Новые технологии в молочной промышленности - Кулинария и продукты питания реферат
Главная
Кулинария и продукты питания
Новые технологии в молочной промышленности
Термическая обработка молока, необходимость данного процесса, его технологическое обоснование и значение. Мембранные методы обработки сырья в молочной промышленности. Производство обогащенных молочных продуктов. Правила упаковки и маркировки продукции.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Новые технологии в молочной промышленности
Молоко и молочные продукты сопровождают человека от рождения до глубокой старости практически у всех народов, живущих на нашей планете, так как молоко, по определению физиолога И.П. Павлова - «уникальная пища, созданная самой природой», и в нём содержится все необходимые для нормальной жизнедеятельности человека вещества в сбалансированном соотношении.
Сохранить большие потенциальные ресурсы, которые заложены природой в молоке, при его промышленной переработке, используя новые технологии и оборудование, - главная задача специалистов. Другой важный аспект рассматриваемой проблемы молочной промышленности отражает экономические возможности предприятий промышленности, которые вводят современные технологии и ресурсосберегающее оборудование, которые позволяют добиваться повышения эффективности производства и снижения вредного воздействия на окружающую среду. Также возникает проблема реализации продукции в условиях все более жесткой конкуренции.
Производство молочных продуктов с увеличенным сроком хранения - основная задача отрасли. Хранимоспособность питьевого молока проявляется в неизменности сенсорных, химических и физических свойств, в исключении деятельности возбудителей болезней и обеспечивается главным образом в результате интенсивного воздействия на микрофлору.
в настоящее время основная часть молока идёт на выработку продукции с длительным сроком реализации. Это обусловлено трудностями со сбытом скоропортящейся продукции и, как следствие, большими (до 20%) потерями.
Значительные потери сырья и готовой продукции в процессе переработки и хранения имеют место также из-за низкого технологического уровня оборудования, свыше 70% наименований которого представляют собой устаревшие образцы и подлежат модернизации или замене. Нехватка фасовочного оборудования, а также узкий диапазон его производительности являются причинами недостаточного количества фасованной цельномолочной продукции.
В нашей стране и за рубежом произошли значительные изменения в технологии и технике производства питьевого молока, расширился ассортимент продукции, внедрены новые способы его обработки. Вновь разработанные технологии и современное оборудование дают возможность покупателю выбирать продукт, соответствующий его потребительским предпочтениям и материальным возможностям.
Последние достижения в производстве питьевого молока отражены в этой работе.
С тех пор как Луи Пастер в середине XIX в. впервые доказал, что выдерживание жидких пищевых продуктов при высокой температуре в течение определенного времени способно уничтожить патогенные микроорганизмы и предотвратить скисание молока, наука и технология шагнули далеко вперед.
Температурное воздействие до сих пор остается наиболее распространенным способом обработки продуктов и продления срока их хранения.
Основными видами тепловой обработки, применяемыми сегодня при производстве молока в промышленных масштабах, являются ультрапастеризация, стерилизация и пастеризация.
В молочной промышленности обязательной технологической операцией в производстве всех молочных и молокосодержащих продуктов является тепловая обработка. Тепловая обработка включает операции нагревания и охлаждения.
Термизация - это промежуточная тепловая обработка молока с целью снижения общей бактериальной обсемененности и сохранения качества сырья во время его транспортировки и промежуточного резервирования до переработки. Осуществляется термизация молока сразу после его получения на ферме, пункте сбора молока или низовом молочном заводе [1].
Термизацию проводят при температуре 60-65°С с выдержкой от 2 до 30 с в теплообменниках трубчатого, пластинчатого типа или в емкостях, снабженных рубашками и мешалками. Во время термизации сохраняется активность нативного фермента сырого молока - щелочной фосфатазы. В отечественной практике термизация не нашла повсеместного применения, как пастеризация. Термизация в основном применяется в производстве молочных консервов, где перерабатываются большие объемы молочного сырья и допускается его промежуточное резервирование около 3 сут, а также в сыроделии. За рубежом термизация широко используется в течение последних 30 лет. Термизацию проводят на фермах при более низкой температуре, но длительной выдержке, а именно: (55±5)°С с выдержкой от 5 до 15 мин [2]. Это позволяет накапливать молоко и осуществлять его транспортировку на перерабатывающие предприятия не более двух раз в неделю, что снижает транспортные расходы. Наиболее распространена термизация за рубежом в сыроделии.
