CC BY
74
ІОЛОГИЯ
^мцова.
тез на 976. -
іродук-. A.M.
гки для . Цель-Г- 31 с. Зостоя-лочной эрм. /
Ion. —
yseliny
льного I пром-
sprays - 1988.
Dairy
, 1977,
9 6. —
пения рльева, в Б.И.
ромиз-
рчного
чистка
родиа-
[0.89.
lilk by State,
.tation
984. Техн. 89. -
chnol.
IB
637.34.002.3:637.145
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛАКТОЗОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ
Й.А. ЕВДОКИМОВ
Ставропольский государственный технический университет
Достижения последних лет в области создания полимерных мембран и новых химических комп-лексообразователей, успехи электрохимии и поиски нетрадиционных синтетических и природных сорбентов позволили по-новому взглянуть на пере-
работку молочного сырья и расширить ассортимент продуктов из него. Однако следует отметить, что предпочтение при этом отдается получению вьтсокожирных и белковых продуктов, т.е. только определенной части молочного сырья, на которую приходится до 55%. Оставшейся части — лактозосодержащему сырью ЛСС — уделяется мало внимания, хотя с точки зрения сбалансированного питания этим наносится вред человеческому орга-
Таблица 1
Вид сырья Массовая доля, % Плот- Активная Титруемая Доброка-
СВ лактозы золы белка ность, кг/м^ кислотность, pH кислотность, °Т чественность, %
Сыворотка подсырная Традиционное сырье
несоленая 6,2 4,87 0,54 0,78 1023 6,05 20 78,5
соленая 9,2 4,10 2,14 3,11 1029 5,85 31 44,6
Сыворотка творожная 6,3 4,39 0,71 0,84 1022 4,71 63 69,7
Сыворотка казеиновая і - ч , молочно-кислая 6,6 4,25 0,72 1,10 1021 4,50 45 64,4
соляно-кислая 5,7 4,10 0,75 0,80 1024 4,61 42 70,2
Сыворотка термохлоркальциевого осаждения 5,7 4,55 0,57 0,32 1021 5,52 32 79,8
Меласса молочного сахара сырца ,, 20,8 14,14 2,80 3,35 1156 5,34 173 67,8
сырца (соленая сыворотка) 39,2 19,9 7,64* 5,60 1178 5,74 357 50,8
рафинированного 20,1 16,22 1,72 2,06 1115 4,75 202 85,6
" Нетрадиционное сырье
Микрофильтрат подсырной сыворотки 5,67 4,50 0,55 0,54 1021 5,81 20 79,4
творожной сыворотки 5,53 4,20 0,68 0,64 1021 4,62 74 75,9
Ультрафильтрат цельного молока 5,50 4,60 0,50 0,175 1017 6,65 7 83,6
обезжиренного молока 5,32 4,50 0,43 0,20 1019 6,73 6 84,9
подсырной сыворотки • 5,23 4,25 0,401 0,21 1019 5,95 16 81,7
творожной сыворотки 5,51 4,13 0,587 0,316 1020 4,40 51 75,1
пахты 5,05 4,20 0,52 0,24 1013 6,37 6 84,0
Нанофильтрат подсырной сыворотки 5,13 4,48 0,40 0,18 1019 5,82 16 87,4
Экстракт лактозы с подкисленной водой 3,50 3,05 0,40 0,05 1012 2,90 78 87,1
с этанолом • ; :і: 3,40 3,10 0,27 0,025 1013 5,85 16 91,2
Безбелковый раствор с карбоксиметилцеллюлозой 5,60 4,72 0,62 0,23 1020 6,42 12 83,9
Безказеиновая фаза с пектином 6,51 4,49 0,43 0,91 1020 6,33 14 69,2
* Из них 4,62% NaCl
низму [1, 2] наряду с огромным экологическим ущербом природе от сброса непереработанного сырья [3, 4Г.
