«Влияние микрофильтрации на содержание микрофлоры в молочном сырье»
|
Скорость вышеописанных химических изменений в молоке находится в прямой зависимости от режимов его тепловой обработки, которые должны обеспечить эффективность пастеризации и/или стерилизации. Эффективность пастеризации и стерилизации молока определяется, прежде всего, исходной бактериальной обсемененностью сырья, температурой тепловой обработки и ее экспозицией. Таким образом, для производителей встает вопрос о максимальном нивелировании теплового воздействия на сырье при условии сохранения качества, безопасности, а также сроков хранения пастеризованного и/или стерилизованного молока. Одним из способов обработки молока, позволяющих решить эту задачу, является микрофильтрация [1;2;3;4;5]. Микрофильтрацию называют «холодной стерилизацией», так как она выделяет из молока, прежде всего, микроорганизмы, что обуславливает снижение необходимого теплового воздействия на продукт [5]. В связи с этим исследовалась возможность применения для микрофильтрации молока новых отечественных трубчатых керамических мембран с размером пор около 1 мкм. Мембраны были предоставлены кафедрой мембранных технологий РХТУ им. Д.И. Менделеева. Процесс микрофильтрации проводился при температуре 50±2 ° С и избыточном давлении 0,5±0,25 МПа. В молоке, пермеате и ретентате определяли количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАиФАнМ) по ГОСТ 10444. 15-94 «Продукты пищевые. Методы определения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов» на среде для определения КМАиФАнМ и количество бактерий группы кишечных палочек (БГКП) по ГОСТ 26670 на агаризованной селективно-диагностической среде Эндо. Сущность метода определения КМАиФАнМ заключается в подсчете колоний, образуемых мезофильными аэробными и факультативно-анаэробными бактериями, плесенями и дрожжами на благоприятных средах после термостатирования при 37°С. Посевы осуществляли методом залива чашек Петри питательной средой для определения КМАиФАнМ (ТУ9229-083-00419785-97). Для посева использовали пробы отобранного молока, пермеата, ретентата и их разведения, полученные методом последовательных разведений в стерильном физиологическом растворе. Посевы осуществляли стерильной пипеткой, перенося посевной материал по 1 смЗ в стерильные чашки Петри (по 2 параллельных посева). Термостатирование посевов осуществляли при 37° С в течение (48±3) часов. Количество микроорганизмов в 1 смЗ исследуемого образца (N) вычисляли по формуле: Для определения количества БГКП посевной материал засевали методом поверхностного посева в количестве 0,1 смЗ в чашки Петри на среду Эндо (по два параллельных посева). После чего посевы термостатировали при температуре 37° С в течение (24±3) часов. Было исследовано цельное коровье молоко с различной бактериальной обсемененностью. Новые технологии в сельском хозяйствеAGRARY.RUВсе самое новое и интересное о сельском хозяйстве АвторизацияпоискОпросКто вы, посетители нашего сайта?Меню сайтаМикрофильтрация в молочном производствеДЖ. БОУ-ХАБИБ, В. ТАЛЬХАММЕР Компания MMS AG Membrane Systems, Швейцария Увеличение сроков хранения путем тепловой обработки имеет серьезные недостатки. Альтернативная технология должна обеспечивать удаление бактерий независимо от их свойств или концентрации, не оказывая отрицательного влияния на вкус продукта. Микрофильтрация удаляет бактерии с помощью физического барьера, не влияя на состав молока. ПРОИЗВОДСТВО СЫРОВ В зависимости от времени года и региона молоко в различной степени может быть загрязнено молочнокислыми бактериями и их спорами. Эти бактерии появляются в молоке из-за кормления коров силосом, они термоустойчивы и вызывают пороки сыра на поздних стадиях созревания. Традиционно для предотвращения развития молочнокислых бактерий добавляют нитрат и лизоци-мы, что снижает качество сыра. В западноевропейских странах допустимое количество добавления нитрата ограничено в связи с тем, что из него образуются вредные для здоровья нитро-замины. А для так называемых биопродуктов (экологически чистых продуктов питания) применение нитрата и лизоцимов запрещено. Другим способом предотвращения поздних пороков сыра является снижение количества вредных спор с помощью бактофугирования молока. При одно-или двукратном бактофугировании возможно удалять до 95 % бактерий и спор, что снижает риск возникновения пороков, но не снимает его совсем. Стерилизация методом UHT полностью убирает споры и таким образом исключает риск поздних пороков сыра. Однако вкус молока и качество сыра изменяются в худшую сторону. Микрофильтрация сокращает количество спор более чем на 99,99 %. Риск появления поздних пороков, а значит, и потерь продукта полностью исключен. Кроме того, не меняется состояние компонентов молока, что позволяет получать сыр великолепного качества. Качество подсырной сыворотки при этом также улучшается. МОЛОКО С УВЕЛИЧЕННЫМ СРОКОМ ХРАНЕНИЯ (ESL) На полках магазинов уже несколько лет можно видеть так называемое питьевое ESL-молоко (Extended Shelf Life), расширяющее предложение молочных продуктов и все больше заменяющее пастеризованное. Оно имеет по сравнению с пастеризованным молоком серьезные преимущества для производителя и потребителя. Значительно более высокая безопасность производства снижает потери продукта. Сокращение рекламаций положительно сказывается на имидже марки. Облегчается логистика, так как меньше возвратов продукта, а более длительные сроки хранения позволяют реже поставлять его в торговые сети. В то время как пастеризованное молоко имеет максимальный срок хранения 8 дней, молоко ESL хранится в охлажденном виде более 21 дня. Потребитель получает продукт, который при том же вкусе намного безопаснее, поскольку в нем меньше бактерий по сравнению с молоком, полученным при обычной пастеризации, и исключена опасность вторичного обсеменения после пастеризации. КОНЦЕНТРАТЫ БЕЛКОВ Бактофугирование в данном случае также не обеспечивает необходимого отделения микроорганизмов и не гарантирует безопасность процесса. Микрофильтрация за счет физического барьера позволяет удалить патогены из сырья, т.е. обезжиренного молока или сыворотки. Белки при этом остаются в нативном состоянии и могут подвергаться оптимальной дальнейшей переработке. Лидер рынка швейцарской молочной промышленности успешно производит белковые концентраты с прошлого года на микрофильтрационной установке холодной пастеризации «MMS Swissflow». ПРОЦЕСС МИКРОФИЛЬТРАЦИИ Размер пор 1,4 мкм позволяет удалить из молока более 99,99 % бактерий и спор. Однако молочный жир не может пройти через мембрану, что затрудняет процесс фильтрации. Поэтому на фильтрационной установке обрабатывается только обезжиренное молоко или сыворотка. Сливки обрабатываются традиционным нагревом. При микрофильтрации входящий поток разделяется на две фракции: пермеат и ретентат. Пермеат проходит через мембрану и, таким образом, является обеззараженным продуктом. На первой ступени установки пермеат составляет приблизительно 95 % входящего потока. На многоступенчатых установках количество пермеата может составлять 99,5 % объема входящего обезжиренного молока. Это соответствует степени концентрации 20 и 200 в зависимости от отделения жира, качества сырья и мощности установки. Микроорганизмы скапливаются в ретентате, т.е. в той части, которая не проходит через мембрану. Ретентат можно добавить в сливки или переработать отдельно. Для производства питьевого молока и сыра отдельные потоки (обезжиренное молоко и сливки) в зависимости от заданной жирности объединяются, при этом необходимо проводить частичную или полную гомогенизацию. Также возможно (при производстве молока ESL) соединять молоко и сливки после пастеризации обезжиренного молока во избежание повторной тепловой обработки сливок. Белковые концентраты поступают на дальнейшие производственные операции непосредственно в виде пермеата. Компания MMS AG производит также все необходимое оборудование для ультрафильтрации и владеет этой технологией (рис. 2).
