Спосіб виробництва концентрату сироватки

Спосіб виробництва концентрату сироватки, що передбачає знежирення сироватки, її згущення і знесолення нанофільтрацією, діафільтрацію кон 3 льтрації вилучаються бактерії, залишки жиру і казеїнового пилу. Очищена від вказаних компонентів сироватка подається на нанофільтрацію, де концентрується у 2,5-3,5 рази із застосуванням нанофільтраційних мембран при робочій різниці тисків 1,6-2,5 МПа, температурі 15-25 °С. Отриманий сироватковий концентрат має масову частку сухих речовин 13,7-19 %, з яких білка 2-2,8 %, лактози 10,8-14,8 %, мінеральних речовин 3 8,5-12,8 г/дм . З метою додаткового знесолення сироваткового концентрату здійснюють його діафільтрацію. В згущену нанофільтрацією сироватку додається вода (зворотно осмотичний пермеат) в об'ємі, рівному об'єму нанофільтраційного пермеату, і концентрується у 2,5-3,5 разу з застосуванням нанофільтраційних мембран при робочій різниці тисків 1,6-2,5 МПа, температурі 15-25 °С. Після першої стадії діафільтрації у сироватковому концентраті вміст мінеральних речовин зменшується на 3,0-4,5 3 г/дм і лактози на 0,2-0,3 г (на 100 мл розчину). З метою подальшого зменшення мінеральних речовин у сироватковому концентраті проводиться друга стадія діафільтрації. Після другої стадії діафільтрації кількість мінеральних речовин зменшується ще на 35-45 % і їх вміст у сироватковому концент3 раті буде 3,6-5,4 г/дм . Проведення двох стадій діафільтрації сироваткового концентрату знижує вміст мінеральних речовин у ньому на 70-75 % і їх 3 кількість зменшиться на 5,0-7,0 г/дм . Вміст масової частки сухих речовин у сироватковому концентраті після діафільтрації буде 12,5-18,0 %. В процесі нанофільтраційного розділення і концентрування молочної сироватки до пермеату потрапляє 35-45 % мінеральних речовин та 4,5-7,0 % лактози. Вміст мінеральних речовин і лактози у сироватковому пермеаті становить відповідно 4,63 6,9 г/дм і 0,2-0,3 г (на 100 мл розчину). Для вилучення мінеральних речовин, лактози, амінокислот, мікроелементів, вітамінів, ферментів та інших речовин з нанофільтраційного пермеату він концентрується у 3-4 рази зворотним осмосом низького тиску при робочій різниці тисків 1,05-2,5 МПа і температурі 15-25 °С. Після проведення двостадійної діафільтрації сумарний вміст мінеральних речовин і лактози у діафільтраційному пермеаті 3 становить відповідно 5,0-7,5 г/дм і 0,4-0,6 г (на 100 мл розчину). Для вилучення мінеральних речовин і лактози з діафільтраційних пермеатів вони об'єднуються і концентруються у 2,5-3,5 раз з застосуванням зворотного осмосу низького тиску при робочій різниці тисків 1,05-2,5 МПа і температурі 15-25 °С. Зворотно осмотичний концентрат діафільтраційних пермеатів з вмістом масової частки сухих речовини 2,2-4,6 % (мінеральні речовини 3 (12-25 г/дм ) і лактоза (1-2,1 %)) об'єднується з зворотно осмотичним концентратом нанофільтраційного пермеату з вмістом масової частки сухих 3 речовин 2-3,9 % (мінеральні речовини (14-28 г/дм ) і лактоза (0,6-1,2 %)). Отриманий розчин мінеральних речовин і лактози, з вмістом масової частки 65464 4 сухих речовин 4,2-9,5 % (мінеральні речовини (263 53 г/дм ) і лактоза (1,6-3,3 %)) йде на подальшу переробку, а зворотно осмотичний пермеат з вміс3 том мінеральних речовин 0,25-0,3 г/дм використовується на стадії діафільтрації. Така схема переробки молочної сироватки дає можливість отримати високоякісний сироватковий концентрат (12,5-18,0 % сухих речовин), розчин мінеральних речовин і лактози (4,2-9,5 % сухих 3 речовин) і чисту воду (0,25-0,3 г/дм мінеральних речовин). Приклад 1 1000 кг молочної сироватки пропускається крізь патронний фільтр з середнім діаметром пор 5 мкм. Знежирена сироватка в кількості 998 кг з температурою 15 °С подається на нанофільтрацію і концентрується в 2,5 разу на нанофільтраційній установці при робочій різниці тисків 1,6 