В молочной промышленности под стерилизацией принято понимать совокупность мер, направленных на полное прекращение всех микробиологических и ферментативных процессов в молоке и молочных продуктах.
Тепловая стерилизация - это термическая обработка продуктов, обеспечивающая полную гибель нетермостойкой не образующей спор (вегетативной) микрофлоры и уменьшение числа спорообразующих микроорганизмов до уровня, предотвращающего микробиологическую порчу продукта при температуре 15-30°С и гарантирующего безопасность употребления продуктов в пищу[2]. Под тепловой стерилизацией понимают нагрев молока до температуры выше 100°С. Действие нагревания на микроорганизмы оценивают по температурным и временным параметрам. В зависимости от температуры и времени выдержки различают три температурных режима стерилизации молока: длительный, кратковременный и мгновенный.
Ш Длительная стерилизация предусматривает нагрев до температуры 115-120°С с выдержкой 15-30 мин.
Ш Кратковременная стерилизация предусматривает нагрев до температуры 130-135°С с выдержкой 3-20 с.
Ш Мгновенная стерилизация предусматривает нагрев до температуры 143-150°С в течение 0,3-4,0 с [2].
Использование высокотемпературного нагрева дало этому способу второе название - ультравысокотемпературная обработка (УВТ-обработка). По данным ММФ, УВТ-молоко является полностью стерильным, физиологичным, питательным, высококачественным, готовым к потреблению продуктом с безупречными вкусовыми характеристиками. После гомогенизации и асептической упаковки в герметически закрытые, свето- и газонепроницаемые упаковки оно может храниться несколько месяцев при комнатной температуре.
В молочной промышленности молочное сырье стерилизуют по двум принципиальным схемам:
· одноступенчатая в упаковке - после розлива молока в упаковку и её герметичной укупорки при температуре 115-120°C с выдежкой 15-30 минут;
· двухступенчатая - предварительная стерилизация молочного сырья в потоке при температуре 130-150°C в течение нескольких секунд, а затем вторичная стерилизация после розлива молока или молочных продуктов и её герметичной укупорки при температуре 115-120°C в течение 15-20 минут.
Одноступенчатая стерилизация проводится один раз до расфасовки продукта. Такая схема стерилизации требует асептического промежуточного резервирования молока перед фасовкой и фасовки в асептическую упаковку. Двухступенчатая стерилизация предусматривает сначала нагрев самого молока, а затем уже расфасованного молока вместе с тарой. Вторая стерилизация в данной схеме предусматривает стеклянную или жестяную упаковку, способную выдерживать высокотемпературный нагрев. Для стерилизации молока в таре применяют стерилизаторы периодического действия - автоклавы статического и ротационного типов, тоннельного типа и гидростатические непрерывного действия. Основной недостаток аппаратов для стерилизации молочных продуктов в таре состоит в том, что они не могут обеспечить быстрый и равномерный нагрев массы продукта в упаковке до температуры стерилизации. Это приводит к необходимости увеличения продолжительности выдержки при температуре стерилизации, перегреву наружных слоев продукта и снижению его качества и питательной ценности. Из-за сильного термического воздействия на продукт, относительно низкой производительности и крайне незначительной рекуперации тепла этот способ тепловой стерилизации все более вытесняется технологией ультравысокотемпературной обработки.
Ультравысокотемпературная стерилизация (УВТ - об работка)
Для более длительного хранения молока и молочных продуктов применяются ультравысокотемпературную обработку молочного сырья в потоке, проводимую при температурах 135-145°C с выдержкой 2-4с с обязательным проведением технологического процесса после стерилизации и фасовки в асептических условиях. УВТ-обработка молока обеспечивает уничтожение в нём бактерий и их спор, инактивацию ферментов при минимальном изменении вкуса, цвета и пищевой консистенции. Требуемые для этого температура и продолжительность нагревания находятся в зависимости от количества и вида спорообразующей микрофлоры в исходном сырье [3]. Обычно присутствие большого числа спорообразующей микрофлоры связано с повышенным общим бактериальным обсеменением молока. При отборе молока для УВТ-обработки этот факт следует принимать во внимание и использовать сырье с общим количеством не более 3·10 5 KOE в 1 смі. УВТ-обработку молочного сырья проводят в потоке с асептическим розливом с использованием двух способов нагрева [3]:
· прямого (пароконтактного) нагрева впрыскиванием (инжекцией) пара в молоко либо подачей молока в среду пара;
· косвенного (непрямого) нагрева молока через теплопередающую поверхность.