СИСТЕМЫ ХОЛОДНОЙ СТЕРИЛИЗАЦИИ МОЛОКА Технология микрофильтрации в молочной промышленности применяется с середины 1980-х годов. Вскоре после начала ее внедрения стало ясно, с какими сложностями связан этот процесс. В частности, требуются безошибочный контроль давления фильтрации и оптимальная равномерная загрузка поверхности мембраны для предотвращения ее загрязнения и обеспечения стабильности фильтрации. Кроме того, важно обеспечить минимальное количество «мертвых» зон в установке, где накапливаются остатки продукта, а также максимальную разгрузку установки перед запуском процесса и после его окончания для сокращения потерь молока при мойке и за счет разбавления водой. Эффективная мойка и стерилизация мембранной установки перед производством являются критическими моментами для обеспечения безопасного производства. Инженеры MMS AG знакомы с этими проблемами и нашли решения, которые были последовательно реализованы в конструкции установок «Swissflow MF» и адаптированы к промышленным нуждам. Инновационный дизайн подключений мембранных модулей уменьшает «мертвый» объем и занимаемую установкой площадь, облегчает последующее расширение установки и одновременно обеспечивает ее полную разгрузку. Применяемые мембраны «Isoflux» являются лучшими на сегодня в отношении экономичности и стабильности процесса. Все прочие компоненты соответствуют наивысшим гигиеническим требованиям. Процесс мойки и стерилизации установок был проработан совместно со швейцарскими молокозаводами. Потребление энергии и занимаемая площадь намного ниже по сравнению с установками тепловой обработки, и эти показатели постоянно улучшаются за счет оптимизации параметров процесса и конфигурации установок. Сочетая такие факторы, как хороший вкус продукта, безопасность процесса и экономичность установок, микрофильтрационные системы холодной пастеризации «MMS Swissflow» способны удовлетворить самые строгие требования по удалению бактерий при переработке молока. Другие области применения микрофильтрации: Статья опубликована по материалам www.milch.ru У вас недостаточно прав для добавления комментариев. Новые технологии в сельском хозяйствеAGRARY.RUВсе самое новое и интересное о сельском хозяйстве АвторизацияпоискОпросКто вы, посетители нашего сайта?Меню сайтаМикрофильтрация в молочном производствеДЖ. БОУ-ХАБИБ, В. ТАЛЬХАММЕР Компания MMS AG Membrane Systems, Швейцария Увеличение сроков хранения путем тепловой обработки имеет серьезные недостатки. Альтернативная технология должна обеспечивать удаление бактерий независимо от их свойств или концентрации, не оказывая отрицательного влияния на вкус продукта. Микрофильтрация удаляет бактерии с помощью физического барьера, не влияя на состав молока. ПРОИЗВОДСТВО СЫРОВ В зависимости от времени года и региона молоко в различной степени может быть загрязнено молочнокислыми бактериями и их спорами. Эти бактерии появляются в молоке из-за кормления коров силосом, они термоустойчивы и вызывают пороки сыра на поздних стадиях созревания. Традиционно для предотвращения развития молочнокислых бактерий добавляют нитрат и лизоци-мы, что снижает качество сыра. В западноевропейских странах допустимое количество добавления нитрата ограничено в связи с тем, что из него образуются вредные для здоровья нитро-замины. А для так называемых биопродуктов (экологически чистых продуктов питания) применение нитрата и лизоцимов запрещено. Другим способом предотвращения поздних пороков сыра является снижение количества вредных спор с помощью бактофугирования молока. При одно-или двукратном бактофугировании возможно удалять до 95 % бактерий и спор, что снижает риск возникновения пороков, но не снимает его совсем. Стерилизация методом UHT полностью убирает споры и таким образом исключает риск поздних пороков сыра. Однако вкус молока и качество сыра изменяются в худшую сторону. Микрофильтрация сокращает количество спор более чем на 99,99 %. Риск появления поздних пороков, а значит, и потерь продукта полностью исключен. Кроме того, не меняется состояние компонентов молока, что позволяет получать сыр великолепного качества. Качество подсырной сыворотки при этом также улучшается. МОЛОКО С УВЕЛИЧЕННЫМ СРОКОМ ХРАНЕНИЯ (ESL) На полках магазинов уже несколько лет можно видеть так называемое питьевое ESL-молоко (Extended Shelf Life), расширяющее предложение молочных продуктов и все больше заменяющее пастеризованное. Оно имеет по сравнению с пастеризованным молоком серьезные преимущества для производителя и потребителя. Значительно более высокая безопасность производства снижает потери продукта. Сокращение рекламаций положительно сказывается на имидже марки. Облегчается логистика, так как меньше возвратов продукта, а более длительные сроки хранения позволяют реже поставлять его в торговые сети. В то время как пастеризованное молоко имеет максимальный срок хранения 8 дней, молоко ESL хранится в охлажденном виде более 21 дня. Потребитель получает продукт, который при том же вкусе намного безопаснее, поскольку в нем меньше бактерий по сравнению с молоком, полученным при обычной пастеризации, и исключена опасность вторичного обсеменения после пастеризации. КОНЦЕНТРАТЫ БЕЛКОВ Бактофугирование в данном случае также не обеспечивает необходимого отделения микроорганизмов и не гарантирует безопасность процесса. Микрофильтрация за счет физического барьера позволяет удалить патогены из сырья, т.