Зачастую прибыль, получаемая западными компаниями от переработки сыворотки, в разы превосходит прибыль, получаемую при производстве сыра и масла. Во многом этому способствует высокая энергоэффективность мембранных методов. Например, затраты энергии при концентрировании сыворотки с помощью нанофильтрации в 8-10 раз ниже, чем при вакуум выпаривании.
Применительно к России, особенно важным является использование нанофильтрации в переработке творожной сыворотки, составляющей более 50% всей сыворотки, производимой отечественной молочной отраслью. В 2010 году, при техническом содействии ООО «Альтаир» (г.Владимир) в Вологодской государственной молочнохозяйственной академии в результате проведения системных исследований была разработана оригинальная технология концентрирования, деминерализации и раскисления творожной сыворотки с помощью нанофильтрации.
В таблице приведены усредненные результаты по составу и физико-химическим показателям НФ-концентратов творожной сыворотки, полученных в серии из 7 выработок.
Состав и физико-химические показатели НФ-концентратов творожной сыворотки, полученных при максимальном давлении насоса 25 бар
| Показатели |
Численные значения |
| Начальные |
Конечные |
| Массовая доля сухих веществ, % |
6,1 ± 0,3 |
21,3 ± 0,5 |
| Массовая доля золы, % |
0,62 ± 0,05 |
1,08 ± 0,4 |
| Титруемая кислотность,oТ |
72 ± 4 |
134 ± 8 |
| Активная кислотность, ед. рН |
4,3 ± 0,1 |
4,5 ± 0,1 |
Среднее значение степени концентрирования равно 3,5; уровня деминерализации –50,1%; уровня раскисления – 47%.
Переработка творожной и молочной сыворотки
Развитие мембранных технологий значительно продвинуло вперед такую область пищевой промышленности, как переработка творожной сыворотки. Для того чтобы снизить себестоимость и повысить качество данной продукции, необходимо максимально выделить из сырья все наиболее ценные компоненты. В условиях современного производства переработка творожной сыворотки осуществляется баромембранными методами. Использование мембранной технологии позволяет перерабатывать этот продукт практически без остатка. Для очистки промышленных стоков используется специальный жироуловитель, цена на оборудование определяется в основном производительностью системы. Особенно много сыворотки остается от переработки молока. Поэтому широкое развитие получила переработка молочной сыворотки, осуществляемая по различным направлениям. Среди них следует отметить мембранные технологии, позволяющие эффективно фракционировать сырье. Переработка молочной сыворотки с помощью ультрафильтрации позволяет получать концентрированные сывороточные белки, состав которых можно регулировать.
Особенности нанофильтрации
Технологически нанофильтрация сыворотки выполняется на мембранных установках. В них производится подача исходного сырья, разделяющегося на концентрированную и пермеатную составляющую. Мембраны, установленные в аппаратах, способны пропускать отдельные виды минеральных веществ.
Для нормального процесса необходимо давление в пределах 15-25 бар. В результате нанофильтрации, получается концентрированный продукт с содержанием сухих веществ порядка 20-22%. Здесь же присутствует вода, содержащая минеральные вещества и соли. В дальнейшем, частичная деминерализация производится на оборудовании для сгущения. Возможно возвращение деминерализованной воды в оборот предприятия.
Применение сыворотки
В условиях определенного дефицита молочных продуктов нанофильтрация сыворотки и ее дальнейшая переработка позволит в определенной степени решить проблему продовольствия. Этот продукт широко используется в сливочных сырах, майонезах, кисломолочных напитках, хлебобулочных изделиях и многих других продуктах. Кроме того, сыворотка перестанет сливаться в окружающую среду, что способствует значительному улучшению экологической обстановки в конкретном регионе. Прибыль, полученная от переработки вторичного молочного сырья, обеспечивает дополнительное развитие предприятий пищевой промышленности.
Для успешного внедрения мембранных установок в молочную отрасль необходимо тесное сотрудничество производителей оборудования с отраслевыми научными организациями.
Примером такого сотрудничества, ориентированного на перспективу дальнейшего развития, является концептуально представленная выше эффективная нанофильтрационная технология концентрирования, деминерализации и раскисления творожной сыворотки с получением на выходе сывороточных НФ-концентратов с хорошими органолептическими показателями. ООО «Альтаир» в творческом сотрудничестве со специалистами ВГМХА готов поставлять не просто отдельные единицы оборудования, а комплекс услуг технического и технологического характера, что позволяет в кратчайшие сроки ввести поставляемые линии в эффективную и прибыльную эксплуатацию. В зависимости от объема перерабатываемой сыворотки, мощности НФ-установки, вида конечного продукта и успешности его реализации, окупаемость может составить 4-12 месяцев.
В.Г. Куленко, Н.Я. Дыкало, Л.Н. Малек, Д.М. Костюков
Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им.Н.В.Верещагина
В.Н.Санков, А. Г. Коломийцев ООО «Альтаир»
Сфера применения оборудования для водоочистки и водоподготовки
