит европейским понятиям. Например, более 50 лет существует частная фирма Meggle (Германия), которая в центре Европы производит молочный сахар (лактозу) различных видов. Причем объемы собственной сыворотки только 0,5 млн т в год. а привозной - 4,5 млн т в год.
В последние годы уделяется усиленное внимание глубокой переработке молочной сыворотки - получению производных из отдельных компонентов (гидролизаты молочного жира и белков, производные лактозы - лактулоза. лактитол, тагатоза, галактоолигосахариды и др.). Следует отметить, что производные лактозы - галактоолигосахариды и лактулоза - это превосходные компоненты при составлении рецептур здоровой пищи, так называемых продуктов функционального питания [7, 9, 18].
Все направления глубокой переработки молочной сыворотки связаны с биотехнологией, позволяющей получать широкую гамму продуктов [5, 9]. К ним относятся: органические кислоты и спирт этиловый; микробный жир, белок одноклеточных микроорганизмов и биоЗЦМ; ферменты, аминокислоты и витамины; глюкозогалактозный сироп (ферментативный гидролиз); метан, биогаз, углекислый газ; антибиотики и антиоксиданты. За рубежом на основе глубокой переработки молочной сыворотки выпускается широкий ассортимент продуктов энтерального питания, которые обеспечивают поддержание и реабилитацию пищевого статуса здоровых и больных людей [2,16,17]. Следует подчеркнуть, что экономически выгодно получать из сыворотки высокоочищенные белковые компоненты.
Например, мировая потребность только в одном из минорных белков - лактоферрине - оценивается в 5 млрд долл. США. Интересен опыт по кооперации при переработке сыворотки, когда сырье свозится на одно предприятие. К примеру, из поступающей с молокоперерабатывающих заводов сыворотки на фирме Meggle производится лактоза, на "ДМВ" - сухая сыворотка, в Белоруссии (Пружаны)-этиловый спирт, на австрийском фирме Fresenius Kabi - лактулоза. казеин концентрат белковый молочный
В Германии около 240 заводов утилизируют сыворотку с получением биогаза. Ряд российских предприятий и фирм владеют опытом по переработке молочной сыворотки. В Ставрополе выпускаются комбинированный сухой продукт "Ставропольский", напитки, хлебобулочные изделия, плавленые сыры, майонез; в Бежецке - ЗЦМ и деминерализованная сыворотка, в Рубцовске - сухая сыворотка, в Ипатово - молочный сахар и бифидогенные кормовые добавки - БИКОДО [11].
Одной из ведущих тенденций последних лет в развитии молочной промышленности в нашей стране и за рубежом является широкое использование мембранных методов обработки. Они открыли возможности для получения новых видов молочных продуктов и повлекли за собой коренное изменение технологий переработки сыворотки [1,13]. Не меньший интерес с точки зрения перспективности мембранных процессов имеет электродиализ [2, 12].
С его помощью решаются две проблемы, свойственные молочной сыворотке: высокая минерализация и солоноватый вкус; высокая кислотность. Например, обработанная методом электродиализа творожная сыворотка со степенью деминерализации 70 % не создает трудностей при распылительной сушке. Получаемая деминерализованная сухая сыворотка используется в производстве мороженого, детского питания, кондитерских изделий, напитков и др.
Что касается прогноза на будущее, то, по мнению европейских ученых, его можно представить в виде пирамиды [15]. В ее основании - объемы переработки сыворотки; пласты вверх - технологии различного уровня, от традиционных до мембранных; вершина пирамиды - специфическая изоляция и глубокое фракционирование. Интерес к молочной сыворотке во всем мире продолжает расти. В первую очередь это касается технологий глубокой переработки молочной сыворотки, которые позволяют получать продукты, подобные лекарственным препаратам.
