Ультрафильтрация сыворотки.

При производстве сыра и казеина получается около 90 % сыворотки от общего объема перерабатываемого молока. Одним из направлений применения УФ является получение белковых концентратов из сыворотки, которые затем используют в производстве сыра. Другим важным направлением является получение новых продуктов из сыворотки на основе концентратов с высоким содержанием сывороточных белков.

УФ сыворотки позволяет получать белковые концентраты с содержанием белка от 30 до 95 %. В ходе концентрирования происходит также отделение раствора лактозы и солей.

Предварительная обработка сыворотки перед УФ включает осветление (отделение остатков жира и казеина) и пастеризацию с целью подавления заквасочных культур.

Установлено /5/, что оптимальным режимом подготовки сыворотки перед УФ является тепловая обработка при 58-62 ⁰С с выдержкой 60 мин. и доведение рН обрабатываемого продукта до 5,5-6,0. В этом случае происходит инактивация фосфата кальция, который сильно засоряет мембраны.

Фирма Sartorius провела экономическую оценку применения УФ на примере изготовления из подсырной сывортки протеинового порошка с содержанием белка 70% /6/. УФ сыворотки осуществляли на установке производительностью 20 м³/сут. по исходному продукту. Рабочая поверхность мембран в установке составляла 30 м², а ее стоимость – DM150,000. Расход сыворотки равнялся 165 кг на 1 кг протеинового порошка, стоимость которого колебалась на рынке в пределах 2,6-4,2 DM/кг в зависимости от накладных расходов и спроса. Фирма имела ежегодный доход до DM90,000. Следует отметить, что УФ оборудование фирмы Sartorius является одним из самых дорогих на мировом рынке ($2500/м² ). Обычно удельная стоимость мембран из расчета стоимости установки составляет за рубежом – $600 –$1000/м² для полимерных мембран и – $4500 –$6000/м² – для керамических мембран.

Широкий ассортимент молочных продуктов на основе сыворотки выпускается в Новой Зеландии и Австралии /4/. В 1987г. в Австралии 26 % получаемой сыворотки обрабатывалось с помощью УФ. Крупнейшая по переработке молока компания Rangitaiki Plains Dairy обрабатывает в год 218 тыс. т молока, в результате чего образуется более 100 тыс. т сыворотки. Для получения сывороточного белка, казеина и лактозы компания использует установки фирмы DDS (Дания). В технологической схеме производства предусмотрены две УФ установки, каждая из которых имеет поверхность мембран 351 м² и производительность 450 м³/сут. Из 1000 л сыворотки получают 950л пермеата и 40-50 л концентрата, содержащего 14-15% СВ из которых 11,5-12,5% составляет белок. Далее концентрат нейтрализуют, дополнительно концентрируют и высушивают до содержания влаги 4%. Полученные сывороточные концентраты используют для приготовления сливочного мороженого, выработки сыров и поставляют на экспорт.