Прямой нагрев молочного сырья эффективен в случае необходимости моментального его нагрева до температуры стерилизации. Молоко мгновенно нагревается до температуры 140-145°C и поступает в выдерживатель на 1-3 с. Недостатки способа: продукт вступает в непосредственное соприкосновение с нагревающей средой. Молочное сырье должно обладать высокой термоустойчивостью, а пар должен подвергаться особой очистке, чтобы не быть источником загрязнения стерилизованного молока. Кроме того после стерилизации паром молочное сырье имеет повышенную влажность из-за попадания в него конденсата. Конденсат удаляется из молока в вакуум-выпариватель, куда поступает стерилизованное молоко. В вакуум-камере поддерживается разрежение 0,04 МПа, при котором молоко кипит при температуре около 80°C. Конденсат, попавший в молоко в камере стерилизации, удаляется вместе с паром из молока при кипении.
При косвенном способе нагрев молочного сырья осуществляется от нагревающей среды через теплопередающую поверхность в теплообменных установках. В молочной промышленности наиболее распространены трубчатые и пластинчатые теплообменные установки.
Сравнивая системы УВТ-молока с прямым и с косвенным способами нагрева, можно сделать следующие выводы. Основным преимуществом пароконтактного способа является практически мгновенное нагревание всей массы продукта при отсутствии теплопередающей поверхности, что позволяет обрабатывать вязкие продукты, использовать молоко и молочные продукты более низкой термоустойчивости и работать длительное время без промежуточной мойки [4].
К существенным недостаткам установок с использованием пароконтактного способа УВТ-стерилизации молока относятся следующие: большой расход пара (более 1000 кг/ч) и низкий коэффициент регенерации тепла (40-50%), повышенные требования к чистоте пара, вводимого в продукт, сложность регулирования процесса удаления конденсата на стадии охлаждения продукта в вакуум-камере, а следовательно, и содержания сухих веществ в готовом продукте, а также большие затраты энергии на работу вакуум-аппаратов. Кроме того, стоимость установок прямого нагрева и эксплуатационные расходы при их использовании больше, чем установок косвенного нагрева, вследствие необходимости монтажа дополнительного оборудования (насосы, вакуум-камеры), а также применения асептического гомогенизатора и системы получения чистого пара, вводимого в продукт [3].
Установки косвенного нагрева характеризуются простотой обслуживания, более надежны в работе и исключают проблемы, возникающие в системах прямого нагрева в связи с высокими требованиями к качеству инжектируемого пара.
Оценка сложившихся тенденций производства стерилизованною молока и молочных продуктов в мире свидетельствует о том, что доля стойкого молока в общем объеме производства постоянно увеличивается, при этом на долю молока двухступенчатой стерилизации приходится около 10%, а УВТ-обработки - 90%. В результате анализа технико-экономических показателей стерилизационных установок для УВТ-обработки установлено, что в производстве стерилизованного молока и молочных продуктов в мире используют около 25% с использованием прямого нагрева и 75% - косвенного нагрева.
Качество молочных продуктов, подвергнутых стерилизации, определяется не только санитарно-гигиеническими показателями, но и питательной ценностью. При выборе способа стерилизации необходимо учитывать, что тепловая обработка сильно воздействует на составные части молока - белки, жир, лактозу, витамины, подвергая их изменению или разрушению, и может снизить пищевую и биологическую ценность.
Одноступенчатый режим стерилизации сопровождается наименьшим изменением нативных свойств молока. Стерилизованное молоко имеет белый цвет и по вкусу и запаху почти не отличается от пастеризованного. Срок хранения такого молока в зависимости от вида упаковки составляет от 10 дней до 6 месяцев при комнатных условиях. При смешивании молока с паром ультравысокой температуры благодаря высокой скорости теплообмена физико-химические изменения молока несколько меньше, чем при косвенном нагреве через теплопередающую поверхность. Двухступенчатый режим стерилизации вызывает довольно глубокие изменения составных частей молока, что снижает его биологическую ценность и органолептические показатели, но обеспечивает высокую стойкость продукта при хранении. Молоко двухступенчатой стерилизации может храниться более года.