На основании анализа современной терминологии [5-7] нами разработана классификация ЛСС. Каждое название отражает не только суть, но и акцентирует внимание на содержании ценных компонентов, которые необходимо использовать на пищевые и кормовые цели. Лактозосодержащее сырье представляет собой углубленную детализацию молочно-белкового ЛСС [8], в котором содержится в основном лактоза и в остаточных количествах белковые и минеральные вещества.
В классификации выделены два класса сырья: традиционное и нетрадиционное. К первому классу отнесены все виды молочной сыворотки [9-12] и меласса, образующаяся при производстве кристаллического молочного сахара-сырца и рафинада [13-15] (см. табл. 1). В класс нетрадиционного сырья входят фильтраты мембранного разделения — микрофильтраты [16, 17], ультрафильтраты [18— 20], нанофильтраты [21] — различного молочного сырья (молока цельного и обезжиренного, сыворотки, пахты), а также экстракты лактозы [22, 23], полученные при обработке сухого обезжиренного молока водными растворами с определенной кислотностью [24] или водно-спиртовой жидкостью [25, 26]. К нетрадиционному сырью отнесены без-белковые растворы и безказеиновая фаза [22, 27], образующиеся при выделении белков обезжиренного молока полисахаридами природного или синтетического происхождения [28, 29]. Особенность предлагаемой классификации в том, что класс нетрадиционного сырья в процессе эволюции техники и технологии переработки молока может расширяться и углубляться.
Поиск прогрессивных, ресурсосберегающих и экологически безопасных технологий переработки ЛСС зависит, в первую очередь, от его состава и свойств. Нами исследованы промышленные и лабораторные образцы различных видов ЛСС, физико-химические характеристики которых представлены в табл. 1. Объекты исследований были отобраны на следующих предприятиях: маслосырза-вод ’’Александровский” — несоленая подсырная сыворотка и ее ультрафильтрат, меласса молочного сахара-сырца и рафинированного; АО ’’Сыродел” г. Ипатово — соленая подсырная сыворотка и меласса молочного сахара-сырца, полученная при ее переработке; АООТ молкомбинат ’’Ставропольский” — творожная сыворотка; молкомбинат ”Не-винномысский” — казеиновая сыворотка; молкомбинат ’’Тихорецкий” — творожная сыворотка и ее микрофильтрат; сырзавод ’’Еланский” — подсырная сыворотка и ее микрофильтрат: Владимирский молкомбинат — ультрафильтрат цельного и обезжиренного молока, творожной сыворотки; НИИ-КИМ — безбелковый раствор и безказеиновая фаза; ОНИЛ ’’Углеводы молока” — сыворотка термохлоркальциевого осаждения, нанофильтрат подсырной сыворотки и экстракты лактозы. При проведении физико-химических исследований использовали стандартные общепринятые методы.
В 1994—1995 гг. сократилось производство многих видов продукции из вторичного молочного сырья, в связи с чем ухудшилось использование обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки. В 1994 г. было переработано 6,4 млн. т обезжиренного молока и пахты, или 57,4% от получен-
ных ресурсов, и 0,86 млн. т ЛСС, или 19,4%. Потери ЛСС, основным видом которого остается молочная сыворотка — 92%, в 1994 г. составили 1,1 млн. т против 0,422 млн. т в 1990 г. [30].
В настоящее время ЛСС используется для производства хлеба и хлебобулочных изделий, кормовых продуктов и ЗЦМ, лактозы (молочного сахара) и ее производных, молочной кислоты, напитков, спирта, мороженого и др. [8-11, 13, 19, 20,31,32]. Динамика роста производства продуктов из такого сырья в России в отличие от развитых молочных стран пока не наблюдается (табл. 2).