е. обезжиренного молока или сыворотки. Белки при этом остаются в нативном состоянии и могут подвергаться оптимальной дальнейшей переработке. Лидер рынка швейцарской молочной промышленности успешно производит белковые концентраты с прошлого года на микрофильтрационной установке холодной пастеризации «MMS Swissflow». ПРОЦЕСС МИКРОФИЛЬТРАЦИИ Размер пор 1,4 мкм позволяет удалить из молока более 99,99 % бактерий и спор. Однако молочный жир не может пройти через мембрану, что затрудняет процесс фильтрации. Поэтому на фильтрационной установке обрабатывается только обезжиренное молоко или сыворотка. Сливки обрабатываются традиционным нагревом. При микрофильтрации входящий поток разделяется на две фракции: пермеат и ретентат. Пермеат проходит через мембрану и, таким образом, является обеззараженным продуктом. На первой ступени установки пермеат составляет приблизительно 95 % входящего потока. На многоступенчатых установках количество пермеата может составлять 99,5 % объема входящего обезжиренного молока. Это соответствует степени концентрации 20 и 200 в зависимости от отделения жира, качества сырья и мощности установки. Микроорганизмы скапливаются в ретентате, т.е. в той части, которая не проходит через мембрану. Ретентат можно добавить в сливки или переработать отдельно. Для производства питьевого молока и сыра отдельные потоки (обезжиренное молоко и сливки) в зависимости от заданной жирности объединяются, при этом необходимо проводить частичную или полную гомогенизацию. Также возможно (при производстве молока ESL) соединять молоко и сливки после пастеризации обезжиренного молока во избежание повторной тепловой обработки сливок. Белковые концентраты поступают на дальнейшие производственные операции непосредственно в виде пермеата. Компания MMS AG производит также все необходимое оборудование для ультрафильтрации и владеет этой технологией (рис. 2).
СИСТЕМЫ ХОЛОДНОЙ СТЕРИЛИЗАЦИИ МОЛОКА Технология микрофильтрации в молочной промышленности применяется с середины 1980-х годов. Вскоре после начала ее внедрения стало ясно, с какими сложностями связан этот процесс. В частности, требуются безошибочный контроль давления фильтрации и оптимальная равномерная загрузка поверхности мембраны для предотвращения ее загрязнения и обеспечения стабильности фильтрации. Кроме того, важно обеспечить минимальное количество «мертвых» зон в установке, где накапливаются остатки продукта, а также максимальную разгрузку установки перед запуском процесса и после его окончания для сокращения потерь молока при мойке и за счет разбавления водой. Эффективная мойка и стерилизация мембранной установки перед производством являются критическими моментами для обеспечения безопасного производства. Инженеры MMS AG знакомы с этими проблемами и нашли решения, которые были последовательно реализованы в конструкции установок «Swissflow MF» и адаптированы к промышленным нуждам. Инновационный дизайн подключений мембранных модулей уменьшает «мертвый» объем и занимаемую установкой площадь, облегчает последующее расширение установки и одновременно обеспечивает ее полную разгрузку. Применяемые мембраны «Isoflux» являются лучшими на сегодня в отношении экономичности и стабильности процесса. Все прочие компоненты соответствуют наивысшим гигиеническим требованиям. Процесс мойки и стерилизации установок был проработан совместно со швейцарскими молокозаводами. Потребление энергии и занимаемая площадь намного ниже по сравнению с установками тепловой обработки, и эти показатели постоянно улучшаются за счет оптимизации параметров процесса и конфигурации установок. Сочетая такие факторы, как хороший вкус продукта, безопасность процесса и экономичность установок, микрофильтрационные системы холодной пастеризации «MMS Swissflow» способны удовлетворить самые строгие требования по удалению бактерий при переработке молока. Другие области