МПа. В процесі нанофільтрації молочна сироватка знесолюється і з неї видаляється близько 45,6 кг солі (рівень демінералізації 35 %). Отриманий концентрат у кількості 399,2 кг з вмістом масової частки лактози 10,8 %, сироват3 кового білка 2,0 % і мінеральних речовин 8,5 г/дм направляється на діафільтрацію. Діафільтрація здійснюється методом нанофільтрації. До 399,2 кг нанофільтраційного концентрату додається 598,8 кг води (зворотно осмотичний пермеат), для відновлення тієї кількості молочної сироватки, яка подавалась на нанофільтрацію, і концентрується у 2,5 разу на нанофільтраційній установці при робочій різниці тисків 1,6-2,5 МПа і температурі 15 °С. В процесі діафільтрації з сироваткового концентрату ще видаляється приблизно 45,3 кг солі (рівень демінералізації 35 %). Отриманий концентрат у кількості 399,2 кг з вмістом лактози 10,5 %, сироваткового білка 2,0 і 3 концентрацією мінеральних речовин 5,5 г/дм знову відновлюється до 998 кг і концентрується на нанофільтраційній установці. В процесі повторної діафільтрації з сироваткового концентрату ще видаляється біля 45,1 кг солі (рівень демінералізації 35 %). Остаточно отримаємо сироватковий концентрат у кількості 399,2 кг з вмістом лактози 10,2 %, сироваткового білка 2,0 і концентрацією мінераль3 них речовин 3,6 г/дм . Сироватковий концентрат має підвищену якість, продуктивність нанофільтраційної установки в кінці процесу добра. Тому дану концентрацію сухих речовин 12,6 % рекомендується використати як нижню межу. Інші приклади наведені в таблиці. Таким чином, запропонований спосіб виробництва концентрату молочної сироватки дає можливість поряд з цільовим продуктом отримувати очищений розчин мінеральних речовин з лактозою і чисту воду, удосконалити технологічні лінії та збільшити продуктивність, що забезпечує підвищення ефективності переробки молока та має значний економічний ефект. 5 65464 6 Таблиця Номер,№ Вміст сухої Тиск, Температура, Коефіцієнт конречовини,СР МПа °С центрування, К % 1 1,0 10 2 9,1 2 1,6 15 2,5 12,5 3 2,0 20 3 15,1 4 2,5 25 3,5 18,0 5 3,0 30 4 20,5 Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Висновки Сироватковий концентрат має підвищену якість. Продуктивність нанофільтраційної установки знижена. Вміст масової частки сухої речовини в сироватковому концентраті не дозволяє використовувати його для виробництва білково-жирової продукції. При подальшому висушуванні концентрату, транспортуванні зростають витрати на виробництво кінцевого продукту. Сироватковий концентрат має підвищену якість. Продуктивність нанофільтраційної установки добра. Вміст масової частки сухої речовини в сироватковому концентраті дозволяє використовувати його для виробництва білково-жирової продукції, але недостатнє його згущення призведе до зростання транспортних витрат. Тому дану концентрацію масової частки сухих речовин рекомендується використовувати як нижню межу. Сироватковий концентрат має підвищену якість. Продуктивність нанофільтраційної установки добра. Вміст масової частки сухої речовини в сироватковому концентраті дозволяє використовувати його для виробництва білково-жирової продукції. Тому дана концентрація масової частки сухої речовини є достатньою. Сироватковий концентрат має підвищену якість Продуктивність нанофільтраційної установки знизилась. Вміст масової частки сухої речовини в сироватковому концентраті дозволяє використовувати його для виробництва білково-жирової продукції. Тому дану концентрацію масової частки сухої речовини рекомендується використати як верхню межу. Сироватковий концентрат має понижену якість за рахунок підвищення вмісту мінеральних речовин. Продуктивність нанофільтраційної установки різко зменшується. Тому дана концентрація масової частки сухої речовини з збільшеним вмістом мінеральних речовини є незадовільною. Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601