Раціональне використання відходів молочного виробництва

У процесі промислової переробки молока на олію, сир, сир отримують побічні продукти - знежирене молоко, маслянкою і молочну сироватку, зване "вторинне молочної сировини". За своїми біологічним властивостями вторинне молочної сировини не поступаєтьсяцельному молока. Уцельном іобезжиренном молоці, соціальній тапахте міститься однакову кількість білків (азотистих речовин) - 3,2%, лактози - 4,7% і мінеральних речовин - 0,7%, у молочній сироватці - відповідно 0,8; 4,8 і 0,5%. Найбільш цінними компонентами вторинного молочної сировини є білки, молочний жир, вуглеводи, мінеральні солі. У ньому містяться також вітаміни, ферменти, органічні кислоти та інші речовини, які переходять із молока.

Нині приділяють значну увагу більш повноцінного й раціонального використання всіх складових частин молока у його промислової переробки. Це пов'язано з багатьма причинами.

Найчастіше заходи, створені задля ощадливу, раціональну і переробку сільськогосподарської сировини, зокрема молока, економічно вигідніші, ніж додаткове отримання еквівалентної кількості цього сировини сільському господарстві. З іншого боку, більшості країн світу спостерігається дефіциту харчових білків. Поруч із кількісним дефіцитом дедалі більшу роль грає неповноцінність його якості (переважно,аминокислотного складу).

Наявні у природі різноманітні білки відрізняються одна від друга різноманітним вмістом амінокислот. Рослинні білки, наприклад, містять недостатня кількість дуже важливих амінокислот, як лізин, лейцин,изолейцин, метіонін, триптофан.Аминокислотний склад білків молока відповідає потребам організму людини найповніше. Поруч із високої біологічної цінністю молочних продуктів мають корисними функціональними властивостями,улучшающими якість інших продуктів харчування. Зїх допомогою вдається раціональніше балансувати і використовувати всю сукупність харчових білків, зокрема білків рослинного походження.

Найповніше вимозі оптимального змісту цінних компонентів відповідаютьмаложирние продукти, отримані з знежиреного молока,пахти і молочної сироватки. Приміром, сухі речовини молочної сироватки містять 71,7% лактози, 14% азотистих речовин, 7,7% мінеральних речовин, 5,7% жиру, 0,9% інших речовин.

Відмінною рисою молочних білків є й те, що з їх розщепленні утворюються пептиди та інші компоненти, які усмоктуються у кров.Усвояемость молочних білків людським організмом практично повна. Рослинні білки таким властивістю що немає. Поаминокислотному складу білки молока рівноцінні білкам м'яса, однак у на відміну від них містятьпуринових підстав, надлишок яких шкідливо впливає обмін речовин, у організмі.

Значні обсяги, живильне і біологічна цінність зумовлюють необхідність збирання й використання знежиреного молока,пахти і молочної сироватки. Повне та раціональне використання вторинного молочної сировини можна досягнути тільки із його промислової переробки на харчові продукти, медичні препарати, кормові концентрати і технічні напівфабрикати.

У нашій країні нагромаджено значний досвід промислової переробки нафти і використання вторинного молочної сировини: уточнені іуглублени дані про харчової та біологічної цінності вторинного молочної сировини та продуктів із нього; розроблено основні технологічні процеси виділення, тож використання молочний жир, виробництва сухих і згущених концентратів; відпрацьовані деякі напрями біологічної обробки вторинного молочної сировини на харчові і кормові мети; розроблено технології виділення, обробітку грунту і сушіння білків молока та його використання їх уколбасном і кондитерському виробництві; створена технологія концентрату з молочної сироватки для безалкогольних прохолоджувальних напоїв; поліпшено техніка й технологія виробництва молочного цукру. Розширюється виробництво різноманітнихналитков зпахти і знежиреного молока, випускнизкожирной продукції,молочно-белкових концентратів.

Використання цих продуктів в народному господарстві дозволяє заощадити борошно, буряковий цукор, фруктові соки, м'ясо, натуральне молоко, поліпшити біологічну цінність і збільшити обсяги випуску продуктів харчування. На ряді підприємств молочної промисловості країни впроваджена безвідходна технологія переробки молока з комплексним використанням усіх її складових частин.

>Освоени і невпинно збільшуються обсяги вироблення замінників незбираного молока (>ЗЦМ) молоднякові сільськогосподарських тварин із використанням знежиреного молока і молочної сироватки.

Нові технологічні процеси передбачають повне використання всіх складових частин молока, комплексну переробку у різні харчові і кормові продукти і напівфабрикати. На підприємствах створюються спеціалізовані цехи ділянки розміром переробці вторинного молочної сировини. Розробляються комплекси устаткування й технологічні лінії із переробки знежиреного молока,пахти і молочної сироватки з традиційних і методів обробки, як-отелектродиализ, зворотний осмос,ультрафильтрация, ферментативний каталіз. Нове у науці й техніці береться до розробці типових проектів чи проектів реконструкції підприємств молочної промисловості.

