МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

Камская государственная  инженерно – экономическая  академия

Кафедра «ВиПИ» 
 

Тема: Способы переработки отходов в молочной промышленности. 
 
 
 

                                                                                        Выполнила: Гилаева Э.М.

студентка Iкурса гр. 2119

 Проверил: Хабибуллин С.С. 
 

Набережные  Челны

2008

     ВВЕДЕНИЕ

     В маслодельном и сыродельном производстве в качестве побочных продуктов остаются пахта, сыворотка и обезжиренное молоко. Большое количество обезжиренного молока и пахты получается при переработке молока на сливки, сметану и масло, а при переработке молока на сыр, творог и творожные изделия — большое количество сыворотки. Эти продукты называют вторичным сырьем. 
В течение длительного времени их считали отходами, обычно скармливали в натуральном виде животным или вообще не использовали. Молочная сыворотка, молоко, обрат, творог, пахта, кисломолочные продукты являются лучшими поставщиками белка. Все они имеют высокую биологическую ценность, содержащийся в них белок является легко перевариваемым. Кормовая добавка, полученная путем переработки сыворотки, является ценным продуктом и может вводиться в состав комбикормов для любых видов сельскохозяйственных животных и птицы. Она позволяет расширить кормовую базу и снизить себестоимость.

     Таб.1    Технические условия на обрат, альбуминное молоко, пахту и сыворотку, идущие на корм животным:

     В действительности пахта, сыворотка  и обезжиренное молоко обладают высокими пищевыми достоинствами. Их средний  химический состав представлен в  таблице 8.

     Таб.2 Химический состав обрата, пахты и сыворотки

     Количество  этих продуктов довольно велико. Специальные подсчеты показали, что их ежегодно получают около 30 млн. т. В таком количестве обрата, пахты и сыворотки содержится более 2,2 млн. т сухих веществ. В их составе около 13 000 г молочного жира, 932 тыс. т молочного белка, 1 млн. 200 тыс. г молочного сахара и более 200 г витаминов. Следует отметить, что килограмм побочных продуктов переработки по своей питательной ценности равен 200—250 граммам мяса, 2—3 яйцам, 1—1,5 килограмма овощей. Известно, что из обрата, пахты и сыворотки можно изготовить много замечательных пищевых продуктов. Полезны они и без специальной обработки просто в пастеризованном виде. Поэтому их надо разумно использовать как в домашнем хозяйстве, так и в производстве. 
Разберем пищевые достоинства каждого из этих продуктов.  

     ПЕРЕРАБОТКА МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ.

      
ХАРАКТЕРИСТИКА МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ.

     Молочная  сыворотка является побочным продуктом  при производстве сыров, творога  и казеина. В зависимости от вырабатываемого  продукта, получают подсырную, творожную  и казеиновую сыворотку. При производстве этих продуктов в молочную сыворотку переходит в среднем 50 % сухих веществ молока, в том числе большая часть лактозы и минеральных веществ. Химический состав молочной сыворотки следующий (табл.1):  

     Табл.1  Химический состав молочной сыворотки (%).

     Основной  составной частью сухих веществ  молочной сыворотки является лактоза, массовая доля которой составляет более 70 % сухих веществ сыворотки. Особенностью лактозы является ее замедленный гидролиз в кишечнике, в связи с чем ограничиваются  
процессы брожения, нормализуется жизнедеятельность полезной кишечной микрофлоры, замедляются гнилостные процессы и газообразование. Кроме того, лактоза в наименьшей степени используется в организме для жирообразования. Таким образом, молочная сыворотка и продукты из нее являются незаменимыми в питании пожилых людей и людей с избыточной массой тела, а также с малой физической загруженностью.  
         Содержание белков в молочной сыворотке зависит от способа коагуляции белков молока, принятого при получении основного продукта. Сывороточные белки содержат в своем составе больше незаменимых аминокислот, чем казеин. Они являются полноценными белками ( альбумин и глобулин) которые используются организмом для структурного обмена,   
в основном для синтеза белков печени, образования гемоглобина и плазмы крови. Состав белков молочной сыворотки больше соответствует составу белков женского молока, чем состав белков коровьего молока, что позволяет использовать белки сыворотки в производстве детских молочных продуктов. Особенностью молочного жира сыворотки является более высокая, чем в молоке, степень его дисперсности, что положительно влияет на его усвояемость.  
           В молочную сыворотку переходят практически все соли и микроэлементы молока, а также водорастворимые витамины, причем в подсырной сыворотке их значительно больше, чем в творожной.  
           Содержание составных частей молока и биологические свойства сыворотки позволяют отнести ее к ценному промышленному сырью, которое можно переработать в различные пищевые и кормовые средства.  
Сыворотка содержит большое количество воды (93,7 %). Это значительно ограничивает применение натуральной сыворотки. Поэтому на  предприятиях сыворотку подвергают различной обработке с целью выделения отдельные составные части  (жир, белки, молочный сахар) или   повысить в ней содержание сухих веществ.  
           Для выделения из молочной сыворотки жира и очистки ее от казеиновой пыли используют сепараторы — отделители белка от сыворотки с пульсирующей выгрузкой осадка. По существующим нормативам вся получаемая молочная сыворотка подвергается сепарированию. Полученный молочный жир направляется на производство подсырного масла, используемого для промышленной переработки (топленое масло, молочный жир). Подсырные сливки используют также для нормализации молока в производстве сыров, для выработки плавленых сыров и мороженого.  
        Сыворотка может быть кислая (при изготовлении творога) и сладкая (при изготовлении сыра). Ее можно использовать при изготовлении первых, вторых и третьих блюд вместо молока. Из сыворотки можно также приготовить много различных продуктов — молочный квас, пищевой и окрошечный квас, газированные напитки “березка” и “любительский”, молочное шампанское, пиво, сырную пасту, альбумино-творожные сырки, альбуминовое молоко для детей.