В РФ стерилизованного молока выпускается около 20% в общем объеме питьевого молока. Это объясняется недостатком отечественного оборудования для тепловой обработки и упаковки стерилизованного молока. Сдерживающим фактором роста производства стерилизованного молока является низкое качество сырья - высокая бактериальная об-семененность и низкая термоустойчивость молока.
В странах с развитой молочной промышленностью питьевому молоку с длительным сроком хранения уделяют особое внимание. При этом сложились следующие тенденции. В странах Западной Европы получило развитие производство питьевого молока с длительным сроком хранения (от 30 дней до 6 месяцев и более) преимущественно УВТ-обработки с асептическим розливом. В настоящее время доля стерилизованного молока в странах ЕЭС составляет в среднем около 40%, а во Франции, Италии, Германии более 50%. В США и Канаде такого молока выпускается меньше, так как предпочтение отдается пастеризованному молоку, не имеющему привкуса высокотемпературной обработки.
Пастеризация - это тепловая обработка с целью уничтожения патогенных микроорганизмов и инактивации вегетативных форм микроорганизмов.
При пастеризации продукт нагревается до температуры от 72 до 120°С и выдерживается короткое время. Выбор температуры обработки зависит от микробиологического качества сырья и желаемого срока хранения продукта. В настоящее время при производстве молока применяют низкотемпературную (не выше 76°С) и высокотемпературную (от 77 до 120°С) пастеризацию. Федеральный регламент на молочную продукцию определяет пастеризацию как процесс, при котором происходит инактивация фосфатазы и пероксидазы [5]. По определению ВОЗ и IDF (Международной федерации производителей молока), пастеризация обеспечивает отсутствие патогенной микрофлоры в продукте на протяжении всего срока хранения.
HTST (High Temperature Short Time) пастеризация - высокотемпературная кратковременная пастеризация молока, проводится при 72-75°С в течении 15-20 секунд, после чего следует охлаждение. При таком сочетании температуры и выдержки разрушается фермент фосфатаза. о
Эффективность пастеризации определяется уничтожением туберкулезной и кишечной палочек. Подавление микроорганизмов зависит от величины температуры и времени ее воздействия. Чем выше температура пастеризации и чем продолжительнее се воздействие, тем надежнее результат. Один и тот же эффект пастеризации может быть достигнут при различных комбинациях температуры и времени пастеризации. Поэтому время и температура нагревания являются основными факторами, определяющими эффективность пастеризации. В зависимости от них различают следующие режимы пастеризации молока: длительный, кратковременный, мгновенный [1].
Пастеризация, наряду с обеспечением показателей безопасности молока и молочных продуктов, является важным технологическим рычагом, с помощью которого можно регулировать технологические свойства сырья и полуфабрикатов и органолептические показатели (вкус, цвет, консистенцию) продукта. Поэтому для сливок, смесей для мороженого, кисломолочных продуктов, а также ряда других молочных продуктов режимы пастеризации отличаются от традиционных режимов [3].
Срок хранения у пастеризованного молока значительно дольше, но не слишком долгий; дело в том, что пастеризация убивает очень чувствительные лактобациллы, но более стойкие гнилостные бактерии выдерживают нагрев и после пастеризации по-прежнему вызывают изменения белка, отчего молоко порой становится даже не кислым, а горьким, во всяком случае несъедобным.
Человек с неиспорченным вкусом всегда заметит разницу между свежим и пастеризованным молоком. Это различие становится вполне отчетливым, стоит только нагреть молоко до 100° С, - тогда сразу чувствуется специфический вкус кипяченого молока. Если это молоко тотчас герметически закупорить, чтобы в него не смогли проникнуть из воздуха никакие микробы, мы получим стерилизованное молоко, которое, если упаковку не вскрывать, хранится неограниченно долгий срок.
Ультрапастеризация (Ultra High Temperature - UHT)
Еще одним способом тепловой обработки молока является ультрапастеризация, в процессе которой молоко нагревают до 137°С и через 4 с охлаждают. Молоко, прошедшее такую обработку, маркируется знаком «UHT» или «Н». Разлив обеспечивает полную стерильность, и оно может неделями храниться даже при комнатной температуре. Именно ультрапастеризация сейчас является самым распространенным методом тепловой обработки молока среди производителей России, Испании, Германии, Бельгии и ряда других европейских стран. Американский институт пищевой промышленности в 1989 г. назвал ультрапастеризацию «самым важным изобретением в пищевой промышленности за последние 50 лет» [6].