Похожие статьи
-
Характеристика вторичного сырья в производстве молока - Технология производства молочных продуктов
Обезжиренное молоко, пахта, сыворотка являются ценным молочным белково-углеводным сырьем. Ресурсы его составляют около 70% от объемов перерабатываемого...
-
Технология производства картофельного крахмала Как было сказано выше, крахмал можно изготовить, используя различное растительное сырье. При этом...
-
Заключение, Список литературы - Технология производства рассольных сыров
В ходе написания курсовой работы была рассмотрена технология производства рассольных сыров. Рассольные сыры составляют отдельную группу сыров, которые...
-
Введение - Технология производства стерилизованного молока
Молоко - продукт первой необходимости, включенный в потребительскую корзину. Согласно результатам исследований, покупателями молока являются 87,9%...
-
Молоко - это жидкость, вырабатываемая молочными железами человеком и млекопитающих животных. Оно содержит большое количество полезных веществ необходимых...
-
Замораживание молочных продуктов
Введение Важное место в рационе питания человека занимают молоко и молочные продукты. Молоко содержит все без исключения питательные вещества,...
-
Коньяк - крепкий спиртной напиток, который получают с помощью двойной дистилляции белого вина и следующей выдержки в дубовых бочках. Дубовые бочки...
-
Обезжиренное молоко - Технология производства молочных продуктов
Технология получения. Блок-схема получения обезжиренного молока показана ниже: При сепарировании цельного молока с целью извлечения молочного жира...
-
Заключение - Технология производства сливочного масла
Сливочное масло является одним из самых ценных пищевых продуктов рациона человека. Один из его плюсов заключается в том, что производят его исключительно...
-
В настоящее время предусматривается не только значительное увеличение количества вырабатываемых молочных продуктов, но и повышение их питательных и...
-
Аналитический обзор - Технология производства молочных продуктов
Удаление влаги из полупродуктов микробного синтеза является одной из конечных операций в производстве. Сушка представляет собой весьма энергоемкий,...
-
Требования к технологическому оборудованию - Технология производства конфет марки "Буревестник"
Машины и аппараты для производства конфет "Буревестник" должны иметь высокие показатели, под которыми имеются в виду отдельные параметры, отнесенные к...
-
УПАКОВКА И ХРАНЕНИЕ МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ, КИСЛОМОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ - Кисломолочные продукты
УПАКОВЫВАЮТ молочные консервы в ящики. Сгущенные молочные консервы для розничной торговли расфасовывают в герметичную тару - металлические банки. Сухие...
-
СУХИЕ МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ, МОЛОКО КОРОВЬЕ СУХОЕ ОБЕЗЖИРЕННОЕ - Кисломолочные продукты
Сухие молочные продукты являются молочными консервами, из которых почти полностью удалена влага. Они содержат не более 7% влаги, благодаря чему хорошо...
-
Молоко и молочные продукты Используют в производстве колбасных изделий с целью улучшения вкуса, для выработки диетических мясных продуктов и частичной...
-
Заключение, Список использованной литературы - Технология производства крахмала и крахмалопродуктов
Растения, являющиеся источниками крахмала, всегда были важной частью рациона питания человека, дающей 70-80% потребляемых калорий. Благодаря широкой...
-
Как было сказано выше, крахмал можно изготовить, используя различное растительное сырье. При этом технология производства немного различна. В своей...
-
Общие сведения о крахмале и крахмалопродуктах - Технология производства крахмала и крахмалопродуктов
Крахмал - сложный углевод, образующийся в растениях и откладываемый ими в качестве запасного питательного вещества. Химическая формула (C6H10O5)n. Он...
-
Выводы - Технология производства макаронных изделий
Целью этой курсовой работы был анализ ассортимента и технологии производства сушеных белых кореньев и проведение продуктового расчета производства 1000...
-
МОЛОЧНЫЕ ТОВАРЫ. МОЛОЧНЫЕ КОНСЕРВЫ - Кисломолочные продукты
Консервирование молока дает возможность долго хранить и завозить в любой район нашей огромной страны. В зависимости от способа производства молочные...
