Способы переработки отходов в молочной промышленности

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Ноября 2011 в 13:15, реферат

Описание работы

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.

Файлы: 1 файл

Реферат.doc

— 332.50 Кб (Скачать файл)

     В последнее время в нашей стране и за рубежом проводятся работы по созданию и использованию иммобилизованных ферментов. Иммобилизованные ферменты представляют собой нерастворимые  вещества, в которых фермент связан с какимлибо носителем силами адсорбции или ковалентными связями либо заключен в матрицы или микрокапсулы. Иммобилизованные ферменты сохраняют свою специфичность и активность, могут быть легко удалены из конечного продукта, то есть могут быть использованы многократно. Кроме того, иммобилизация повышает стабильностьфермента, позволяет проводить гидролиз в течение продолжительного времени, при более низкой стоимости и без добавления чужеродных материалов в готовый продукт. Такие ферментные препараты, как пепсин, протосубтилин, используют для производства сывороточного концентрата КОМС. 
КОМС вырабатывают путем сгущения подсырной или творожной сыворотки, предварительно обогащенной растворимыми^азотистыми веществами и витаминами. Концентрат предназначается для производства безалкогольных напитков или напитков брожения. 
Для обогащения сыворотки используют ее белковые вещества, оставшиеся после операции осветления. Белковые вещества в сыворотке диспергируют, пропуская ее через центробежный насос в течение 10—15 мин, ферментные препараты (пепсин, протосубтилин) готовят в виде раствора. Активатором протеолитических процессов служат автолизированные пивные дрожжи. Одновременно они обогащают сыворотку витаминами группы В и аминокислотами. Ферментируют сыворотку при периодическом перемешивании в течение 3,5—4 ч при температуре 29 °С или 1 ч при 40 °С. Обогащенную сыворотку нагревают до 93 °С, охлаждают до 62 °С, фильтруют через бязь и направляют на сгущение. Негидролизованный белок поступает на повторный гидролиз. 
Ферментные препараты используют также при производстве молочного улучшенного сахарасырца. При этом не требуется проведения двукратного выделения белковых веществ. Сущность технологии заключается в том, что в подегущенную сыворотку , для гидролиза остаточных азотистых соединений сиропа вносят ферментные препараты (панкреатин) при температуре 50—55 °С. 
Дозы их внесения определяют по нормам в зависимости от содержания белка в сиропе. 
Во ВНИИКИМ разработана технология производства сухого концентрата «Феблус», предназначенного для использования в мясных изделиях, сухих картофелепродуктах и др. Концентрат вырабатывают из белков молочной сыворотки или их смеси с белками обезжиренного молока, гидролизованными протеолитическими ферментными препаратами и высушенными распылительным способом.