Процесс ультрапастеризация происходит в закрытой системе, есть специальные установки.
Применяют два способа ультрапастеризации:
· контакт жидкости с нагретой поверхностью при температуре от 125-140°C;
· прямое смешивание стерильного пара при температуре от 135-140°C.
Ультрапастеризация обладает целым рядом преимуществ в сравнении с другими методами тепловой обработки молока. В первую очередь она позволяет максимально сохранить вкусовые свойства свежего молока за счет короткого температурного воздействия. Ведь на вкус молока влияет не столько температура обработки, сколько ее продолжительность, которая при ультрапастеризации составляет всего 4 с. Малое время температурного воздействия делает ее наиболее щадящим из них, позволяющим сохранить в продукте максимальное количество витаминов и микроэлементов. Метод ультрапастеризации учитывает различную скорость разрушения полезных микроэлементов и патогенных микроорганизмов при одной и той же температуре, позволяя уничтожить последние, сохранив первые [7]. Таким образом, ультрапастеризация позволяет получить 100% безопасное на протяжении всего срока хранения молоко, по своим вкусовым и полезным свойствам максимально приближенное к свежему.
UHT-молоко не пользуется большим успехом в большей части Европы. В самом стране с жарким климатом, как например Испания, UHT является предпочтительным в связи с высокими затратами на транспорт с охладительными установками. UHT менее популярен в Северной Европе и Скандинавии, в частности, в Дании, Финляндии, Норвегии, Швеции, Соединенном Великобритания и Ирландия. Он также менее популярный в Греции, где свежее пастеризованное молоко является наиболее популярным. В США также недоверчиво относятся к такому типу молока. UHT - молоко также используется на самолетах [8].
UHT - молоко завоевало популярность в Пуэрто-Рико в качестве альтернативы пастеризованного молока в связи с климатическими условиями окружающей среды.
2. Мембранные методы обработки сырья в молочной промышленности
Фильтрация исторически является чрезвычайно старым способом, и спользовавшимся еще древними египтянами в виноделии. Мембранная же фильтрация - процесс новый, получивший широкое распространение с развитием науки и техники во второй половине прошлого века.
Мембранная фильтрация - разновидность фильтрации, которая осуществляется через полупроницаемую мембрану для выделения частиц размером менее 10 мкм [1].
Мембранная фильтрация по размеру пор используемых мембран делится на:
Ш гиперфильтрацию (обратный осмос).
На основе использования мембранных процессов разработаны малоотходные и безотходные технологические процессы производства творога и кварка, сметаны и других кисломолочных продуктов, сычужных твердых и мягких сыров, напитков, глюкозо - галактозного сиропа продуктов кормопроизводства. Концентраты, полученные с применением мембранных методов разделения, широко используются в мясной промышленности в производстве колбасных изделий и полуфабрикатов, в масложировой промышленности - при производстве майонеза и других соусов, в хлебопекарной и кондитерской промышленности.
Процесс выделения коллоидных частиц с размерами от 0,1 до 10 мкм называют микрофильтрацией. Этот метод появился сравнительно недавно и находит широкое применение в промышленности для холодной стерилизации, так как задерживает не только механические включения, но и микробные клетки, не влияя при этом на вкус молока [9]. Бактерии имеют размеры от 1,0 до 10 мкм (гнилостные бактерии - 5-8 мкм, уксуснокислые и флюоресцирующие бактерии - 1-2 мкм, кокки - 0,75-1,25 мкм) с молекулярной массой свыше 500 000; дрожжи и плесени имеют размеры от 10,0 до 100,0 мкм с молекулярной массой свыше 500 000 [10]. Соответственно мембраны, применяемые при микрофильтрации, имеют такой размер пор, при котором эти частицы будут задерживаться - от 0,1 до 10,0 мкм.
Режимы процесса: давление на входе 0,2-0,3 МПа, скорость потока в фильтрующем канале 0,1-0,2 м/с, диаметр пор - около 100 нм [1].
Осуществляется на специальных мембранных аппаратах, рабочим органом которых является полупроницаемая мембрана с диаметром пор около 10 мкм.
