Производство сухой кислотной сыворотки по технологии компании A-Lima-Bis

Установки нанофильтрации A-Lima-Bis на предприятиях молочной промыленности Беларуси появились не так давно, но уже успели положительно себя зарекомендовать.

ОАО «Молочный мир», первым решившийся в 2007 году на инвестиции в нанотехнологии, уже несколько раз вернул вложенные деньги. После Гродно установки A-Lima-Bis получили прописку на молзаводаз в Березе, Бресте, а теперь — и в Ошмянах. О возможностях и преимуществах своего оборудования на страницах нашего журнала рассказывает инженер компании, директор по технологиям Януш Кроль.

При производстве любого вида сыра происходит выработка побочного продукта — сыворотки. Она содержит от 50 до 60 % полезных веществ молока, из которого изготавливается сыр. Так, из молока в сыворотку попадает в среднем 95 % альбуминов, 95 % глобулинов, 33 % казеина, 96 % лактозы, 8 % жира, 81 % минеральных веществ. По этой причине сыворотка является ценным сырьем, которое может быть широко использовано во многих отраслях пищевой промышленности, а ее переработка является не менее важной задачей и с точки зрения охраны окружающей среды.

Сегодня хотелось бы акцентировать внимание читателей на двух важнейших направлениях переработки побочного продукта сыроделия — производстве концентрата сыворотки и сухой сыворотки в виде порошка.

Производство концентрата сыворотки и сухой сыворотки

Основным направлением использования сыворотки, кроме кормового, является производство концентрата сыворотки и сухой сыворотки в виде порошка. Концентрат сыворотки может быть как конечным продуктом, так и полупродуктом для получения сухой сыворотки. Независимо от конечных продуктов сыворотку необходимо соответственно подготовить для дальнейшей переработки.

Предварительные технологические операции охватывают выделение постоянных частиц и сепарацию жира. Необходимо провести также пастеризацию сыворотки для уничтожения микроорганизмов, которые могут влиять на качество готового продукта. После предварительной обработки производят процесс сгущения сыворотки. С целью уменьшения издержек все чаще предварительное сгущение проводят с использованием технологии обратного осмоса (RO) или нанофильтрации (NF). Выбор типа мембранной технологии зависит от получаемого конечного продукта. На этой стадии сгущения получают концентрат, содержащий около18–20 % сухих веществ.

Энергоемкость сгущения методом обратного осмоса или нанофильтрации до степени сгущения сухого вещества 18 % более чем два раза ниже по сравнении со сгущением на выпарной установке.

Сгущение свыше 20 % сухого вещества невыгодно, т. к. производительность процесса сокращается. Предварительное сгущение с использованием мембранной технологии имеет следующие преимущества: • относительно простая установка; • малая трудоемкость; • большая производительность процесса; • низкие эксплуатационные расходы.

Установка RO для сгущения сыворотки на молочном заводе в г. Олецко, Польша

Для получения концентрата, который содержит 50–60 % сухого вещества и является полупродуктом при производстве порошка, ретентат, выработанный по технологии обратного осмоса или нанофильтрации, направляется в вакуумные выпарные установки. Концентрат последовательно подвергается сушке на распылительной сушилке. Перед сушкой необходимо провести кристаллизацию лактозы в концентрате для предотвращения поглощения влаги продуктом из воздуха.

Применяя при производстве сухой сыворотки предварительное сгущение с использованием технологии нанофильтрации (NF), получают продукт, содержащий меньше золы по сравнению с обратным осмосом (порошок частично деминерализован).

По экономическим причинам предварительное сгущение сыворотки по мембранной технологии должно производиться на сырзаводах, которые транспортируют сыворотку на предприятия, ее перерабатывающие. Результатом сгущения сыворотки является почти трехкратное уменьшение объема продукта, т.е. трехкратное уменьшение транспортных расходов.

