Спосіб виробництва концентрату лактози

Спосіб виробництва концентрату лактози, що передбачає нагрівання знежиреної сироватки, очистку від білка ультрафільтрацією, знесолення 3 84384 тим самим збільшити електропровідність розчину і зменшити витрати на безпосереднє знесолення. Застосування мембранної дистиляції дозволяє при значно менших енергозатратах, ніж при вакуумвипаровуванні, згущува ти сироп лактози до масової частки сухи х речовин 40-50%. Спосіб виробництва концентрату лактози полягає в наступному. За допомогою мікрофільтрації відділяються залишки жиру, казеїнового пилу, бактерій. На цій стадії доцільно застосовувати мембрани з середнім діаметром пор 0,45-5мкм при робочій різниці тисків не більше 0,1МПа. Очищена від вказаних сполук сироватка, після попереднього нагрівання до температури 40-55°С, подається на ультрафільтраційну установку, де відділяється білок від інших компонентів. На стадії ультрафільтрації рекомендується застосовувати мембрани з затримуючою здатністю по молекулярній масі (cut-off) в межах 10000-67000Да. Мембрани з більшим показником cut-off мають низьку затримуючу здатність по білку, з меншим показником cut-off мають підвищену селективність по лактозі, що порушує те хнологічний процес переробки вторинної молочної сировини. Процес проводять при робочій різниці тисків 0,3-0,75МПа. Отриманий високоякісний білковий концентрат (15-24% сухи х речовин) йде на подальшу переробку. Ультрафільтрат (з вмістом лактози 3,5-5%) концентрується в 3-5 рази, застосовуючи нанофільтраційні мембрани з показником cut-off менше 5000Да при робочій різниці тисків 2-4МПа, температурі 35-55°С. Отриманий концентрат з вмістом лактози 9-15%, концентрацією мінеральних речовин 10-20г/дм 3 направляється на електродіалізну обробку. На стадії електродіалізу при густині струм у 200-500А/м 2 відбувається знесолення розчину лактози до концентрації 0,3-0,5г/дм 3. Очи щений водний розчин лактози нагрівається до температури 45-85°С і концентрується за допомогою мембранної дистиляції до вмісту масової частки сухи х речовин 40-50%. Температура води, що циркулює з приймаючого боку мембрани не повинна перевищувати 25°С. На даній стадії рекомендується застосовувати полімерні гідрофобні мембрани на основі поліпропілену, поліорганосиліксану, політетрафторетилену, полівінілхлориду з діаметром пор 0,2-0,6мкм. Така схема переробки молочної сироватки дає можливість отримати високоякісний білковий концентрат (15-24% сухих речовин), глибокоочищений високоякісний концентрат лактози (40-50% сухих речовин). Завдяки тому, що передбачений спосіб виробництва концентрату лактози виключає згущення сиропу вакуум-випаровуванням, суттєво зменшуються енергетичні і капітальні витрати, до того ж ефективно використовуються сироваточні білки. Приклади здійснення способу. Приклад 1 1000кг творожної молочної сироватки пропускається через патронний фільтр з середнім діаметром пор 5мкм. Знежирена сироватка підігрівається на пластинчатому теплообміннику до 4 температури 55°С і подається на ультрафільтраційну обробку для очистки від білку при робочій різниці тиску 0,5МПа. Ультрафільтрат в кількості 750кг концентрується в 3 рази на нанофільтраційній установці при робочій різниці тисків 3МПа. Отриманий концентрат у кількості 250кг з вмістом лактози 9,7%, концентрацією мінеральних речовин 13,1г/дм 3 направляється на електродіаліз. Знесолення відбувається при густині струму 300А/м 2. Кінцева концентрація мінеральних речовин 0,35г/дм 3. Очищений сироп нагрівається до температури 75°С і подається на установку мембранної дистиляції. Вода з приймаючої сторони має температуру 20°С. Отримуємо 74,3кг концентрату лактози з масовою часткою сухих речовин 40%. Отриманий сироп містить лактози - 19,8кг, мінеральних речовин - 1,16г/дм 3. Сироп має відмінну якість, продуктивність установки мембранної дистиляції в кінці процесу добра, але в разі подальшого висушування сиропу або транспортування на значні відстані, зростають витрати на виробництво кінцевого продукту. Тому дан у концентрацію масової частки сухи х речовин рекомендується використовувати як нижню межу. Приклад 2 1000кг творожної молочної сироватки пропускається через патронний фільтр з середнім діаметром пор 5мкм. Знежирена сироватка підігрівається на пластинчатому теплообміннику до температури 55°С і подається на ультрафільтраційну обробку для очистки від білку при робочій різниці тиску 0,5МПа. Ультрафільтрат в кількості 750кг концентрується в 3 рази на нанофільтраційній установці при робочій різниці тисків 3МПа. Отриманий концентрат у кількості 250кг з вмістом лактози 9,6%, концентрацією мінеральних речовин 12,2г/дм 3 направляється на електродіаліз. Знесолення відбувається при густині струму 300А/м 2. Кінцева концентрація мінеральних речовин 0,35г/дм 3. Очищений сироп нагрівається до температури 75°С і подається на установку мембранної дистиляції. Вода з приймаючої сторони має температуру 20°С. Отримуємо 60кг концентрату лактози з масовою часткою сухи х речовин 49%. Отриманий сироп містить лактози - 20,04 кг, мінеральних речовин - 1,45г/дм 3. Сироп має відмінну якість, продуктивність установки мембранної дистиляції в кінці процесу задовільна. Приклад 3 1000кг творожної молочної сироватки пропускається через патронний фільтр з середнім діаметром пор 5мкм. Знежирена сироватка підігрівається на пластинчатому теплообміннику до температури 55°С і подається на ультрафільтраційну обробку для очистки від білку при робочій різниці тиску 0,5МПа. Ультрафільтрат в кількості 750кг концентрується в 4 рази на нанофільтраційній установці при робочій різниці тисків 3,5МПа. Отриманий концентрат у кількості 190кг з вмістом лактози 12,3%, концентрацією мінеральних речовин 16,4г/дм 3 направляється на електродіаліз. Знесолення відбувається при густині струму 300А/м 2. Кінцева концентрація мінеральних речовин 0,35г/дм 3. Очищений сироп нагрівається до температури 75°С і подається на установку мем 5 84384 бранної дистиляції. Вода з приймаючої сторони має температуру 20°С. Отримуємо 53,5кг концентрату лактози з масовою часткою сухих речовин 55%. Отриманий сироп містить лактози - 20,06кг, мінеральних речовин - 1,63г/дм 3. Сироп має відмінну якість, але за рахунок різкого зниження продуктивності установки для мембранної дистиляції, що обумовлене збільшенням в’язкості сиропу, зростають витрати і час на виробництво. Тому концентрацію масової частки сухих речовин 50% рекомендується використовувати як верхню межу. Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 6 Таким чином, запропонований спосіб виробництва концентрату лактози дає можливість раціонально використовува ти вторинну молочну сировину, унеможливлюючи потрапляння її компонентів в стічні води, отримати високоякісний білковий концентрат (15-24% сухи х речовин) у нативному стані, отримати високоякісну сировину (концентрат лактози) для виробництва молочного цукру, концентратів лактулози, глюкозогалактозних сиропів, різних продуктів оздоровчого і функціонального призначення, значно скоротивши витрати на виробництво. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601