ТРОЦКИЙ: «Где можно «найти» эффективность?»

Почему предприятия «не углубляются» в переработку сыворотки?

Несмотря на активную популяризацию функциональных продуктов и напитков из сыворотки и их разнообразие, этот сегмент составляет совсем небольшую часть рынка. Технологии извлечения ингредиентов довольно затратны и, как правило, требуют значительных объемов перерабатываемого сырья. Поэтому основными продуктами переработки сыворотки остаются сухая сыворотка, концентраты и изоляты сывороточных белков.

Директор ООО «АльфаМилк» Дмитрий ТРОЦКИЙ рассказывает о современных технологиях и об оборудовании, позволяющих повысить эффективность процессов переработки сыворотки, о том, как усовершенствовать каждый этап производства и почему никто не рвется в сегмент минорных ингредиентов.

Этап тепловой и механической обработки

Молочная сыворотка очищается от жира, казеиновой пыли и взвешенных частиц. Процесс осуществляется на вибросепараторах (виброситах), сепараторах-очистителях и сливкоотделителях, разработанных специально для молочной сыворотки. Вибросита обеспечивают извлечение крупных фракций казеиновой пыли и взвешенных частиц. Центробежные сепараторы удаляют мелкую фракцию казеиновой пыли и взвешенных частиц до остаточного содержания не более 0,03 % и жир — до содержания не более 0,06 %. Затем сырье пастеризуется и охлаждается до температуры промежуточного резервирования или рабочей температуры следующего технологического этапа. Для производства продуктов повышенной микробиологической чистоты рекомендуется доукомплектовывать технологическую линию бактофугой, либо установкой микрофильтрации.

Этап концентрирования и обессоливания

Современная технологическая линия переработки молочной сыворотки, как правило, подразумевает двухстадийный процесс концентрирования, что имеет ряд преимуществ: уменьшение энергопотребления за счет применения холодного, энергосберегающего процесса нанофильтрации, позволяющего интенсифицировать дальнейшие процессы вакуумного сгущения, кристаллизации и сушки. Этот эффект достигается особенностями нанофильтрации как баромембранного процесса, позволяющего скорректировать состав и свойства перерабатываемого сырья путем его концентрирования до массовой доли сухих веществ 28 % и частичного удаления порядка 25 % минеральных веществ. Более глубокое удаление минеральных компонентов может быть достигнуто путем использования операций деминерализации и/или ионного обмена.

Этап сгущения сырья

На данном этапе предлагается использование пленочных вакуум-выпарных аппаратов взамен все еще распространенных на предприятиях отрасли морально и технически устаревших аппаратов циркуляционного типа, что минимизирует энергетические затраты, снижает негативное температурное воздействие на сырье и обеспечивает возможность стабильного сгущения до массовой доли сухих веществ 58–60 %.

Этап кристаллизации сырья

При сушке продуктов с высоким содержанием лактозы ее состояние оказывает большое влияние на физико-химические и структурные свойства продуктов. Если в сухом продукте лактоза находится в стекловидном, аморфном состоянии, то порошок может легко поглощать влагу из атмосферы при хранении, образуя высоковязкую жидкость. В результате происходит слипание, комкование и слеживание продукта, иногда даже с формированием монолита, что делает невозможным его дальнейшее использование. Направленная кристаллизация лактозы перед сушкой является эффективным способом предотвращения негативных последствий повышенной гигроскопичности продукта, поскольку кристаллическая форма лактозы будет преобладать над аморфной. Использование процессов кристаллизации и многостадийной сушки позволяет снизить энергетические затраты и повысить качество конечного продукта.

Выделяют несколько основных направлений переработки молочной сыворотки: производство сывороточных напитков, концентрированных и сухих продуктов на основе сыворотки (концентрированная и сухая сыворотка, в том числе с различным уровнем деминерализации, сывороточно-жировые концентраты, заменители цельного молока и т. д.); ингредиенты, получаемые путем фракционирования основных сывороточных компонентов (концентраты и изоляты сывороточных белков, сухие пермеаты, лактоза различной категории качества) и минорные компоненты сыворотки (лактоферрин, лактоальбумин и др.).

Этап распылительной сушки

Данный этап предусматривает использование сушильного оборудования ООО «Вздухоторг», обеспечивающего многостадийный процесс сушки продукта. Процесс сушки включает: 1-ю стадию — сушку сырья непосредственно в сушильной камере; 2-ю стадию — досушку частиц продукта во «флюидном дне» (ИФД) и, возможно, 3-ю стадию — досушку и охлаждение готового продукта в виброфлюидном желобе (ВФЖ). Охлаждение проводят в ВФЖ охлажденным и осушенным воздухом. Организация правильного охлаждения сухого продукта улучшает его структуру, повышает хранимоспособность (продукт не слеживается и не комкуется). Такая организация процесса сушки приводит не только к экономии энергии, но и к повышению качества и выхода сухих молочных консервов.

Для распыления продуктов применяют два вида распылителей: дисковые и форсуночные. Выбор того или иного распылителя определяется видом, составом и свойствами обрабатываемого сырья. Наиболее распространенными являются центробежные дисковые распылители и пневматические форсунки.

Центробежный распылитель — универсальное устройство, применяемое для широкого спектра продуктов (обезжиренного и цельного молока, молочной сыворотки и ультрафильтрационного пермеата). При использовании центробежного распылителя сырье разгоняется под действием центробежной силы и распыляется в виде тумана в сушильной камере, мгновенно высушивается во время контакта с подогретым воздухом и образует мелкодисперсный порошок.

Распыление с помощью форсунок используется при сушке высокожирных продуктов (сливки, жировые концентраты), а также достаточно вязких субстанций: казеинатов, концентратов сывороточных и молочных белков. При сушке белковых продуктов необходим строгий контроль условий нагрева продукта, подаваемого на сушку для того, чтобы минимизировать возможность протекания реакции Майяра, вызывающей пороки вкуса и аромата концентратов и продуктов на его основе. При необходимости получения быстрорастворимых концентратов проводится агломерация — процесс создания небольших скоплений частиц, которые обеспечивают повышенную пористость и сокращают время диспергирования порошка в жидкостях.

Мембранное фракционирование сыворотки

Если технологические этапы переработки молочной сыворотки предусматривают выделение белковых ингредиентов, то сырье, прошедшее механическую очистку и тепловую обработку, подвергается мембранному фракционированию с использованием полимерных или керамических ультрафильтрационных мембран. Белковая фракция поступает в распылительную сушилку. Сушка белковых концентратов осуществляется на распылительных сушилках, оснащенных форсуночным распылителем.

Вторая фракция мембранного разделения — пермеат — содержит около 90 % лактозы от массы сухого остатка. Переработка этого сырья чаще всего связана с организацией производства молочного сахара различных категорий качества (пищевой, рафинированной, технической, фарамакопейной).

Рис. 1 — Схема комплексной переработки подсырной сыворотки, реализуемая компаниями DMP и «Вздухоторг»

___________________________

ООО «Вздухоторг» имеет многолетний опыт промышленной реализации технических решений комплексной переработки молочной сыворотки в различные продукты, включая производство высокомаржинальных концентратов сывороточных белков. Сегодня все больше предприятий обращают внимание на изготовление ингредиентов из сыворотки, что значительно повышает рентабельность и эффективность производства. На рис. 1 приведена схема комплексной переработки подсырной сыворотки, реализуемая компаниями DMP и «Вздухоторг».

Источник: ПРОДУКТ.BY