У світі останніх років намітилася чітка тенденція збільшувати виробництво та споживаннянизкожирних молочних продуктів, під час вироблення яких широко використовується вторинне молочної сировини. З знежиреного молока,пахти і молочної сироватки виробляється різноманітний асортиментналитков для безпосереднього споживання і напівфабрикатів виготовлення десертів, пудингів, морозива,желированних продуктів. Розширюються біологічні методи обробки сироватки, такі як гідроліз лактози до солодкихмоносахаров, що розширює сферу застосування сили в кондитерських виробах, морозиві і напоях. На кормові мети знежирене молоко і молочна сироватка направляють уобработанном вигляді (згущення, сушіння, біологічна конверсія) переважно виробництва замінників незбираного молока молоднякові сільськогосподарських тварин і звинувачуютькомбикормов-стартеров.

Однак у цілому проблема повного та раціонального використання вторинного молочної сировини не вирішена як у країні, і там. Значні обсяги знежиреного молока повертаються для згодовування тваринам, а частину молочної сироватки немає.

Використання вторинних ресурсів сировини молочної промисловості є загальнодержавної завданням, оскільки за їх переробці то, можливо отримано значну кількість повноцінних продуктів харчування, технічних напівфабрикатів, кормових виробів.

1. Відходи молочної промисловості

Основним відходом молочної промисловості є сироватка, що утворюється внаслідок переробки незбираного і знежиреного молока на сир, сир і технічний казеїн. Щодо хімічного складу сироватки показаний в табл.1. Його значні коливання залежить від складу вихідного сировини й способу відділення білка.

Основними і найбільш вартісні компонентами вторинного молочної сировини є білки, ліпіди (молочний жир) і вуглеводи (лактоза). Крім корінних компонентів у вторинне молочної сировини переходять мінеральні солі, небілкові азотисті сполуки, вітаміни, ферменти, гормони, імунні тіла, органічні кислоти, тобто. майже всі сполуки, знайдені у зараз у молоці. Зміст основних компонентів вобезжиренном молоці,пахте і молочної сироватці тоді як цільним молоком

До складу вторинного молочної сировини входять також мікро - іультрамикроелементи: залізо, кобальт, миш'як, йод, кремній, германій.

Органічні кислоти у вторинному молочному сировину представлені лимонної, молочної і нуклеїнової, вітаміни - водорозчинними (З, У₁, У₂, У₁₂,РР,пантотеновая і аскорбінова кислоти) іжирорастворимими (А, Д, Є).

Ферменти, що містяться у вторинному молочному сировину, можна розділити нагидролази іфосфорилази, ферменти розщеплення, окислювально-відновні ферменти, ферменти перенесення і ферменти ізомеризації. При теплову обробку знежиреного молока,пахти чи сироватки за температури понад 75 °С ферменти зазвичай руйнуються

Біологічна цінність

Біологічна цінність вторинного молочної сировини обумовлена вмістом у ньому молочних білків (казеїну, сироваткових білків), вуглеводів, жиру, мінеральних солей, вітамінів, мікро - іультрамикроелементов та інших речовин, необхідні нормального зростання і розвитку організму людини і тварин.

Молочний жир вобезжиренном молоці,пахте і молочної сироватці перебуває у стані високого рівнядисперсности. Розмір жирових кульок становить 0,06 - 1мкм, що сприяє більш легкомуемульгированию,омилению і засвоюваності (94 - 96%) жиру.

>Усвояемость молочного цукру живим організмом сягає 98 - 99,7%. Поруч із енергетичними функціями лактоза виконує функції структурного вуглеводу. З іншого боку, повільніше всмоктавшись, вона сприяють підтриманню життєдіяльності молочних бактерій. Молочна кислота,продуцируемая з лактози, пригнічує діяльність гнильної мікрофлори шлунка, що зумовлює дієтичні властивості кисляку, кефіру та інших кисломолочних продуктів.

Найбільше в молочному білці міститься лізину. Позаяк у білках злакових рослин лізину міститься недостатньо, то молочний білок може істотно заповнити прогалину. Якщо прийняти це біологічну цінність білка курячого яйця за 100 (тест білка), то тут для комплексу молочних білків цей показник становитиме 92 (для казеїну - 73, а сироваткових білків - 110). Біологічна цінність суміші, що з 76% молочного білка і 24% білка пшениці, дорівнює 105 - 112, що перевищує біологічну цінність білка пшениці (56) і перевищує біологічну цінність самого молочного білка. Суміш концентрату сироваткових білків коїться з іншими рослинними білками ще більший ефект.

Білкові речовини молочної сироватки за своєю природою близькі до білків крові (альбумін, глобулін), деякі фракції їх мають імунними властивостями.Небелковие азотисті сполуки, особливо амінокислоти, зокрема незамінні, є цінність для харчування організму.

