ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
ФГОУ ВПО «Алтайский государственный университет»
Биологический факультет
Переработка отходов молочного производства
(реферат)
Выполнила студентка
722 группы
Минбаева Э. Х.
Проверила к.б.н., доцент
Вечернина Н. А.
Барнаул 2005
Содержание
Введение
1. Состав и свойства МС
2. Методы переработки МС
2.1 Тепловые методы
2.2 Охлаждение
2.3 Пастеризация
2.4 Центробежные методы
2.5 Консервирование
2.6 Биологические методы
3. Обработка МО
3.1 Обработка ферментными препаратами
3.2 Мембранные методы
4. Продукты из МС
Сокращения
Список использованной литературы
Введение
Молоко и молочные продукты играют большую роль в питании людей. Включение молочных продуктов в любой пищевой рацион повышает его полноценность, способствует лучшему усвоению других компонентов. Направленное биоэнергетическое воздействие на молоко как сложную полидисперсную систему приводит к ее разделению на белково-жировой концентрат (сыр, творог, казеин) и фильтрат (МС). Таким образом, МС – естественный побочный продукт при производстве молочных продуктов (Храмцов, 1990). Многие годы она считалась проблемным продуктом, не имеющим коммерческой стоимости. Но в последнее время ее начинают широко перерабатывать и использовать в различных видах (Шевелев, 2005).
Проблема использования МС возникла на заре промышленного производства сыра, творога и казеина, масса которых составляет 10–20% молока, в то время как 80–90% приходится на МС. В МС содержится 50% сухих веществ молока, включающих до 250 различных соединений (в т. ч. азотистые, микро- и макросоединения, молочный жир, минеральные соли, лактоза, витамины, ферменты, органические кислоты). Наряду с питательной ценностью МС, и продукты из нее имеют диетическое, и даже лечебное значение (Храмцов, 1990).
1.Состав и свойства МС
Традиционные способы разделения молока, основанные на биотехнологии (закваски, ферменты) и использовании химических реагентов (кислоты, щелочи, соли), обеспечивают получение подсырной (сладкой), творожной (кислой) и казеиновой сыворотки. Степень перехода основных компонентов молока в МС определяется главным образом их размерами. Состав и свойства молочной сыворотки обусловлены видом ОП (творога, сыра, казеина и т.д.) и особенностями технологии его получения, а также аппаратурным оформлением процесса (Храмцов, 1990). Состав подсырной сыворотки зависит от вида вырабатываемого сыра и его жирности; творожной – от способа производства творога и его жирности; казеиновой – от вида вырабатываемого казеина. Производство сладкой сыворотки является относительно легким процессом, тогда как для переработки кислой требуется значительно больше оборудования и стадий (Шевелев, 2005). Нетрадиционные способы разделения молока, разработанные в последнее время (молекулярно-ситовая фильтрация, термодинамическое выделение белков молока биополимерами), дают ультрафильтрат и бесказеиновую фазу.
Различные виды МС отличаются содержанием лактозы, белков, пептидов, аминокислот, витаминов, поэтому представляют собой разную среду для молочнокислых бактерий (Шуляк, 2005).
Среднее содержание основных компонентов (%) в различных видах МС
| СывороткаКомпонент | Подсырная | Творожная | Казеиновая |
| Сухие вещества | 6,5 | 6 | 6,8 |
| Лактоза | 4,5 | 4,2 | 4,5 |
| Белковые вещества | 0,7 | 0,8 | 1 |
| Минеральные соли | 0,5 | 0,6 | 0,7 |
Содержание основных компонентов МС в сухом веществе
| СодержаниеКомпонент | г на 100 мл. | % |
| ЛактозаБелковые веществаМинеральные веществаЖирПрочиеИтого | 4,660,910,500,370,066,5 | 71,7147,75,70,9100 |
Количество жира в МС зависит от его количества в исходном сырье и технологии выработки ОП. Жир в МС диспергирован больше, чем в молоке, что положительно влияет на биохимические процессы, происходящие в организме человека и животных.
Минеральный состав МС разнообразен. В нее переходят практически все соли и микроэлементы молока, а также соли, вводимые при выработке ОП, и соединения с поверхности оборудования. В МС переходят водо- и жирорастворимые витамины молока. Из органических кислот обнаружены молочная, лимонная, нуклеиновая и летучие жирные кислоты – уксусная, муравьиная, пропионовая, масляная. Жир МС тонкодиспергирован, что обуславливает его полное усвоение стенками желудка. МС – низкокалорийный продукт.