применения микрофильтрации: Статья опубликована по материалам www.milch.ru У вас недостаточно прав для добавления комментариев. Мембранная фильтрация молокаУльтрафильтрацию используют для концентрирования молока посредством удаления из белкового раствора (ретентата) влаги и лактозы, а обратный осмос — для удаления влаги из сыворотки для получения концентрированного раствора лактозы и сывороточного белка. Кроме того, сгущая белок молока посредством ультрафильтрации (в том числе сывороточные белки) с последующим обратным осмосом пермеата (сыворотки), можно получить практически очищенный от белка концентрат лактозы, который может содержать соли, удаляемые при электродиализе. В оборудовании для ультрафильтрации и обратного осмоса для отделения жидких компонентов (пермеата) от ретентата используют мембраны, при этом процесс зависит от используемого давления и пористости мембран. Конструкция установок ультрафильтрации, используемых в промышленной переработке молочных продуктов, сильно различается. Микрофильтрация (MF)это один из видов мембранной фильтрации, где механизм разделения компонентов происходит по диаметру частиц, размер которых лежит в диапазоне 10-50µм. Давление позволяет проходить через поры мембран частицам соли, сахара, некоторым белкам, и задерживать бактерии, жировые шарики, частицы крупных белков, например крупные мицеллы казеина. Рабочее давление процесса составляет 0,01-0,5 МПа. Установка микрофильтрации эффективно в потоке удаляет примеси и вредные микроорганизмы из солевого раствора, сохраняя при этом химический баланс солевого раствора. В сравнении, с прочими методами обработки солевого раствора, данный метод является наиболее конкурентным благодаря тому, что мертвые клетки удаляются, в то время как при пастеризации они лишь убиваются. Более того, использование установки избавляет от «черных точек» на поверхности сыра, «цветения», плесени и т. д. Исчезает необходимость в пастеризации солевого раствора. Основное применение микрофильтрации: Ультрафильтрация (UF)это один из видов мембранной фильтрации с низким давлением, которая отделяет коллоидные частицы и высокомолекулярные вещества, размер которых лежит в диапазоне 1-10 µм, в этот диапазон попадают казеин, сывороточные белки, крупные молекулы жира. Рабочее давление, в общем, не превышает 1МПа. Ультрафильтрационные мембраны являются, также основой, скелетом, т.н. support на который накладывают композитные мембраны, применяемые в других процессах, таких как, обратный осмос, первапорация и сепарация газов. Ультрафильтрацию применяют, прежде всего, для кларификации растворов, т.е. удаление из них крупных, коллоидных частиц, а также для сгущения белковых растворов. Основное применение ультрафильтрации — переработка сыворотки и молока. Сыр Feta и прочие сыры такого типа производятся посредством полной концентрации молока с использованием процесса ультрафильтрации. Затем в полученный ретентат вносят заквасочные культуры, сычужный фермент, соль и прочие добавки и отправляют прямо на упаковку. Основное применение у льтрафильтрации: Нанофильтрация (NF)Э то один из видов мембранной фильтрации, которая отделяет молекулы, размер которых лежит в диапазоне 0,0005-0,001µм. В этот диапазон попадает лактоза и некоторые аминокислоты, а некоторые одновалентные ионы, например натрия и калия проходят через поры мембран. Рабочее давление применяемое при нанофильтрации колеблется в пределах от 1 до 3 МПа. Мембраны нанофильтрации предназначены для отделения воды и части минералов. В результате сгущения получается концентрат (ретентат) и пермеат (вода с содержанием минералов и солей). Чаще всего сгущение на установке нанофильтрации проводят до 18%-20% сухих веществ, ввиду максимальной экономической эффективности. Более того, полученную в качестве нанофильтрации — пермеата воду можно очистить на установке обратного осмоса и использовать на технологические нужды. Таким образом, если сыворотку сгущать посредством установки нанофильтрации, происходит частичная деминерализация концентрата. Поэтому, в некоторых случаях (например, переработка солёной сыворотки) нанофильтрация может быть высокоэффективной и экономически целесообразной. Сыворотка, переработанная посредством нанофильтрации, может быть направлена на дальнейшее производство сухого порошка. Основное