Таблица 2
ЛСС, тыс. т
Год Получено Продано в не-переработанном виде Переработано
1990 7125 4144 2559
1991 6219 3630 1988
1992 5032 2793 1359
1993 4946 2631 1208
1994 4442 2842 861
В 1994 г. основным направлением использования ЛСС была продажа его хозяйствам-производи-телям молока в виде натуральной (52,3%) и обогащенной (3,6%) сыворотки. Из промышленных способов переработки наибольшее распространение получили технологии производства молочного сахара (6,3%), концентратов для хлебопечения (6,2%), сухой (2,3%) и сгущенной сыворотки (0,7%). В то же время 19,6% ЛСС было слито в канализацию.
выводы
1. Перспективы использования ЛСС должны быть ориентированы на полную переработку, без-отходность технологий и бессточность производства.
2. Учитывая высокую биологическую и энергетическую ценность ЛСС, особое внимание следует уделить получению пищевых продуктов и полуфабрикатов в разумном сочетании с производством кормовых средств и бифидогенных добавок.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сергеев В.Н. Элементы оптимизации структуры питания и ассортимента молочных продуктов // Изв. вузов. Пищевая технология. — 1988. — № 1. — С. 6-11.
2. Бедных Б,С., Антипова Т.А., Сергеев В.Н. Использование различных углеводных компонентов в питании детей раннего возраста: Обзорн. информ. — М.: АгроНИИ-ТЭИММП, 1989. — 36 с.
3. Липатов Н.Н. Экология молока и молочных продуктов: Обзорн, информ. — М.: АгроНИИТЭИММП, 1991. — 69 с.
4. Валялина С.А. Загрязненность сточных вод отходами молочной промышленности // Молочная и мясная нром-сть. — 1990. — № 1. — С. 41-43.
5. Липатов Н.Н., Цкитишвили З.М. Классификация молочных продуктов — назревшая задача / / Молочная пром-сть. — 1986. — № 9. — С. 25-28.
6. Павлов В.А. Проблематика рационального использования белково-углеводных компонентов молока // Изв. вузов. Пищевая технология. — 1989. — № 3. — С. 11-18.
21. Bernard S. Horton. Anaerobic fermentation and ultraosmosis. Bull, of the IDF. — № 212. — 12. — P. 77-83.
22. Евдокимов E.A., Рохмистров B.B., Серов A.B. и др. Получение молочного сахара из нетрадиционного сырья / Материалы Всесоюз. науч.-техн. конф. — Ставрополь: НИИКИМ, 1988. — С. 112-113.
23. Евдокимов И .А., Рагимова А.М., Белова Т.Е. Минеральный состав лактозосодержащих продуктов / Материалы Всесоюз. науч.-техн. конф. — Харьков: ХИОП, 1989.
— С. 179.
24. А.с. 1255091 СССР. Способ производства безлактозного молока / В.А.Шуваев, В.Д. Харитонов, В.Я. Грановский и др. — Опубл. 07.09.86. — Бюл. 33.
25. А.с. 1324622 СССР. Способ производства сухого безлактозного молочного продукта / В.А. Шуваев, С.М. Куни-жев, С.А. Лагошина и др. — Опубл. 23.07.87. — Бюл. 27.
26. Hofet I.E., Nielsen S.S., Peng I.C., Chambers I.V. Solvent extraction of lactose from non-fat dry milk using aquens ethanol // J. Dairy Sci. — 1986. — 69. — № 1. — P. 54.
27. Евдокимов И.А. Научные аспекты технологии молочного сахара при использовании нетрадиционного сырья / Материалы науч.-техн. конф. — М.: ВНИМИ, 1990. — С. 95 96.
28. Молочников В.В., Орлова Т.А., Анисимов С.В. Безотходная технология переработки обезжиренного молока на основе безмембранного осмоса: Обзорн. информ. — М., 1986. — 36 с.
29. А.с. 1597154 СССР. Способ получения белкового концентрата из молочного сырья / А.В. Серов, Н.Я. Дыкало, В.В. Ким и др. — Опубл. 08.06.90. — Бюл. 12.
30. Сергеев В.Н., Шахова В.Я., Незнанов Ю.АЛехноэко-номические показатели работы молочной промышленности за 1991-1995 годы и основные направления развития до 2000 года. — М. — 80 с.
