Основные направления промышленной переработки и рационального использования сырья
1. основные направления промышленной переработки и рационального использования молочного белково-углеводного сырья
1.1. Пути реализации безотходного производства в молочной промышленности
Проблема полного и рационального использования молока существует во всем мире. Суть проблемы заключена в существующей традиционной технологии производства молочных продуктов.
При сепарировании молока, производстве сметаны, сливочного масла. натуральных сыров, творога и молочного белка по традиционной технологии получают нормальные побочные продукты - обезжиренное молоко, пахту и молочную сыворотку, которые имеют условный обобщающий термин -вторичное молочное сырье. Ранее применявшийся термин - отходы неприемлем.
Синонимами являются термины: молочное белково-углеводное сырье, побочное или нежирное молочное сырье. При разделении молока нетрадиционными методами получают ультрафильтрат и безказеиновую фазу, которые причисляют к молочной сыворотке.
При производстве 1 т сливочного масла получают до 20 т обезжиренного молока и 1,5 т пахты; при производстве 1 т сыра и творога — до 9 т молочной сыворотки. Обезжиренное молоко получают также при нормализации цельного молока по жиру. В обезжиренном молоке и пахте содержится 2/3 сухих веществ молока, в т.ч. практически весь белковый комплекс. В молочную сыворотку переходит около 50% сухих веществ молока. По данным специалистов-диетологов, МБУС обладает высокой биологической и даже лечебной ценностью.
Общие ресурсы молочного белково-углеводного сырья составляют около 70 % объемов перерабатываемого молока и по расчетам достигают ежегодно в России 15 - 20 млн. т, что требует специального подхода к организации их промышленной переработки.
Принципы безотходной технологии, сформулированные комиссией ООН, могут быть практически реализованы в отрасли при соблюдении следующих правил:
§ комплексная разработка безотходных технологий новых продуктов с полным использованием всех компонентов молочного сырья;
Рекомендуемые материалы
§ наборы альтернативных вариантов технологий различных продуктов питания, кормовых средств, медицинских препаратов и технических полуфабрикатов из всех видов основного и побочного сырья;
§ энергосбережение, минимальные трудовые и финансовые затраты с кадровым обеспечением технологических процессов.
Применение новых физико-химических и биологических методов, молекулярно-ситовой фильтрации и криотехнологии позволяют направленно разделять или концентрировать компоненты молока с исключением побочных продуктов.
Решение проблемы безотходности молочного дела на современном уровне возможно только за счет организации промышленной переработки вторичных сырьевых ресурсов - обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки, и рациональным использованием получаемой продукции (маркетинг).
Конкретные программы по использованию вторичных сырьевых ресурсов молочной промышленности:
- производство нового поколения кисломолочных продуктов из обезжиренного молока и пахты с использованием бифидобактерий, обладающих повышенной биологической ценностью, диетическими свойствами и лечебно-профилактической направленностью, для функционального питания;
- производство напитков из молочной сыворотки на основе брожения или сквашивания, обогащения экстрактами тонизирующих трав, тонизирующими соками и сатурации;
- интенсивная технология молочного сахара с увеличением выхода продукта в 1,5 -1,6 раза, сокращения длительности технологического цикла и энергоемкости в 2,0 - 2,5 раза;
- получение производных лактозы, в т.ч. этилового спирта (1 л из 50 кг сыворотки), гидролизатов лактозы, лактулозы и лактитола;
- разработка ресурсосберегающих технологий пробиотического, пастообразного ЗЦМ на основе молочной сыворотки с организацией экологически чистого и эффективного производства;
- разработка и реализация новой физико-химической технологии на основе использования биополимеров для направленного разделения
обезжиренного молока (технология "Био-Тон"), получение ангиогенина, таурина и др. уникальных компонентов молочного сырья.
Полное и рациональное использование вторичного молочного сырья может быть достигнуто, только на его промышленной переработке в пищевые продукты, медицинские препараты, кормовые концентраты и технические полуфабрикаты.