При микрофильтрации жидкость под действием межмембранного давления проходит через фильтр - мембрану. Мембрана свободно пропускает белки, сахара и соли. Если размер частички больше поры мембраны, то такие частицы задерживаются на поверхности мембраны и образуют слой. Постоянное прокачивание ренентата параллельно поверхности мембраны смывает этот слой и предотвращает забивку фильтра [9].
Рис. 1 Структура мембраны (вид под электронным микроскопом) и схема разделения
Размер пор 1,4 мкм позволяет удалить из молока более 99,9% бактерий и спор. Однако молочный жир не может пройти через мембрану, что затрудняет процесс фильтрации. Поэтому на фильтрационной установке обрабатывается только обезжиренное молоко или сыворотка. Сливки обрабатываются традиционным нагревом.
Рис. 2 Технологическая схема процесса микрофильтрации
Микрофильтрация в молочной промышленности используется в линиях производства молока типа ESL (Extended Shelf Life) - молоко, занимающее промежуточное положение между пастеризованным и стерилизованным молоком. Микрофильтрация в сочетании с требуемой законодательством пастеризацией обеспечивает срок хранения 21 день [11]. Подобная технология обеспечивает удаление бактерий независимо от их свойств или концентрации, не оказывая отрицательного влияния на вкус продукта.
Другая область применения микрофильтрации - производство сыров. Микрофильтрация сокращает количество спор более чем 99,9%. Риск появления поздних пороков, а значит, и потерь продукта полностью исключен. Кроме того, не меняется состояние компонентов молока, что позволяет получать сыр великолепного качества. Качество подсырной сыворотки при этом также улучшается [9].
Третья область применения микрофильтрации - производство высокочистых нативных белковых продуктов, в первую очередь молочных белков для продуктов питания грудных младенцев.
Другие области применения микрофильтрации:
· стерильная фильтрация солевого раствора в сыродельном производстве;
· концентрирование и фракционирование молочных белков, например, для производства творога с уменьшенным выходом кислой сыворотки;
· удаление жира из обезжиренного молока и сыворотки.
Концентраты, полученные микрофильтрацией подсырной сыворотки, используются в производстве традиционных молочных продуктов, сырных закусочных и десертных паст, а фильтрат (осветленная подсырная сыворотка) направляется на более глубокое фракционирование компонентов, а именно - на нанофильтрацию для получения низкомолекулярных биологически активных белков (глобулинов, лактоферрина, лактопероксидазы, панкреатических рибонуклеаз и др.) и на обратный осмос [9].
В странах с развитой молочной промышленностью микрофильтрация занимает важное место в обработке молока непосредственно на фермах для удаления из молока микроорганизмов.
Ультрафильтрация - процесс, в ходе которого отделяют макромолекулы и частицы размером 0,1 до 0,003 мкм. Молекулярная масса таких частиц лежит в пределах 1000-100 000 кДа (казеиновые мицеллы, сывороточные белки, витамины, лактоза). Ультрафильтрация применяется для концентрирования или обезвоживания растворов белков или иных макромолекул и для разделения коллоидных систем. Для ультрафильтрации характерны следующие технологические режимы: скорость потока в фильтрующем канале 2-5 м/с, диаметр пор ультрафильтрационных мембран - от 40 до 50 нм, давление на входе 0,1-1,0 МПа. Используется для концентрации жира и белков молока (казеин, сывороточные белки) [12].
Процесс ультрафильтрации осуществляется ультрафильтрационными аппаратами, основным рабочим органом которых является полупроницаемая мембрана. Именно она при наложении разности давлений пропускает растворитель и содержащиеся в нем соли и низкомолекулярные органические соединения, а макромолекулы и коллоидные частицы задерживает.
Для ультрафильтрации молочного сырья отечественной молочной промышленностью используются следующие полупроницаемые мембраны:
* ацетатцеллюлозные (1-е поколение);
* полисульфонамидные (2-е поколение);
* керамические и металлокерамические мембраны (3-е поколение) [1].
Особые перспективы использования мембранных процессов связаны с разработкой и внедрением в промышленность мембран третьего поколения. Мембраны третьего поколения состоят из крупнопористой подложки в виде, например, монокристаллов окиси алюминия с диаметром пор 15-20 мкм и промежуточного слоя с диаметром пор 0,2 мкм. Они имеют вид профилированных труб длиной 0,85 м внутренним диаметром 4 мм. Из таких труб собраны модули с поверхностью фильтрации 0,2, 1,4 и 3,6 м, которые состоят, соответственно, из 1,7 и 19 труб. Ультрафильтрационная обработка молока с помощью этих мембран, размер пор которых 0,2 мкм, возможна за счет образования поляризационного слоя, состоящего из белков молока, который выполняет роль селективной ультрафильтрационной мембраны [1].
