Получение водорастворимого казеина.

Применения керамических мембран с размером пор 0.2 мкм позволяет выделить 95% казеинового белка из обезжиренного молока в нативном состоянии. Скорость фильтрации составляет 70 – 100 л/м²/ч. После концентрирования в 5-6 раз по объему концентрированный раствор, содержащий 15,4% казеина, подается на сушку. Например, из 5 тонн обезжиренного молока получается 0,8 - 1 тонна сгущенного продукта, из которого после сушки получится около 190 - 230 кг сухого белка-казеина 70%-ной чистоты. Цена такого продукта составляет около $5/кг. Можно повысить содержание белка в сухом продукте, применяя диафильтрацию.

Образующийся в процессе фильтрат представляет собой высокоочищенный раствор сывороточных белков без жира, бактерий и казеина. Он может быть использован для получения сывороточного белка высокой чистоты путем применения ультрафильтрации, как уже описано выше.

5.ДРУГИЕ МЕТОДЫ МЕМБРАННОЙ ОБРАБОТКИ МОЛОЧНОГО СЫРЬЯ

В молочной промышленности мембранные методы применяют при производстве сывороточных белковых концент­ратов, молочного сахара и т. д.

Причем их можно применять как самостоятельно, так и в сочетании друг с другом. Например, до ультрафильтрации молочной сыворотки желательно проводить ее микро­фильтрацию для холодной стерилизации и обезжиривания.

Для улучшения качественных показате­лей молочной сыворотки перед ультрафильтрацией, а именно уменьшения в ней содержания минеральных компонентов (де­минерализация), является электродиализ.

Электродиализ — это направленный перенос ионов через раз­мещенную в растворе электролита мембрану под действием посто­янного электрического поля.

Сущность электродиализа заключа­ется в том, что мембрана (перегородка), находясь в контакте с раствором электролита, под влиянием электрического поля про­пускает ионы одного заряда и служит барьером для ионов противо­положного заряда.

Процесс сочетает в себе диализ, осмос и электроосмос.

Диа­лиз — это диффузионный процесс переноса растворенного веще­ства через ионитовую мембрану за счет разности концентраций растворенных веществ по обе ее стороны.

Осмос — это перенос растворителя через мембрану из областей с меньшей концентра­цией растворенных веществ в область с большей их концентраци­ей. Электроосмос — это перенос через мембрану молекул раство­рителя, захватываемых мигрирующими ионами.

В современных электродиализаторах осуществляется, например, деминерализация молочной сыворотки: между двумя электродами расположены чередующиеся анионо- и катионообменные мемб­раны. При достаточно высоком внешнем электрическом потенци­але электрический ток переносит катионы из раствора (например, молочная сыворотка) в поток работающего раствора через катионообменную мембрану. Анионы движутся в противоположном направлении и переносятся в поток рабочего раствора через анио-нообменную мембрану. Таким образом, молочная сыворотка обессоливается (деминерализуется), а соли концентрируются в ра­бочем растворе.

Электродиализ молочной сыворотки не влияет существенно на ее качество и содержание сывороточных белков, лактозы, витами­нов. Потери белков составляют 2—3 %, лактозы — 6 %.

Деминерализованная молочная сыворотка имеет ряд преиму­ществ перед недеминерализованной — менее выражена горечь за счет удаления минеральных веществ, понижена кислотность (осо­бенно это важно для кислой творожной сыворотки при ее даль­нейшем использовании) и т. д. Это дает возможность применять сыворотку в производстве продуктов для детского питания и раз­личных других пищевых продуктов.

Кроме того, применение электродиализа предотвращает загрязнение окружающей среды, которое происходит при сбросе в канализацию недеминерализо­ванной сыворотки.

Наряду с электродиализом для деминерализации мо­лочной сыворотки используют метод ионного обмена, который осуществляется в колонках с ионообменными смолами – ионитах, подразделяющихся на катиониты (отрицательный заряд), аниониты (положи­тельный заряд) и амфолиты, содержащие в составе катионы (Н⁺) и анионы (ОН-).

Принцип этого метода основан на обмене подвижных ионов стационарной фазы и одноименно заряженных ионов из протека­ющего раствора. Молочную сыворотку пропускают вначале через катионит, затем через анионит. Катионит связывает катионы присутствующих в молочной сыворотке минеральных солей, при этом выделяются соответствующие кислоты, анионы которых связыва­ются анионитом.

Ионный обмен используется в молочной промышленности

¾ при получении молочной кислоты;

¾ для снижения кислотности молока;

¾ для повышения термостойкости молока, предназначенного для стерилизации

¾ для деминерализации молочной сыворотки;

¾ извлечения радиоактивных элементов из молочного сырья;