     Закваска  — основная часть первичной микрофлоры кисломолочных продуктов. Закваску производят в специализированных.Производство обогащенной молочной сыворотки (кормовой добавки, использующейся для профилактики заболеваний желудочнокишечного тракта молодняка) основано на се сквашивании 3% закваски ацидофильной палочки (штамм 12 6), приготовленной на обезжиренном молоке. Культивирование указанной заквасочной культуры в сыворотке проводится в ферментерах 4—6 ч до кислотности 60—90 °Т. В течение этого времени в сыворотке идет интенсивный рост биомассы молочнокислых бактерий, увеличивается количество их метаболитов и других биологически активных веществ, повышающих ее антагонистическую активность. Положительное действие обогащенной сыворотки на рост и развитие животных основано на том, что ацидофильная палочка способна легко приживаться в пищеварительном тракте животных и тормозить развитие гнилостных бактерий. 
Бактериальную закваску для силосования кормов вырабатывают из молочной сыворотки путем введения специальной материнской бактериальной закваски, культивации при 30—32°С в течение 12—16 ч и охлаждения до 8—10 °С. В результате применения бактериальной закваски при силосовании кормов повышаются их питательная ценность, органолептические, физикохимические и микробиологические показатели. За счет активного развития молочнокислого процесса в силосе подавляется развитие маслянокислых и гнилостных микроорганизмов, а также бактерий группы кишечной палочки и плесеней. 
В рецептуре биоЗЦМ главным компонентом является молочная сыворотка. На молочной сыворотке культивируется специальный штамм дрожжей, способный к быстрому росту и дающий высокий выход биомассы. Белок этих дрожжей, выращенный на молочной сыворотке, сходен с белком молока не только по наличию незаменимых аминокислот, но и по их содержанию. Важным свойством этих дрожжей является то, что они одинаково хорошо растут на всех видах сыворотки. 
Для того чтобы полученная биомасса по своему составу приближалась к молочному белку, в сыворотку вносят минеральные соли: сернокислый аммоний, двузамещенный фосфорнокислый аммоний, двузамещенный фосфорнокислый калий, хлористый магний и мочевину. В процессе роста дрожжи, используя в качестве источника энергии лактозу сыворотки и молочную кислоту, превращают минеральные азотсодержащие соли в полноценный клеточный белок. 
Дрожжеванная сыворотка по составу приближается к обезжиренному молоку, а по содержанию белка значительно превосходит исходную сыворотку. 
При культивировании дрожжей в молочной сыворотке последняя обогащается не только белком, но и витаминами группы В, провитамином D, микроэлементами и рядом других биологически активных веществ. 
Обогащенная микробным белком и витаминами молочная сыворотка является основой биоЗЦМ для телят. Для дрожжевания применяют свежую творожную или подсырную сыворотку. Для лучших условий дрожжевания из нее удаляют белки, нагревая до 92—95 °С. Процесс ферментации осуществляют в аппаратах, снабженных мешалкой и барботером, при постоянном поступлении воздуха до полного использования лактозы. По окончании процесса молочная сыворотка содержит до 2,3% белка. Далее ее подвергают температурной обработке для инактивации живых клеток, сгущают до содержания сухих веществ 44—46% и используют при производстве биоЗЦМ.

     Вырабатывают  следующих видов: подсырная распылительной и пленочной сушки; творожная распылительной сушки. 
Для производства сыворотки молочной сухой используют натуральную молочную сыворотку, получаемую при производстве сыра и творога, отвечающую требованиям действующего ГОСТа. 
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. 
Сладкосолоноватый; слегка кисловатый, без наличия посторонних привкусов и запахов 
Сухой мелкораспыленный гигроскопичный порошок при распылительной сушке и сухой порошок из измельченных комочков при пленочной сушке. Допускается незначительное количество плотных комочков, легко рассыпающихся при механическом воздействии. 
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 подвергагот первичному охлаждению в потоке и подают в кристаллизаторы, куда вносят у 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 и распылительных сушилках. При этом необходимо соблюдать общепринятые режимы. 
Упаковку сыворотки молочной сухой производят в бумажные мешки или фанерноштампованные бочки с полиэтиленовыми вкладышами. 
Хранят сыворотку молочную сухую в помещениях при температуре окружающего воздуха, не превышающей 20 °С.

     Молочную  сыворотку из емкости для ее сбора  направляют насосом в сепаратор, где очищают от части казеина  и молочного жира, после чего она  поступает в пастсризационноохладительную установку. Продукт охлаждают водопроводной водой, а также ледяной, полученной после таяния льда от концентрата. Охлажденную сыворотку подают в кристаллизатор, в котором происходит процесс образования и роста кристаллов. С целью получения кристаллов более крупного размера смесь льда и концентрата подаю г в обогатитель, в котором температура переохлаждения поддерживается минимальной, что обеспечивает оптимальные условия для роста кристаллов. Далее суспензию лед—концентрат подают на фильтрующую центрифугу. После разделения концентрат направляют на расфасовку, а расплав поступает в секцию предварительного охлаждения сыворотки. Основной процесс образования и роста кристаллов льда протекает в кристаллизаторе. В настоящее время применяют кристаллизаторы самых различных конструкций. В кристаллизаторах косвенного контакта, которые в настоящее время составляют большинство, теплопередача происходит через разделительную стенку. Лед, образующийся на стенках, обычно удаляют скребками или другим механическим способом.