Мембраны третьего поколения (их еще называют минеральные мембраны) имеют преимущества но сравнению с мембранами первого и второго поколений - у них широкий рабочий диапазон температур (до 800°С), рН среды (от сильно кислой до сильно щелочной), неограниченный срок службы. Их выпускают как зарубежные, так и отечественные производители, они широко используются для осветления соков и вина, в производстве кварка и мягких сыров для фильтрации кисломолочных сгустков.
В результате процесса ультрафильтрации обрабатываемый раствор разделяется на две фракции: концентрат, состоящий из макромолекул, и фильтрат - из растворителя и содержащихся в нем солей, низкомолску-лярных и органических соединений. Исходя из особенностей состава молочного сырья, в процессе его ультрафильтрационной обработки будут концентрироваться высокомолекулярные компоненты и коллоидные системы (жир, белки), в то время как основная часть низкомолекулярных компонентов (лактоза, минеральные вещества, небелковый азот) будет удаляться с фильтратом. В процессе ультрафильтрационной обработки задерживается полностью молочный жир, 90-98% белков (в зависимости от селективности мембран). Кроме того, в концентрат переходят витамины, прочно связанные с белками, лецитин, энзимы. Лактоза, органические кислоты, водорастворимые витамины, небелковый азот распределяются между концентратом и фильтратом пропорционально распределению объема воды, содержащейся в молочном сырье. При таком способе фракционирования высокомолекулярных веществ молочного сырья отсутствуют какие-либо фазовые и денатурационные изменения, в связи с чем ультрафильтрационная отработка молочного сырья позволяет получать продукты высокой пищевой и биологической ценности.
Диафильтрация состоит в ультрафильтрационном концентрировании предварительно разбавленного водой исходного объекта - ультрафильтрационного концентрата - для максимального удаления низкомолекулярных веществ путем неоднократного проведения циклов «разбавление-концентрирование», либо непрерывным процессом добавления воды в обрабатываемый продукт в количестве, равном количеству удаленного фильтрата [1]. Диафильтрация в молочной промышленности широко используется в производстве детского и диетического питания, в частности, для получения низколактозных молочных продуктов и смесей.
Концентрация молекул и макромолекул молочного сырья - происходит при пропускании его под давлением через полупроницаемые мембраны. Размеры пор этих мембран составляют от 0,01 до 0,001 мкм, поэтому на них концентрируются молочный жир, казеиновые мицеллы и сывороточные белки, а также лактоза и частично минеральные соли; размер частиц до 0,001 мкм и молекулярная масса до 1000. Чаще всего нанофильтрацию используют после ультрафильтрации молочного сырья для частичного обессоливания (деминерализац
Новые технологии в молочной промышленности реферат. Кулинария и продукты питания.
Реферат: Искусство древности. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Финансовый менеджмент коммерческого банка на примере Сберегательного банка России
Нужна Ли Доброта Людям Сочинение
Реферат: Title Ix Essay Research Paper Title IXIn
Реферат: Философия эпохи возрождения
Курсовая работа по теме Выбор способа предоставления кредита
Курсовая работа по теме Вакуумное рафинирование теллура
Эссе Защита Природы
Реферат по теме Современное состояние и проблемы окружающей среды Абинского района
Организацию Работы Аттестационной Комиссии Осуществляет
Реферат по теме Ориентиры аксиологии, информатизация и культурно-исторические традиции педагогического образования
Дипломная работа по теме Бонусная программа авиакомпании
Кандидатская Диссертация Аспирантура
Реферат по теме Рекордисти з швидкості і повільності пересування
Формы И Виды Гражданско Правовой Ответственности Курсовая
Пример Презентации Дипломной Работы
Реферат по теме Палестина в первой половине I тысячелетия до н.э.
Распад Ссср Сочинение По Истории
Контрольная работа по теме Этика менеджера по туризму
Реферат На Тему A Balance Sheet
Реформы Н.С. Хрущева в управленческой сфере - История и исторические личности доклад
Право, джерела права та дія норм права ЄС - Государство и право доклад
Берлинская стена - История и исторические личности презентация