Нанофильтрация подсырной сыворотки - компания Альтаир

Среди первостепенных проблем, которые предполагается решить на основе внедрения мембранных процессов в реальный сектор экономики РФ, особо подчеркнута переработка молочной сыворотки. Мембранные технологии могут значительно повысить выход готовой продукции и , соответственно, снизить долю выбросов в окружающую среду. Эффективность производства, как известно, оценивают, в первую очередь, по экономическим показателям. Мембранные установки, несмотря на достаточно высокую стоимость, могут окупаться в короткие сроки (4-12 месяцев).

Использование мембранных технологий позволяют реализовать:

- фракционирование отдельных компонентов и получение их определенного соотношения (возможность регулирования состава и свойств)

- безотходность технологии при сравнительно небольших энергозатратах;

- экологичность применяемых технологических операций и процессов;

- минимальное воздействие на сырье;

- создание на основе молочной сыворотки новых молочных продуктов с пониженной калорийностью и повышенной биологической ценностью.

Нанофильтрация (НФ) - это процесс позволяющий не только сконцентрировать молочное сырье, но и частично выделить из него минеральные вещества. На выходе, в зависимости от реализации НФ - процесса, получают сывороточные концентраты с массовой долей сухих веществ 18-24 % и уровнем деминерализации 20-40 %.

Применительно к России, особенно актуальным является использование нанофильтрации при переработке молочной сыворотки в сгущенные и сухие концентраты. Учитывая относительно невысокое содержание сухих веществ в молочной сыворотке (в 2 раза меньше чем в натуральном молоке) и связанную с этим высокую энергоемкость традиционных способов, направленных на удаление влаги (вакуум-выпаривание и сушка), актуальной задачей являться поиск энергоэкономных способов концентрирования. Вот почему на российских предприятиях, где повсеместно используются вакуум-выпарные аппараты циркуляционного типа, а также сушильные установки, веденные в эксплуатацию более 20-ти лет назад, нет альтернативы освоению нового способа концентрирования молочной сыворотки, а именно нанофильтрации. Дополнительным преимуществом НФ является возможность осуществления процесса пр и низких температурах, что очень важно для сохранения нативных свойств термолабильных фракций белков (альбуминов и глобулинов), а так же возможность одновременной частичной деминерализации сыворотки (удельный вес зольных элементов в составе которой почти в 2 раза выше, чем в молоке). Указанные преимущества позволяют одновременно регулировать состав и свойства получаемого сывороточного концентрата.

Неоспоримым плюсом освоения метода НФ является возможность организации предконцентрирования молочной сыворотки на предприятиях малой и средней мощности, не располагающих достаточными техническими средствами для использования вакуум-выпарного оборудования.НФ дает возможность небольшим молочным заводам России получать дополнительную прибыль за счет предконцентрирования сыворотки на этих предприятиях и доставки концентрата на "головные" предприятия для централизованной переработки (например, сушки), что позволит не только наиболее использовать сырьевые ресурсы, но и сократить в 3-4 раза транспортные расходы.

Как любой новый процесс, внедряемый в технологическую схему промышленной переработки молочной сыворотки, нанофильтрация требует адаптации к свойствам используемого сырья.Эффективность осуществления процесса НФ зависит, с одной стороны, от состава молочной сыворотки, а с другой стороны, от конструктивных особенностей НФ-установки и, в частности, используемых мембран.

В соответствии с реалиями настоящего времени во ВНИИМС совместно с компанией ООО "Альтаир" проводятся комплексные исследования, направленные на установление закономерностей процессов концентрирования и де минерализации подсырной сыворотки методом нанофильтрации с целью выявления критериальных показателей селективности и проницаемости мембран, определения оптимального уровня содержания сухих веществ и деминирализции ретената.

Для предоставления исследований представлена пилотная установка ООО "Альтаир" для концентрирования молока и продуктов его переработки, оснащенная мембранным рулонным фильтрующим элементом РФ Э 45-300, изготовленным на основе НФ-мембранны российского производства.

В таблице приведены результаты исследований по нанофильтрации подсырной несоленой

сыворотки,полученные при давлении насоса 19 бар и температуре процесса 50-55 ⁰С

Полученные сывороточные концентраты обладают хорошими органолептическими показателями, что обеспечивают возможность их использования в составе различных пищевых продуктов, в том числе молочных. Это позволит предприятиям получать значительную прибыль за счет вовлечения в состав пищевых продуктов менее затратных, но менее качественных сывороточных концентратов, что очень актуально в условиях дефицита молокосырья и повышения стоимости молока изготовляемого.

Резюмирую вышеизложенное, следует оценить все преимущества процесса нанофильтрации молочной сыворотки:

• снижается массовая доля минеральных веществ в ретенатах, в результате чего "теряются" сывороточные тона во вкусе продуктов из сыворотки;
• значительно сокращаются эксплуатационные затраты на проведение процессов сгущения сушки, так как часть влаги удаляется на стадии фильтрации;
• снижаются транспортные расходы при доставке предконцентрированной и частично деминерализованной молочной сыворотки на централизованные предприятия;
• исключается загрязнение окружающей среды компонентами молока, так как все его составные части используются в полном объеме.

   

В.Н. Санков, директор ООО "Альтаир"

А.Г. Коломийцев, технический директор ООО "Альтаир"

Т.А. Волкова, зав. лабораторией использования вторичного молочного сырья и экологии ГНУ ВНИИМС.