Методы мембранной обработки молочного сырья (часть 3)

3-04-2012, 20:46

Для более полной очистки белкового концентрата, получаемого в результате ультрафильтрации, от лактозы применяют диафильтрацию. Это частный случай ультрафильтрации, при котором полученный в результате ультрафильтрации белковый концентрат разбавляют деминерализованной водой и вновь подвергают ультрафильтрации до исходной массовой доли сухих веществ. Некоторая часть лактозы и минеральных веществ при этом вымывается из белкового концентрата и проходит вместе с растворителем через мембрану. Сывороточный белковый концентрат, полученный методом ультрафильтрации, имеет высокую растворимость в воде, хорошие эмульгирующие, пенообразующие и гелеобразующие свойства.
Ультрафильтрацию молочного сырья применяют также в производстве детского творога, сыров, йогуртов и некоторых других молочных продуктов для повышения массовых долей белка или СОМО при нормализации по этим компонентам.
Микрофильтрация — это концентрация посторонних частиц и высокомолекулярных соединений, например бактерий, с последующим их удалением, которая происходит при пропускании молочного сырья сквозь полупроницаемые мембраны. При этом мембраны имеют размер пор соответственно размеру и молекулярной массе задерживаемой частицы (в данном случае — бактериям). 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, Соответственно мембраны, применяемые при микрофильтрации, имеют такой размер пор, при котором эти частицы будут задерживаться, а именно от 0,1 до 10,0 мкм.
Процесс микрофильтрации молочного сырья сводит к минимуму высокотемпературное воздействие на белковые вещества молока, так как обработку осуществляют при температурах ниже порога денатурации сывороточных белков (50—55 °С). Эффективность холодной стерилизации увеличивается при отсутствии мицелл казеина, которые способствуют быстрому образованию гелевого слоя при микрофильтрации из-за оседания на мембранах, что влечет за собой снижение скорости фильтрации. Более эффективно в целях стерилизации подвергать микрофильтрации молочную сыворотку перед ультрафильтрацией, что необходимо при производстве концентратов сывороточных белков, используемых в качестве добавок для продуктов детского и диетического питания, а также при производстве молочного сахара.
Мембраны, применяемые при микрофильтрации, задерживают кроме бактерий молочный жир. Размеры задерживаемых жировых шариков от 0,1 до 5,0 мкм (в молочной сыворотке — от 0,1 до 1,0 мкм) и молекулярная масса от 100 000 до 500 000.