-
Классификация масла из коровьего молока Основой масла из коровьего молока является жир молока с равномерно распределенными в жировой фазе влагой и...
-
Сыворотку получают методом цитрирования крови с последующим сепарированием и дефибринированием плазмы. Сыворотку крови консервируют 0,5 %-ным раствором...
-
В состав ПО "Полимир" входят следующие производства: полиэтилена высокого давления, полиакрилонитрильных волокон, продуктов органического синтеза -...
-
Для литья на подложку обычно используют материалы с невысокой температурой переработки, такие как полипропилен, АБС-пластики и смеси на их основе....
-
Введение - Технология производства сливочного масла
Молоко используют либо как продукт питания в непеработанном или переработанном виде, либо как сырье для молочной и пищевой отраслей промышленности....
-
Создание малоотходных ресурсосберегающих технологий - Проблемы отходности производства
Технологии ресурсосберегающие - совокупность технологических средств и процессов с минимальным расходом вещества и энергии на всех этапах...
-
Молоко и молочные продукты, Яйца и продукты из них, Мучные продукты - Производство колбасных изделий
Молоко и молочные продукты используют в производстве колбасных изделий с целью улучшения вкуса, для выработки диетических мясных продуктов и частичной...
-
Принципы безотходных технологии - Проблемы отходности производства
Термин "безотходная технология" впервые предложен российскими учеными Н. Н. Семеновым и И. В. Петряновым-Соколовым в 1972 г. В ряде стран Западной Европы...
-
Линии производства сухого картофельного пюре - Технологии переработки растениеводческой продукции
Сухое картофельное пюре -- полуфабрикат, предназначенный главным образом для изготовления пюреобразных пищевых продуктов. В зависимости от формы и...
-
Традиционные виды сырья Товароведная характеристики сырья К традиционным видам сырья относятся: мука пшеничная, сахарный песок, масло сливочное и...
-
Технология производства - Производство творога и сметаны
Начальные технологические операции Охлаждение, по существу, определяет поведение молока в процессе дальнейшей технологической обработки. Температуру...
-
Порядок отпуска продуктов на производство - Отчет по практике
Отпуск продукции является одной из важных завершающих операций складского цикла. Из складских помещений предприятия общественного питания отпуск...
-
Технология витаминизации, Заключение - Принципы обогащения пищевых продуктов витаминами
Технология витаминизации осуществляется по специальной инструкции, согласованной с Минздравом. Витаминизация муки высшего и первого сортов осуществляется...
-
Основные свойства - Технология производства вспученных материалов из жидкого стекла (стеклопора)
Пористость. Этим материалам свойственна ячеистая пористая структура; общая пористость в среднем составляет 98-99,6%. Размер пор во вспученном продукте...
-
Вспученный жидкий стекло теплоизоляционный Теплоизоляционные изделия на основе вспученного жидкого стекла включают широкую гамму материалов, основным...
-
Исторически доказано, что родиной макаронных изделий является Италия. Макароны (итал. Maccheroni) -- трубчатые макаронные изделия (тесто), из высушенного...
-
Структура сывороточного цеха - Технология приготовления гипериммунных сывороток
Технология производства гипериммунных сывороток объединяет ряд подразделений, главным из которых является сывороточный цех. Структура цеха должна...
-
Наполненные и супернаполненные пластики - Общие аспекты и технология производства пластических масс
Наполнитель в П. м. может быть в газовой или конденсированной фазах. В последнем случае его модуль упругости может быть ниже (низкомодульные наполнители)...
-
Подогрев и сепарирование молока Часть сырого очищенного молока, предварительно подогретого до температуры (40-45) ?С, направляют на...
-
Существует два принципиально разных способа производства котлет: формование вручную и автоматизированная технологическая линия. Производство котлет...
Молочная сыворотка - Технология производства молочных продуктов