31. Ковтуиова Л.Е., Бушуева И.Г., Пинаева А.Н. Основные направления переработки сыворотки в СССР и за рубежом: Обзорн. информ. — М.: ЦНИИТЭИММП, 1985.
— 39 с.
32. Евдокимов И.А. Концепция получения растворимых концентратов из молочного сырья с применением мембранных методов / / Науч.-техн. информ. сб. ’’Молочная пром-сть.”
— 1995. — № 5-6. — С. 8-11.
Кафедра технологии молока
и молочных продуктов . .
Поступила 03.04.96
кны
без-
ІДСТ-
:рге-
р,ует
раб-
BOM
ания
Пи-
юва-
,етей
ІИИ-
;?ов:
[ами
ром-
лоч-
шая
ица 2
7. Евдокимов И.А. Классификация лактозосодержащего
•6ТСЯ сырья / / Молочная пром-сть, — 1995. — №6, — С. 25.
ВИЛИ 8. Павлов В.А. Научно-технические решения рационального
I использования белково-углеводных компонентов молока:
[ л Автореф. дес. ... д-ра техн. наук. — М.: ВНИИКИМП,
|пР°- 1991 - 52 с.
'РМ0- 9. Храмцов А.Г. Молочная сыворотка. — М.: Агропромиз-
[ара) дат, 1990. — 240 с.
|-ков 10. Нестеренко П.Г. Производство сгущенных концентратов
001* на основе молочной сыворотки / / Изв. вузов. Пищевая
I технология. — 1992. — № 2. — С. 5-10.
КОГО 11. Храмцов А.Г., Полянский К.К., Нестеренко П.Г., Ва-
[НЫХ силисин С.В. Промышленная переработка нежирного
молочного сырья. — Воронеж: ВГУ, 1992. — 192 с.
12. Храмцов А.Г., Евдокимов И.А., Костина В.В. и др. Эффективность очистки сыворотки при производстве молочного сахара / / Изв. вузов. Пищевая технология. —
____ 1989. — № 6. С. 22-23.
13. Храмцов А.Г., Нестеренко П.Г. Безотходная технология
____ в молочной промышленности. — М.: Агропромиздат, 1989.
— 279 с.
14. Храмцов А.Г., Евдокимов И.А., Варданян Г.С. и др.
но Деминерализация лактозосодержащего сырья методом
электроднализа: Обзорн. информ. — М.: АгроНИИТЭ-ИММП, 1992. — 32 с.
15. Храмцов А.Г., Варданян Г.С., Василисин С.В. и др.
* Использование мелассы, получаемой при производстве
молочного сахара: Обзорн. информ. — М.: Агропромиздат, 1986. — 32 с.
16. Храмцов А.Г., Абдулина Е.Р., Евдокимов И.А. и др.
Микрофильтрационная обработка молочного сырья: состояние и перспективы / / Изв. вузов. Пищевая технология.
— 1993. — № 5-6. — С. 34-36.
17. Храмцов А.Г., Абдулина Е.Р., Евдокимов И.А. Микро-
^ильтрация молочного сырья: Обзорн. информ. — М.: гроНИИТЭИММП, 1991. — 38 с.
18. Евдокимов И.А. Применение мембранных методов обра-
0ДИ' ботки молочной сыворотки в производстве молочного са-
обо- хаРа / Использование молочной сыворотки для производ-
ства пищевых продуктов. — Углич, 1992. — С. 39. х 19. Чагаровский А.П., Гришин М.А. Переработка ультра-
ане- фильтрата молочного сырья: Обзорн. информ. — М.: Аг-
роНИИТЭИММП, 1987. — 32 с.
20. Храмцов А.Г., Евдокимов И.А., Костина В.В. и др. Технологические особенности переработки ультрафильтра-)ТКИ та на молочный сахар: Обзорн. информ. — М.: АгроНИИ-
Т0 В
ного
ІНИЯ
ТЭИММП, 1991. — 44 с.