 
АКТУАЛЬНОСТЬ.

     Проблема  переработки сыворотки актуальна  как никогда. Молочная сыворотка  обладает высокой пищевой и биологической  ценностью, содержит около 50% сухих  веществ молока, энергетическая ценность, в значительной части за счет высокого содержания лактозы, составляет 36% от цельного молока. Ее ценность давно признана в народе. Увеличение производства молочных продуктов приводит к значительному увеличению количества сыворотки как побочного продукта переработки молока, что приводит к снижению эффективности производства и загрязнению окружающей среды, т.к. большую часть сыворотки - полноценного белкового продукта - заводы сливают в канализацию, выплачивая немалые штрафы. По оценкам специалистов объем сливаемой сыворотки составляет от 1.5 до 3 млн. в год. В проигрыше экономика, удорожаются молочные продукты. На сегодня известны различные способы переработки сыворотки.  
 
 
 

     ПРОИЗВОДСТВО СУХОЙ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ.

     Для  сушки  используют натуральную молочную сыворотку, получаемую при производстве сыра и творога, при 72⁰С с выдержкой 15с. 
Сыворотка молочная сухая, вырабатываемая из подсырной и творожной сыворотки, предназначена для использования в производстве различных пищевых продуктов, а также для приготовления ЗЦМ и других кормов.

     Пастеризованная сыворотка поступает на сгущение. Сгущение проводят в соответствии с  общепринятыми режимами. При этом в зависимости от способа сушки  сыворотку сгущают до различного содержания массовой доли сухих веществ: 
при пленочном способе сушки на сушилках типа СДА250 сыворотку сгущают до массовой доли сухих веществ 19±1%, что соответствует плотности 1075+5 кг/м3; 
при кондуктивной сушке со специальными способами нанесения продукта на контактную поверхность (например, напылением) сыворотку сгущают до массовой доли сухих веществ 34±2%, что соответствует плотности 1135+15 кг/м3; v 
при распылительном способе без предварительной кристаллизации лактозы сыворотку сгущают до массовой доли сухих веществ 39 ±1%, что соответствует плотности 1165+5 кг/м3; 
при распылительном способе с предварительной кристаллизацией лактозы сыворотку сгущают до массовой доли сухих веществ: подсырную — 52,5±2%, что соответствует плотности 1235+ 15 кг/м3, творожную — 48+2%, что соответствует плотности 1210±10 кг/м3. 
В зависимости от способа производства сухой сыворотки, сгущенная сыворотка поступает на кристаллизацию лактозы или на сушку.

     Для кристаллизации лактозы сгущенную  сыворотку подвергают первичному охлаждению в потоке и подают в кристаллизаторы, куда вносят затравку мелкокристаллического молочного или свекловичного сахара (размеры кристаллов 5—20 мкм). 
Кристаллизуют лактозу в специальных кристаллизаторах при циклическом перемешивании со скоростью вращения мешалки не более 30 об/мин. 
Для кристаллизации лактозы можно применять также резервуары для сливок и производства кисломолочных напитков. 
          Сушат сыворотку на вальцовых или распылительных сушилках. При этом необходимо соблюдать общепринятые режимы. 
           При пленочной сушки полученная пленка измельчается в порошок. Готовый сухой сывороточный порошок должен иметь влажность не выше 5%.

     Молочную  сухую сыворотку упаковывают  в бумажные мешки или фанероштампованные бочки с полиэтиленовыми вкладышами. 
Хранят  сухую сыворотку в помещениях при температуре окружающего воздуха, не превышающей 20 °С.

     СГУЩЕННАЯ МОЛОЧНАЯ СЫВОРОТКА.

                    Имеются широкие возможности использования сгущенной сыворотки при выработке  плавленых сыров, мороженного и других пищевых продуктов, сухого заменителя цельного молока (ЗЦМ), в хлебопекарном, кондитерском производстве. Для сгущения может быть использована подсырная и творожная сыворотка.

               Сгущенная подсырная сыворотка,  содержащая 40% сухих веществ, должна  иметь кислотность не более  130 ⁰Т, а сыворотка с 60% сухих веществ – не более 250 ⁰Т. В сгущенной творожной сыворотке с содержанием 40% сухих веществ допустимая кислотность не более 550 ⁰Т, а в сыворотке с 60% сухих веществ – не выше 700 ⁰Т.

               Свежая и доброкачественная сыворотка  пастеризуется при температуре  72 ⁰С с выдержкой 15 с, затем поступает на сгущение при температуре не выше 65 ⁰С, чтобы не вызвать коагуляцию термолабильных белков и гидролиза лактозы. Сгущение ведется до содержания 40 или 60% сухих веществ. В первом случае плотность продукта 1150 – 1170 кг/м³, во втором 1280 – 1310 кг/м³. Сгущенная сыворотка подвергается охлаждению до 8 – 10 ⁰С и разливается в бочки емкостью 50 – 100 л или в мешки из полимерной пленки с укладкой их в ящики (по 25 кг).

     Хранить менее концентрированную сыворотку следует при температуре не выше 8 ⁰С и не более 10 дней. Сыворотка, содержащая 60% сухих веществ, может храниться при температуре от -2 до +5 ⁰С в течение двух месяцев или при температуре от  -10 до -3 ⁰С до 6 месяцев.