В нашей стране накоплен значительный положительный опыт промышленной переработки и использования вторичного молочного сырья. Уточнены и углублены данные по пищевой и биологической ценности вторичного молочного сырья и продуктов из него. Разработаны основные технологические процессы выделения и использования молочного жира, производства сухих и сгущенных концентратов, отработаны некоторые направления биологической переработки вторичного молочного сырья на пищевые и кормовые цели. Разработана технология выделения, обработки и сушки белков молока и их использования в колбасном и кондитерском производстве, создана технология концентрата из молочной сыворотки для производства безалкогольных прохладительных напитков, |разработана технология производства молочного сахара. Расширяется производство разнообразных напитков из пахты и обезжиренного молока, выпуск низкожирной продукции молочно-белковых концентратов.
Использование этих продуктов в пищевой промышленности позволяет сэкономить муку, свекловичный сахар, фруктовые соки, мясо, натуральное молоко, улучшить биологическую ценность и увеличить объемы выпуска пищевых продуктов. На ряде предприятий молочной промышленности страны внедрена безотходная технологе переработки молока с комплексным использованием всех его составных частей.
Освоены и постоянно увеличиваются объемы выработки заменителей цельного молока (ЗЦМ) для молодняка с/х животных с использованием обезжиренного молока и молочной сыворотки.
Происходит интенсивное техническое перевооружение предприятии молочной промышленности с внедрением в производство техники и технологии.
Новые технологические процессы предусматривают более полное использование всех составных частей молока, комплексную его переработку в различные пищевые и кормовые продукты и полуфабрикаты. На предприятиях создаются специализированные цехи и участки по переработке вторичного молочного сырья. Разрабатываются комплекты оборудования и технологические линии по переработке обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки с использованием традиционных и новых методов обработки, таких, как электродиализ, обратный осмос, ультрафильтрация, ферментативный гидролиз.
Из обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки вырабатывается разнообразный ассортимент напитков для непосредственного потребления и полуфабрикатов для изготовления десертов, пудингов, мороженого, желированных продуктов.
1.2.Основные направления промышленной переработки молочного белково-углеводного сырья (МБУС)
В соответствии с источниками получения и составом основные виды вторичного молочного сырья, по сложившейся в отрасли тривиальной терминологии, можно классифицировать следующим образом: обезжиренное молоко (молоко обезжиренное); пахта; молочная сыворотка (сыворотка молочная).
Альбуминное молоко и меласса являются промежуточными продуктами при получении молочного сахара; нормативные потери, отходы (ополоски, зачистки) и отбросы (сепараторная слизь) на отраслевом уровне не сертифицированы.
Соответственно продукты, получаемые из вторичного молочного сырья, можно классифицировать следующим образом:
1. продукты из обезжиренного молока;
2. продукты из пахты;
3. продукты из молочной сыворотки;
4. продукты из смеси обезжиренного молока и пахты;
5. продукты из смеси обезжиренного молока и/или пахты и молочной сыворотки.
Обезжиренное молоко широко используется для производства продуктов питания, кормовых средств, медицинских препаратов и технических полуфабрикатов. Наиболее рациональной и логически обоснованной является переработка обезжиренного молока в молочные продукты для непосредственного потребления. Эта тенденция, особенно в последнее время, является доминирующей, что связано с дефицитом белка в рационе питания, специфическими особенностями жизни (гипокинезия), биологической полноценностью обезжиренного молока и получаемых из него продуктов, особенно белковых (творога и творожных изделий, нежирных сыров и молочно-белковых концентратов).
Ассортимент продуктов из обезжиренного молока, вырабатываемых в нашей стране разнообразен и в настоящее время насчитывает несколько десятков наименований и постоянно расширяется. Это около десяти наименований питьевого нежирного молока (молоко пастеризованного нежирное, витаминизированное нежирное молоко, молоко пастеризованное с какао нежирное, молоко пастеризованное с кофе нежирное, молоко белковое 1 %, молоко топленое нежирное и т.д.), более 20 видов кисломолочных напитков, творожных изделий и пастообразных белковых продуктов, молочных консервов, сыров, мороженого и др. продуктов.