применение нанофильтрации в производстве молочных продуктов Обычно нанофильтрацию применяют в случаях, когда из раствора нужно удалить белки, аминокислоты, сахар и другие частицы, оставляя в фильтрате только молекулы соли: Обратный осмос (RO)это один из видов мембранной фильтрации, где используются мембраны с наименьшим размером пор, отделяющие молекулы и ионы размером менее 0,0005 µм и пропускающие только воду и низкомолекулярные органические растворители. Механизм разделения имеет диффузионный характер. Из-за высокого осмотического давления рабочее давление для обратного осмоса колеблется в пределе от 1 до 10 МПа. На практике, процесс обратного осмоса применяют для выполнения двух основных целей: При использовании установки обратного осмоса для сгущения молока, то концентрация чаще всего доводится до 29% сухих веществ. Полученный при этом пермеат представляет собой технологическую воду. Аналогичный результат получают при использовании обратного осмоса для концентрации обезжиренного молока c окончательными показателями сгущения 28-29%. Такие показатели являются весьма весомыми, поскольку это снижает производственные затраты относительно использования вакуум-выпарных установок на тех же объемах удаленной влаги. Простыми словами: Системы фильтрацииКак можно улучшить результат пастеризации, сохранив вкус и все полезные свойства молока? Это просто! Еще в 2007 году ученые Корнелльского университета выяснили, что благодаря микрофильтрации срок хранения пастеризованного молока можно увеличить до 14 недель. А “микрофильтрованные” сыры могут сохранять вкус “не пастеризованных”, причем это будет действительно безопасно. Для тех, кто хочет идти в ногу со временем и не отставать от современных технологий, широко распространенных и в ЕС, и в США, Milknews рассказывает о том, что такое мембранная фильтрация и какие виды фильтрации существуют. Компания «Кизельман РУС» специально для Milknews рассказывает о том, что такое мембранная фильтрация и какие виды фильтрации существуют. Что такое мембранная фильтрация? Мембранная фильтрация – это современный способ очистки молока от бактерий и/или его разделения на компоненты. В коммерческом производстве молока и молочных продуктов применяются следующие способы мембранной фильтрации: микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация, обратный осмос, а также есть процесс, который неразрывно связан с процессом мембранной фильтрации – это микропартикуляция. У каждого из этих видов установок свой диаметр пор мембран, поэтому области их использования различаются. Какие виды мембранной фильтрации существуют? 1. Микрофильтрация Микрофильтрация – процесс, осуществляемый при низком давлении. Фильтрация продукта происходит при помощи мембраны, задерживающей нерастворимые компоненты. Диаметр пор мембран в таких установках от 10 до 0,1 мкм. Мембранные элементы могут быть как полимерными, так и керамическими. Основными отличиями керамических мембран от полимерных является более высокое электропотребление установок, т.к. требуется использование насосов большей мощности, более высокая стоимость самих мембранных элементов, что негативно сказывается на общей стоимости установок, но эти особенности компенсируются бóльшим сроком службы элементов и возможностью не использовать специальные моющие растворы. Полимерные мембраны отличает меньшая стоимость и меньшее энергопотребление установок, что удешевляет первичные инвестиции, а также на полимерных мембранах возможно добиться более высокой степени сгущения. Чаще всего такие установки используются для бактериальной очистки молока, в производстве питьевого молока, а также подготовки сырья к производству сыра. Речь идет об упоминаемом в начале статьи процессе производства, так называемого, ESL молока. Аббревиатура ESLрасшифровывается как Extended Shelf Life, т.е. увеличенный срок хранения на полке, тогда ESL молоко – это молоко с увеличенным сроком годности, причем речь идет именно о пастеризованном, а не ультрапастеризованном молоке. Микрофильтрация позволяет снизить влияние сезонных колебаний молока на качество идущего на переработку сырья. 