Вторинне молочної сировини є продуктом з природним набором життєво важливих мінеральних сполук. По мінеральному складу вторинне молочної сировини ідентичноцельному молока. Особливої цінності представляють сполуки, містять фосфор, кальцій, магній, і навіть мікро - іультрамикроелементи. У цілому нині комплекс мінеральних солей вторинного молочної сировини як у своєму широким спектром, і за складом сполук представляється з погляду найоптимальнішим. Ферменти, вітаміни, фосфоліпіди та інші біологічні активні речовини знежиреного молока,пахти і молочної сироватки відіграють істотне значення.

Енергетична цінність знежиреного молока іпахти майже 2 разу, а сироватки майже 3,5 рази менше, ніж незбираного молока, а біологічна цінність їх приблизно однакова. Це обумовлює й доцільність використання вторинного молочної сировини в дієтичному харчуванні людей нинішній період, коли фізичні навантаження значно знизилися, з'являється тенденція до надлишкової масі тіла, зросли нервово-психічні перевантаження й у харчуванні має значення й не так його енергетична цінність, скільки висока біологічна повноцінність.

Первинна обробка вторинного молочної сировини

Процес пастеризації вторинного молочної сировини обумовлений необхідністю придушити розвиток небажаної мікрофлори. З іншого боку, три пастеризаціїподсирной сироваткиинактивируются залишкисичужного ферменту, присутність що його деяких випадках при подальшої переробці молочної сироватки небажано.

Сепарування

Із вторинного молочної сировинисепарированию піддається лише сироватка.Сиворотку сепарують з метою добування молочний жир іказеиновой пилу.Сепарирование сироватки застосовується також і виділення з її сироваткових білків після їх теплової коагуляції і при отриманні білкового продукту, і навіть при очищенні віднесахаров процесі виробництва молочного цукру. Зміст молочний жир в сироватці, отриманої під час виробництва сичужних сирів, становить зазвичай від 0,2 до 0,6%. Зміст жиру в сирною сироватці залежить від виду вироблюваного сиру.

Консервування

Під консервуванням розуміється така обробка молочних продуктів, у яких вони зберігаються тривалий час без розкладання які входять у них білків, жирів, вуглеводів та інших компонентів. Важливо також повну збереження природних властивостей продукту при найменших видатках.

Задля збереження якості молочної сироватки під час виробництва молочного цукру можна використовувати формалін і перекис водню.Формалин (формальдегід) вводять у кількості 0,025% 40% ->ного розчину, перекис водню - у кількості 0,03% 30% ->ного розчину.

Біологічні методи обробки вторинного молочної сировини

Доцільність біологічної обробки знежиреного молока,пахти і особливо молочної сироватки обумовлена можливістю підвищення живильним цінності цього сировини з допомогою збагачення корисними речовинами. основні напрями біологічної обробки: синтез білкових речовин дріжджами, використовуючи для свій зріст та розвитку лактозу; гідроліз лактозипротеолитическими ферментами до солодкихмоноз;микробний синтез вітамінів, жиру, ферментів і антибіотиків; переробка лактози і молочну кислоту і етиловий спирт; розщеплення молочних білків до вільних амінокислот

Обробка мікроорганізмами

Використання мікроорганізмів є основним методом біологічної обробки молочної сировини. У цьому методі грунтується виробництво широкого асортименту дієтичних кисломолочних продуктів (кефір, ацидофілін, кисляку, йогурт, кумис, сир, напої зпахти і сироватки), (напівфабрикатів для харчових цілей (сироватка згущенасброженная), кормових (сироватка збагачена, закваска для силосования

З усього вищесказаного, не можна поставити під сумнів важливості розглянутим проблеми, - вторинні молочних продуктів знаходять використання у різноманітних областях господарства, але це найбільш затребувані вони у сільське господарство. Задля більшої сільського господарства додатковими ресурсами дешевихвисокобелковихвитаминизированних кормів з відходів молочної промисловості вирішити такі: вдосконалити технологічні процеси основного провадження з з метою отримання відходів у вигляді якісних кормів які з збереженням їх живильним цінності при тривалому зберіганні; організувати комплексну переробку багатьох відходів які з використанням щоб одержати білково-вітамінних кормів, білкових препаратів та інших відходів; освоїти дослідно-промислові установки щоб одержати дріжджової сироватки й удосконалювати технологію провадження з з підвищення кормової цінності біомаси і тенденції зниження собівартості продукту; відпрацювати технологію, обладнання та широко впровадити спосіб вирощування на сироватці рідких кормових дріжджів, досліджувати й уточнити метод приготування з сироватки біологічних препаратів виявити ефективність їх застосування длясилосования кормів і стимулювання зростання тварин; удосконалювати технологію переробки сироватки на харчові і кормові продукти тощо. Отже, раціональне використання вторинних молочних продуктів передбачає комплексний підхід.

Вважаю, що проблему, поставлена курсової роботі - розгляд основних напрямів розробки безвідхідних технологій при переробці відходів молочної промисловості України загалом розкрито.