Технологии фильтрации

Подписаться на RSS

Популярные теги Все теги

Мембранные технологии в переработке сои

 


  Соя – сельскохозяйственная культура, значимость которой в настоящее время трудно переоценить. Человечество знакомо с соей уже несколько тысячелетий, но, в основном, потребление сои в пищу происходило при минимальной переработке или вовсе без нее. Последние 40 лет крупнейшие производители продуктов питания проявили огромный интерес к сое и соевым ингредиентам.

 Постоянный рост спроса на продукты питания, в первую очередь белков и масла, при постоянном росте населения планеты подтолкнул развитие технологий и оборудования для возделывания и переработки бобов сои.

 В большинстве промышленно развитых стран накоплен значительный практический опыт по переработке бобов сои с получением соевых белков и разнообразного ассортимента высококачественных пищевых продуктов на их основе. Производство концентратов и изолятов соевых белков сосредоточено на заводах ряда фирм в США, Европейском союзе, Японии, Израиле, Южной Кореи, Китае. Ведущими из них на сегодняшний день являются Central Soya и ADM в США, Central Soya Aarhus (Дания), PTI - Protein Technology International (США), PTI (Бельгия), Sogip (Франция), Solbar Hatzor (Израиль), Fuji-PTI (Япония), Sanbra (Бразилия) и другие.

 Как правило, на этих производствах применяются комплексные малоотходные технологии переработки сои, обеспечивающие выпуск, кроме пищевых белков и масла, также кормов для животных и различных биологически активных препаратов.

 Существует множество технологий переработки соевых бобов. Технологии у каждого производителя, как правило, свои и являются закрытыми, но общеизвестными являются приемы и оборудование, которое они используют. Мембранные фильтрационные системы используются в разных технологических схемах по переработке сои, но основными являются следующие: это получение концентратов соевых белков и переработка соевого молока. Мембранные процессы в производстве белков сои используются более 30 лет в промышленном масштабе. Лидерами по использованию мембранной техники при производстве белков являются США, Китай, страны Южной Америки. В этом случае производство концентратов и изолятов белка производится из обезжиренного лепестка.

 Вторым местом приложения мембранных процессов в технологии переработки соевых бобов является ультрафильтрация соевого молока с получением концентратов различного состава и содержанием сухих веществ. Экстракция проводится по отработанным схемам при нагреве помолотых бобов и смещении кислотности. Концентраты соевого молока находят применение при производстве соевого сыра, йогуртов, при внесении в рецептуры различных продуктов, где они являются полуфабрикатами. Соевый сыр получают по технологии, близкой к производству Феты, когда отделение сыворотки происходит при фильтрации молока. При этом минимизируются потери жира и белка с сывороткой, а сама сыворотка может являться основой для выпуска широкой гаммы продуктов.

 Использование мембранных элементов с большими мембранными каналами продиктовано тем, что не смотря на высокую степень очистки на центробежной технике соевое молоко содержит некоторое количество взвешенных веществ. Применение декантерных центрифуг и последующей очистки на сепараторе делает возможным достичь значения взвешенных в соевом молоке на уровне 0,5 %. При концентрировании молока взвешенные вещества будут кратно фактору концентрированию сконцентрированы в концентрате. Поэтому использование мембранных элементов с маленьким мембранным каналом резко ограничено, так как они не могут обеспечить длительную эффективную работоспособность мембранного элемента.

Читать далее...

Ультрафильтрация молока

 


 Молоко и молочные продукты являются составляющими ежедневного рациона большинства населения. В мире отмечается устойчивый рост производства молока и постоянное расширение ассортиментного ряда выпускаемой на его основе продукции. Список выпускаемой на основе молока продукции насчитывает сотни наименований всевозможных классических молочных продуктов и новых продуктов, обладающих оригинальными органо-вкусовыми и функциональными свойствами. Причем спрос на вторую категорию молочных продуктов, по данным маркетологов, постоянно растет и производители ищут все новые возможности для удовлетворения спроса и завоевания новых сегментов рынка. На помощь производителям молочных продуктов приходят мембранные процессы разделения, которые на сегодняшний день занимают прочную позицию в перечне молочного оборудования и уже перестали быть экзотикой, перекочевав в список стандартного для молокопереработчиков оборудования.

 Старт широкому внедрению мембранных технологий в молочную индустрию был дан в 1969 году, когда был промышленно внедрен MMV-процесс. Название процесса было дано по первым буквам фамилий авторов (Maubois, Mocquot, Vassal) и предназначался он для предварительного концентрирования молока при производстве сыра. Сегодня этот процесс называется нормализацией молока. Экономический эффект, полученный при внедрении процесса оказался потрясающим, что стало опорой для бурного развития технологии мембран, элементов, создания мембранных установок и технологий производства молочных продуктов с использованием фильтрационного оборудования. Рост промышленного внедрения мембранной техники в молочную индустрию оказался значительным: при пуске 1969 году первой установки к 1980 году площадь фильтрации всех установок, работающих с молоком и продуктами его переработки составила 78.000 м2, в 1990 году 170.000 м2, в 2000 году перевалила порог в 300.000 м2. 

Читать далее...