2. Ультрафильтрация Процесс ультрафильтрации происходит при среднем давлении. Размер пор у ультрафильтрационных мембранных элементов находится в диапазоне от 0,1 до 0,001 микрон. Ультрафильтрация предназначена для стандартизации молока по белку, снижения количества лактозы, производства концентрата сывороточных белков и изолятов белка, предварительного сгущения молока для производства сыров и творогов, а также для производства фильтрационного творога. Установки ультрафильтрации позволяют более эффективно использовать молоко и содержащиеся в нем компоненты, что позволяет увеличить выход продукта. Например, при использовании установок для предварительного сгущения молока перед сыро- или творогоизготовителями позволяет поднять их производительность почти на четверть, таким образом, существенно экономя рабочее пространство предприятия. Регулируя степень сгущения сырья, которым может выступать не только молоко (как цельное, так и обезжиренное), но и подготовленные молочные смеси, например, творожное калье, можно разработать целую линейку инновационных продуктов, которые легко завоюют сердца потребителей и позволят предприятию получить дополнительную прибыль. 3. Нанофильтрация На установках нанофильтрации используются мембраны с размером пор от 1-2 нм. Как правило, в молочной промышленности, установки нанофильтрации используются для концентрации и/или частичной деминерализации сыворотки. Если области применения сладкой, или подсырной сыворотки, достаточно широки, то использование творожной, или кислой сыворотки, в ее естественном виде, достаточно сложно. Чтобы расширить области применения творожной сыворотки ее деминерализуют, т.е. частично удаляют соли. Уровень деминерализации сыворотки 4. Обратный осмос Обратноосмотические мембраны задерживают практически все твердые вещества, позволяя пройти только воде. Мембрана частично пропускает только низкомолекулярные компоненты, например, органические кислоты и компоненты азотистых соединений, особенно, когда они нейтрально заряжены. Для работы обратноосмотических установок требуется самое высокое давление из всех мембранных установок. Размер пор мембранных элементов от 1 до 0,1 нм. В молочном производстве обратноосмотические установки имеют несколько типичных областей применения. Во-первых, это очистка сывороточного пермеата после установки нанофильтрации. В этом случае установку называют полишером и, полученную таким образом воду, используют для проведения безразборной мойки самой установки. Второй типичной областью применения является сгущение молока (как цельного, так и обезжиренного) для его транспортировки на большие расстояния, чтобы снизить затраты на логистику. В этом случае, молоко сгущается в три раза, что позволяет использовать один молоковоз вместо трех. Также установки обратного осмоса используются на линиях для получения лактозы. Безусловно, все знают, что обратный осмос используется для очистки воды, но здесь необходимо заметить, что для подготовки воды используются отличные по конструкции установки. 5. Микропартикуляция Микропартикуляция используется для дальнейшей переработки концентрата сывороточных белков. В основе процесса микропартикуляции лежит термическое воздействие на основные сывороточные белки α-лактальбумин и β-лактоглобулин. Под действием температуры происходит денатурация сывороточных белков и их агрегация. Затем происходит их механическая обработка, которая позволяет придать спайкам белков форму и размер жировых шариков. Визуально, процесс выглядит, как «превращение воды в вино». Бурого цвета жидкость становится ярко белого цвета, обретая насыщенный сливочный вкус. Областей применения микропартикулята великое множество. В первую очередь – это низкожирные продукты, к которым можно отнести сыры, йогурты, кисломолочные напитки, творожные продукты, мороженое. Обладающей лучшей, чем КСБ растворимостью партикулят также широко используется в мясной промышленности. Какие недостатки у этих систем? Проблема в том, что использовавшиеся до недавнего времени установки микропартикуляции обладали достаточно большим внутренним объемом, обусловленным тем, что термическая обработка и механическое формование агломератов белков выполнялось последовательно. Этот процесс сопровождался существенными потерями продукта, а также давал достаточно низкий уровень перехода сывороточных белков в партикулят. К этому можно добавить, что ограничения по вязкости поступающего в установку сырья и невысокое, до 77°С, температурное воздействие, по-настоящему