Концентрирование сыворотки методом ультрафильтрации на полимерных мембранах.

При использовании традиционной технологии производства сыра (без применения ультрафильтрации) в качестве отхода получается раствор сыворотки, содержащий общего белка около 0,8 %. Из этого раствора могут быть выделены сывороточные белки с содержанием в сухом веществе от 30 до 90 % белка (WPC) и менее 0, 4 % жира. Технология получения высокоочищенных сывороточных белков (90 % WPC, белковых изолятов) предусматривает удаление жира, бактерий и денатурированных белков путем микрофильтрации на керамических мембранах и последующее концентрирование очищенного раствора до 20-21 % СВ ультрафильтрацией на полимерных мембранах рулонного типа.

Более простой процесс – концентрирование сыворотки до содержания основных компонентов, близких к содержанию в цельном молоке, позволяет использовать этот концентрат для обогащения молочных продуктов ценными сывороточными белками.

8.5.1. Получение концентратов с содержанием белка 30 % WPC.

Для достижения концентрации белка в сухом продукте 30 % WPC необходимо сконцентрировать исходную сыворотку в 6 – 8 раз по объему. В жидком концентрате содержание белка составит около 3,6 % при общем содержании сухих веществ 11,4 %. Например, на производительность 5000 л/ч потребуется трех ступенчатая УФ-установка с поверхность фильтрации 280 м².

8.5.2. Получение концентратов с содержанием белка 80 % WPC.

Для получения 80 % WPC (содержания белка 80-81 % в сухом продукте) потребуется центробежный сепаратор для отделения жира и казеиновой крошки. Содержания жира в сыворотке после сепарирования будет около 0,05 %. После концентрирования такой сыворотки в 40 раз по объему и применения диафильтрации для уменьшения концентрации лактозы и солей содержание белка в жидком концентрате составит 19,1 % при общем содержании сухих веществ 22,8 %. В этом случае после сушки содержание белка составит WPC 80-81 %. Для для производительности 5000 л/ч по исходной сыворотке потребуется четырех ступенчатая УФ-установка с поверхностью фильтрации 360 м²

8.5.3. Получение концентратов с содержанием белка 85-90 % WPC.

Для достижения содержания белка 85 % и более в сухом продукте, как показывает зарубежный опыт, необходимо удалить полностью жир из сыворотки, то есть его содержание должно быть менее 0,001 %. Удалить полностью жир из сыворотки возможно только путем микрофильтрации на керамических мембранах с размером пор 0,2 мкм.

Обезжиренная сыворотка должна быть сконцентрирована в 45 раз по объему, при этом в процессе концентрирования необходимо добавлять воду для вымывания лактозы. Содержание протеина в жидком концентрате составит 13,3 % при общем содержании сухих веществ 15,1 %. В этом случае после сушки содержание белка составит WPC 85-90 %.

На производительность 5000 л/ч для микрофильтрации сыворотки потребуется установка с керамическими мембранами поверхностью 50 м². Для концентрирования сыворотки после микрофильтрации потребуется УФ-установка с мембранами рулонного типа с поверхностью фильтрации 360 м².