Производство творога методом ультрафильтрации


 Творог - национальный кисломолочный продукт стран Восточной Европы. Традиционный творог, вырабатываемый путем сквашивания молока под действием молочнокислых культур с последующим формированием сгустка, отделением сыворотки и прессованием сгустка, имеет содержание сухих веществ, в зависимости от жирности получаемого продукта, 30-35 % масс. и крупчатую структуру.

 Производство творога классическим способом сопровождается большим отходом сыворотки (80-85 % от первоначального объема молока), с которой теряются часть жира и казеиновых белков, а также значительное количество ценных сывороточных белков. Сократить потери жира и белков с сывороткой, а следовательно, увеличить выход творога, сделав одновременно его более физиологически ценным продуктом возможно используя метод ультрафильтрации сквашенного молока (калье).

 Увеличение выхода творога при использовании ультрафильтрации по сравнению с другими методами можно продемонстрировать на примере количества молока, необходимого для получения 1 кг творога с содержанием сухих веществ 18 %:

• при центробежном сепарировании – 4,6-4,7 кг;

• при центробежном сепарировании с добавлением концентрата сыворотки, полученного ультрафильтрацией – 3,9-3,95 кг;

• при ультрафильтрации сквашенного молока – 3,2-3,5 кг.

 Творог, получаемый метом ультрафильтрации, представлен на локальном рынке более 20 лет, впервые появившись в ассортименте молочных кухонь крупных городов СССР. На сегодняшний день ультрафильтрованный творог является любимым продуктом детей и взрослой группы потребителей. Старшее поколение оценило гомогенную структуру продукта, в него нет необходимости добавлять молоко, сливки или сметану что бы он не казался «сухим» как классический творог, этот продукт имеет прекрасную нежную консистенцию и может быть дополнен любым фруктовым наполнителем. В последнее время отмечается устойчивый рост потребительского спроса на этот продукт.

Читать далее...

Производство лактоферрина и лактопероксидазы


 Лактоферрин и лактопероксидаза относятся к важнейшим минорным белкам молока, потребность в которых у человека появляется с первых часов жизни. Для удовлетворения потребности человека в этих белках природа предусмотрела выделение в течение первых дней жизни младенца из молочных желез матери молока, насыщенного этими белками, так называемого молозива. Содержание лактоферрина и лактопероксидазы в молозиве в несколько раз превышает их содержание в молоке, которым идет дальнейшее вскармливание ребенка. По мере формирования собственной иммунной системы у ребенка содержание лактоферрина и лактопероксидазы в материнском молоке уменьшается. Для поддержания иммунной системы на должном уровне человек испытывает потребность в этих белках всю жизнь. И получить их возможно только потребляя молочные продукты, непрошедшие высокотемпературную обработку или же употребляя в пищу продукты, которые обогащены белками непосредственно перед упаковкой.

 Лактоферрин - полифункциональный белок из семейства трансферринов. Лактоферрин является глобулярным гликопротеином с молекулярной массой около 78 кДа и широко представлен в различных секреторных жидкостях, таких как молоко, слюна, слёзы, секреты носовых желез. Лактоферрин является одним из компонентов иммунной системы организма, принимает участие в системе неспецифического гуморального иммунитета, регулирует функции иммунокомпетентных клеток.

 Исследование химической структуры, основных иммунных свойств и защитных механизмов белков было начато в 1930-е годы. А в 1984 году в эксплуатацию был введен первый в мире завод по производству лактоферрина и лактопероксидазы. На сегодняшний день в мире функционирует более 20 заводов по производству лактоферрина и лактопероксидазы, выпускающих белки в сухой форме. Они расположены в разных странах: в Голландии, Японии, Новой Зеландии, Австралии, Китае. Сырьевыми источниками для производства лактоферрина и лактопероксидазы являются молоко и сыворотка. В некоторых странах не запрещено использовать в качестве сырья молоко и молочную сыворотку генно-модифицированных животных.

 Лактоферрин признан белком, безопасным для использования в продуктах питания и решением Европейской комиссии по пищевым добавкам №258/97 от 22.11.2012 (опубликовано в Official Journal of the European Union от 27.11.2012) введены допустимые концентрации лактоферрина в продуктах питания. В зависимости от конечного продукта, в который вносится лактоферрин, дозировка составляет до 20 г/кг готовой продукции. Ассортимент выпускаемой продукции, обогащенной лактоферрином на сегодняшний день большой и постоянно расширяется. Покупателю уже предложены всевозможные молочные продукты, напитки, мороженое, кондитерские изделия, средства по уходу за кожей и гигиеной полости рта, и даже жевательная резинка с лактоферрином.

 Растущий спрос на продукты здорового питания, в производстве которых используется лактоферрин, привел к росту объемов производства лактоферрина. В 2001 году мировые объемы производства составляли 45.000 кг/год, в 2012 году уже 185.000 кг/год, а на 2017 год прогноз объемов производства лактоферрина составляет 262.000 кг/год. Стоимость лактоферрина в зависимости от компании-производителя, объемов и периодичности поставок, а так же сложившихся деловых отношений между компанией-производителем и покупателем составляет 500-1.000 USD/кг.  

Читать далее...