накладывало существенные ограничения на распространенность таких установок. и она не справлялась с содержанием сухих веществ до 50%. Кроме того, была невозможна Компания Kieselmann разработала систему микропартикуляции нового поколения EcoProt+, которая одномоментно осуществляет процесс термической и механической обработки, что позволяет резко снизить внутренний объем установки до считанных литров, увеличить коэффициент перехода белков в партикулят до более чем 80%, а также проводить температурную обработку от 90 до 120°С http://issuu.com/kieselmannltd/docs/membrane_filtration_2014/1?e=0. Именно эта установка по-настоящему, снимает ограничения на области применения партикулята, т.к. позволяет избежать проблем с большой концентрацией бактерий, которая возникает при сгущении сыворотки. Стерилизованный партикулят не накладывает никаких ограничений на сроки хранения продукции, которая изготавливается с его использованием. Какие продукты, изготавливаемые при помощи установок мембранной фильтрации популярны в мире? Безлактозные Отличие вышеописанного способа заключается в том, что он позволяет потреблять такие безлактозные молочные продукты даже диабетикам. При «простом» способе приготовления низколактозных продуктов, при помощи ферментов лактоза расщепляется на глюкозу и галактозу. Таким образом, в молоке отсутствует лактоза, но, все равно, остаются сахара. Такое молоко отличает чуть более сладкий вкус. Еще одним из способов приготовления низколактозных продуктов является промежуточный вариант: после гидролиза, когда лактоза уже расщепилась на моносахара, молоко пропускают через установку мембранной фильтрации, чтобы снизить сладость продукта. Такие безлактозные продукты подойдут только тем людям, которые страдают лактозной непереносимостью, но не подходят для питания больных диабетом. Питьевое молоко Мембранная фильтрация используется и для приготовления питьевого молока. Помимо бактериальной очистки, при помощи микрофильтрации, сегодня получает все большее распространение высокобелковое молоко, которое изготавливается при использовании установок ультрафильтрации. Таким образом мы можем говорить про настоящее пастеризованное ESL-молоко, с различным уровнем содержания белка, срок хранения которого составляет почти месяц. Конечно, такие продукты стоят дороже, но и спрос на них постоянно растет, что позволяет предприятию получить дополнительную прибыль. Греческий йогурт В США мембранную фильтрацию часто применяют для производства греческого йогурта. Такие продукты обладают приятным слегка кисловатым вкусом, нежной консистенцией и ярко белый цвет с глянцевой поверхностью. В России подобным образом изготавливают творожки для детского питания. По сути, на установках мембранной фильтрации происходит отделение сыворотки и концентрация молочного белка. Эту технологию используют в таких брендах, как Activia Greek, Chobani, Dannon Light & Fit Greek, Dannon Oikos, FAGE, Stonyfield Organic Oikos, Trader Joe’s и товарах под торговой маркой Yoplait. Конечно, самой распространенной областью применения установок мембранной фильтрации остается сыроделие. Так как некоторые сорта французских сыров делаются из непастеризованного молока, то, в силу действующих требований для молочных производств, кроме, как во Франции, было невозможно производить такие сыры. И лишь с появлением технологии бактериальной очистки молока методами мембранной фильтрации, у сыроделов из других стран появилась возможность и выполнить гигиенические требования к обработке молока, и гарантировать пищевую безопасность своей продукции, аналогичную уровню пастеризованных продуктов или выше, и производить сыры со вкусом, как из непастеризованного молока. Что было подтверждено исследованиями Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” еще 20 лет назад. Именно использование установок микрофильтрации для бактериальной очистки молока позволяет снизить скорость развития вредоносных бактерий в сыре, что позволяет увеличить его срок хранения, а также не прибегать к использованию нитратов. Сывороточный белок В России производители добавляют или сыворотку, или концентрат сывороточных белков в молочную продукцию, однако объемы этих добавок резко ограничены, т.к. существует риск испортить вкус продукта и/или его цвет. Какие есть доказательства? |