Энергетическая ценность
| КалорийностьПродукт | кДж/кг |
| Молоко-цельное-обезжиренноеПахтаМС | 2805144015991013 |
При хранении состав и свойства МС изменяются. Этому способствует действие молочнокислых бактерий в процессе производства, обсеменение микрофлорой. Лактоза, как наименее устойчивый компонент, подвергается ферментативному гидролизу. Изменяются также рН среды и мутность сыворотки. Кроме того, происходит гидролиз белков и жира, изменяется вкус сыворотки, могут накапливаться нежелательные и даже вредные вещества (Храмцов, 1990).
В целом, МС оказывает положительное влияние на пищеварительную, нервную, сердечно-сосудистую системы человека и на сопротивляемость организма заболеваниям. МС, полученная при переработке пастеризованного молока с соблюдением санитарно-гигиенических условий, может считаться готовой к употреблению. Но для гарантии технология изготовления продуктов из нее должна предусматривать повторную тепловую обработку (Храмцов, 1990).
2. Методы переработки МС
Конечный вид продуктов из МС определяет и выбор оборудования для производства. Уже с момента, как сыворотка удаляется из сырной ванны, к ней необходимо относиться как к высококачественному продукту и для сохранения ее свойств очень важно соблюдать технологию на всех этапах переработки. Прежде всего, ее освобождают от мелких сырных частиц для упрощения дальнейших операций и для улучшения функциональных свойств конечного продукта (например, растворимости). Далее снижают массовую долю жира до 0,05 %, что продлевает срок эффективной работы фильтрующих мембран, т. к. жир может закупорить поры мембраны. Потом следует тепловая обработка, вид которой зависит от микробиологического качества сыворотки, необходимости ее хранить, транспортировать или сразу перерабатывать, а также от требований, предъявляемых к конечному продукту. Таким образом, получается предварительно обработанная сыворотка – основа для производства разных видов продуктов (Шевелев, 2005).
Существуют несколько способов переработки МС:
· тепловые,
· центробежные,
· консервирование,
· биологические,
· мембранные (Храмцов, 2004).
2.1 Тепловые методы
Тепловые методы используются для охлаждения МС с целью сохранения ее качества при временном хранении, подогрева – с целью пастеризации, выделения сывороточных белков, проведения некоторых других технологических операций (Храмцов, 2004).
2.2 Охлаждение
Охлаждение предотвращает развитие нежелательных микробиологических процессов при временном хранении сырья и продуктов. В частности, в случаях, когда их переработка, использование или реализация задерживаются. Охлаждение необходимо проводить немедленно после получения МС или ее сепарирования, не допуская обсеменения посторонней микрофлорой. Наилучшие результаты дает охлаждение в сочетании с предварительной пастеризацией (Храмцов, 2004).
2.3 Пастеризация
Процесс пастеризации МС в большинстве случаев обусловлен необходимостью подавить развитие нежелательной микрофлоры. Источниками микрофлоры могут быть специально вводимые закваски при производстве ОП; возможно также обсеменение посторонней микрофлорой при сборе и хранении МС. При пастеризации подсырной сыворотки инактивируются остатки сычужного фермента, присутствие которого в ряде случаев нежелательно.
Выбор режима и способа пастеризации обусловлен требованиями процесса производства продукта или полуфабриката. В трубчатых пастеризационных установках сыворотку подогревают до 60-65°C, затем до более высокой температуры (93±2°С) введением пара. После этого сыворотку направляют в резервуар для отваривания альбумина.
Пастеризацию проводят по одному из режимов: низкотемпературному (медленному) – 63-65°C с выдержкой 30 мин, или быстрому – 72°C с выдержкой 15-20 сек. Оба метода имеют достоинства и недостатки: при первом не происходит образования пригара, но требуются значительные затраты времени дополнительные емкости для выдержки; при втором – процесс идет быстро, но требуется более частая чистка установок от пригара. В настоящее время ведутся поиски по созданию конструкции пастеризаторов, позволяющих проводить высокотемпературную пастеризацию без пригорания (Храмцов, 2004).
2.4 Центробежные методы
Центробежные методы (сепарирование, центрифугирование) используются для выделения из МС жира, казеиновой пыли, коагулированных сывороточных белков, отделения кристаллов сахара, некоторых других технологических процессов.
Сепарирование используют на двух этапах промышленной переработки МС: для выделения молочного жира и казеиновой пыли (обезжиривание) и для отделения коагулированных сывороточных белков (осветление). Молочный жир и сывороточные белки – энергетически и биологически важные компоненты. Их используют для пищевых целей. Удаление их необходимо также для обеспечения качества продукта (напитков, молочного сахара). После выделения жира и казеиновой пыли МС представляет собой кинетически устойчивую систему, практически не подвергающуюся расслоению (Храмцов, 2004).
2.5 Консервирование