     При сгущении в вакуумвыпарных аппаратах в молочной сыворотке происходят сложные физикохимические изменения. Вследствие длительного теплового воздействия в ней частично денатурируют и коагулируют белки. В сыворотке появляется хлопьевидный осадок, теряется часть витаминов и ферментов. На греющих стенках вакуумвыпарного аппарата появляется трудноудаляемый пригар. Изменяются вкусовые показатели сыворотки. Сгущение соленой сыворотки практически невозможно изза быстрой коррозии стенок аппарата при высокой температуре. 
В связи с этим заслуживает внимания возможность сгущения сыворотки способом криоконцентрирования (вымораживания воды). Этот процесс протекает при низких температурах (0—минус 15°С), что позволяет максимально сохранить свойства исходного продукта. 
Несмотря на то, что способ криоконцентрации известен давно (более 100 лет), конкурировать с выпариванием он долгое время не мог изза сравнительно больших (до 20%) потерь сухих зеществ со льдом и высокой стоимости оборудования. Исследования, проведенные в нашей стране и за рубежом, позволили не только усовершенствовать технологию криоконцентрации и снизить потери сухих веществ со льдом до 1% и ниже, но и создать ряд высокоэффективных аппаратов для вымораживания. 
В настоящее время способ криоконцентрации все шире используется для обработки пищевых жидкостей растительного происхождения. Развитие технологии этого способа и техники позволило начать его исследование для обработки цельного и обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки. Особый интерес представляет возможность использования криоконцентрации при переработке молочной сыворотки. Данный метод может оказаться также целесообразным при сгущении таких продуктов, как обогащенная молочная сыворотка, в которой важно сохранить культуру ацидофильной палочки в живом виде. 
Криокопцентрация включает в себя две основные технологические операции: образование смеси кристаллов льда с концентратом и разделение полученной суспензии. Для первой операции используют кристаллизаторы различных типов, для второй — сепарационные установки (центрифуги, фильтрпрессы, разделительные колонки и др.). Эти операции могут выполняться в одном устройстве, возможна и многоступенчатая обработка. 
В настоящее время известен ряд конструкций установок для криоконцентрации, предназначенных для обработки молока и некоторых) молочных продуктов, в том числе и сыворотки. Установками для криоконцентрирования занимается ряд зарубежных фирм (США, ФРГ, Великобритания и др.).
 
 
 

                

     ПЕРЕРАБОТКА ОБЕЗЖИРЕННОГО МОЛОКА И ПАХТЫ.

 

     Обезжиренное  молоко и пахта — это очень ценное молочное сырье для производства широкого ассортимента продуктов питания. Основными и наиболее ценными компонентами их являются белки, углеводы (лактоза), молочный жир, а также небелковые азотистые соединения, минеральные соли, ферменты, органические кислоты и почти все соединения цельного молока (табл. 11.1).

          ТАБЛ.  Состав обезжиренного молока и пахты по сравнению с цельным молоком  

     Компонент      Массовая  доля, %
 Обезжиренное  молоко  Пахта  Цельное молоко
      Сухое вещество      8,8      8,3-9,5      12,3
      В том числе                     
      жир      0,05      0,4-0,7      3,6
      белки      3,2      3,2-2,9      3,2
      лактоза      4,8      4,7-4,8      4,8
      Минеральные вещества      0,75      0,6-0,7      0,7
      Энергетическая  ценность (на 100 г съедобной части продукта), кДж  
      
         130      142-150      265

 

     

     Обезжиренное  молоко и пахта содержат комплекс биологически активных веществ при  минимальной энергетической ценности и малом содержании перегрузочных  атерогенных веществ (жир, сахар  и др.). Поэтому они в первую очередь могут быть отнесены к продуктам, не обладающим атерогенными свойствами. Широкое их использование в питании позволяет оказать оздоровительно-профилактическое влияние в предупреждении ожирения и сердечнососудистой патологии [I].

Информация о работе Способы переработки отходов в молочной промышленности