Производство сухой сыворотки из кислотной (творожной) сыворотки

Назначение сыворотки во многих случаях зависит от ее вида, так как в зависимости от технологии получения сгустка и вида сыра состав и свойства сыворотки меняются (таблица 1).

Taблица 1. Сравнение состава сыворотки кислотной и сладкой

При производстве сыров из подсырного сгустка получают так называемую «сладкую» сыворотку, которую можно высушить (самый простой метод переработки). Полученный таким образом порошок широко применяется в пищевой и кормовой отраслях. Так называемая кислотная сыворотка, вырабатываемая при производстве кислотных и кислотно-подсырных сыров, не является сырьем, из которого можно без предварительной обработки получить порошок, обладающий свойствами продукта, изготовленного из сладкой сыворотки. Самой большой проблемой для сушки кислотной сыворотки является ее очень высокая кислотность, находящаяся в пределах pH 4,2–4,6, в то время как у сладкой она составляет pH 6,0–6,2. Такой низкий уровень pН затрудняет кристаллизацию и сушку, делает невозможным производство порошка. Однако возможно повышение уровня рН кислотной сыворотки до уровня сладкой сыворотки — путем применения нейтрализующих средств. После этого процесса ее можно сушить. Но в таком случае в порошке повысится содержание минеральных солей до уровня 12–13 % (таблица 2). Такая высокая концентрация солей приводит к очень соленому, а иногда даже горькому вкусу порошка, а в результате — к непригодности для использования в большинстве случаев и малому спросу на рынке.

Taблицa 2. Ориентировочное содержание пепла в сухой сыворотке (порошке), выработанной из разных видов сырья

Вышеперечисленные факторы стали причиной разработки технологического процесса, в результате которого можно получить из кислотной сыворотки порошок, имеющий качественные характеристики порошка из сладкой сыворотки, т.е. конечный уровень pH 6,0–6,2 и содержание золы не выше 8,5 %. Эту технологию предлагает известная польская фирма A-Lima-Bis, занимающаяся комплектацией, поставкой и монтажом оборудования для молокоперерабатывающих предприятий, в том числе оборудования по переработке сыворотки. В Польше компания работает не с одним десятком заводов. В настоящее время A-Lima-Bis расширяет сферу своей деятельности и выходит на белорусский рынок.

В компании A-Lima-Bis были проведены испытания и исследования, в результате которых технология внедрена в производство.

В таблице 3 указаны состав и рН порошка, полученного из сладкой и кислотной сыворотки по технологии компании A-Lima-Bis.

Стоит обратить внимание на пределы этих показателей, которые необходимо соблюдать для выработки порошка первого класса.

Taблицa 3. Состав порошка, выработанного из сладкой и творожной сыворотки (состав для порошка из кислотной сыворотки, полученной на молочном заводе в г. Липско, Польша)

Из представленных данных однозначно следует, что разработанная технология позволяет получить из кислотной сыворотки порошок иногда лучший по качеству, чем из сладкой (смотрите содержание золы).

Фирма A-Lima-Bis предлагает необходимое комплексное оборудование вместе с технологий производства порошка из кислотной сыворотки. Оборудование характеризуется низкой энергоемкостью и укомплектовано с использованием компонентов высшего качества. Конечный продукт будет отвечать показателям, указанным в таблице.

К середине 2011 года фирма A-Lima-Bis поставила на польский и белорусский рынок 64 различных мембранных установки, в том числе 47 для переработки сыворотки, из которых 17 предназначены для кислотной (творожной) сыворотки.

Если вас заинтересовала предложенная технология и вы собираетесь заниматься переработкой сыворотки, просим обращаться в офис компании «КОНСИГМА-ЛАКТ» — представителя предприятия A-Lima-Bis в Беларуси, где с вами всегда готовы обсудить, возникшие вопросы, сделать технико-технологическое предложение, соответствующее потребностям вашего производства.

Тел./факс: (017) 226 62 42, 226 78 70, моб.: (8 029) 3 809 809. е-mail: info@konsigma.by