Кроме нежирных молочных продуктов для непосредственного потребления из обезжиренного молока вырабатывают молочно-белковые концентраты, которые используют в основном как белковые добавки при производстве различных пищевых продуктов.
Наибольший интерес с точки зрения питательной ценности и рационального использования представляют молочные продукты с полным использованием сухих веществ обезжиренного молока – напитки, особенно кисломолочные и с наполнителями.
Пахту используют для производства лечебных продуктов пониженной энергетической ценности в виде напитков натуральных и кисломолочных, особенно с наполнителями; сгущенных и сухих концентратов; продуктов детского питания; высокобелковых продуктов; в качестве добавки в пищевые продукты, прежде всего молочные. Обобщая отечественный и зарубежный опыт рационального использования пахты, перспективными направлениями можно считать использование ее в натуральном виде и в виде концентратов. Наиболее простой в технологическом отношении, эффективный и доступный для всех форм хозяйствования, независимо от объема получаемой пахты, способ использования ее в натуральном виде - это нормализация молока. При этом за счет обогащения нормализуемой смеси полноценным белком, фосфолипидами (прежде всего, лецитином, а также другими ценными веществами) повышается биологическая ценность вырабатываемых молочных продуктов.
Полное использование всех компонентов молочной сыворотки позволяет вырабатывать продукты как для непосредственного потребления, так и для длительного хранения. Ассортимент продуктов из молочной сыворотки насчитывает более 1000 наименований и постоянно расширяется. На ее основе вырабатывают напитки, белковые продукты, продукты биотехнологической обработки, сухие и сгущенные концентраты. Кроме того, молочную сыворотку используют при производстве мороженого и сывороточных сыров.
Информация в лекции "16 Бизнес - план предприятия" поможет Вам.
Раздельное использование компонентов молочной сыворотки дает возможность извлекать молочный жир, комплекс белков или их отдельные фракции, лактозу и минеральные соли. Неограниченные возможности при реализации этого направления промышленной переработки молочной сыворотки представляются за счет использования методов молекулярно-ситовой фильтрации: ультрафильтрация, гельфильтрация, ионный обмен, электродиализ и сорбция.
Оригинальным направлением является физико-химическая и биологическая обработка молочной сыворотки с целью получения производных компонентов: конверсия лактозы в лактулозу, получение ангиогенина, таурина, гидролиз лактозы до моноз, протеолиз белков ферментами, микробный синтез белков, органических кислот, этилового спирта, антибиотиков, витаминов и жира.
1.3. Целесообразность полной переработки и использования молочной сыворотки.
Необходимость полной переработки молочной сыворотки и снижения её потерь обусловлена не только экономической целесообразностью выпуска новых молочных продуктов, но также и необходимостью охраны окружающей среды.
До настоящего времени молочная сыворотка в ряде случаев недостаточно полно собирается и перерабатывается, она попадает в сточные воды, что наносится вред окружающей среде. Вред наносят так же меласса, ополоски с технологического оборудования и молокопроводов и др. Расчеты показывают, что тонна молочной сыворотки, слитая в сточные воды, загрязняет водоем так же, как 100 м3 хозяйственно-бытовых стоков. Затраты на очистку сточных вод, загрязненных сывороткой, которую получают на сыродельном заводе при переработке 50 т молока на сыр в смену, равноценны затратам на очистку сточных вод в городе с населением 80 тыс. человек.
Степень загрязнения оценивают по химической потребности кислорода (ХПК) на окисление органических соединений, содержащихся в 1 л молочной сыворотки, и биологической потребности в кислороде (БПК5)на окисление этих соединений в течение 5 суток. Основными потребителями кислорода при обезвреживании сыворотки являются молочный сахар, белки и др. компоненты. Для сыворотки ХПК составляет 50500…54000 мг О2/л, а БПК5 – от 34000 до 3920 мг О2/л. Затраты на обезвреживание соленой сыворотки возрастают на 20…25 %, а на обезвреживание мелассы от производства молочного сахара взрастают в 3,0…3,5 раза.
