Механическая обработка молока

К видам механической обработки молока относятся сепарирование и гомогенизация.

Сепарирование молока – это разделение его на две фракции различной плотности: высокожирную (сливки) и низкожирную (обезжиренное молоко). Процесс сепарирования осуществляется под действием центробежной силы в барабане сепаратора. Молоко, распределяясь в барабане между тарелками в виде тонких слоев, перемещается с небольшой скоростью, что создает благоприятные условия для наиболее полного отделения высокожирной фракции (жировых шариков) за короткое время. Процесс сепарирования молока подчиняется закону Стокса:

где v – скорость выделения жировых шариков, см/с;

n – частота вращения барабана сепаратора, с^-1;

R – средний радиус рабочей части тарелки сепаратора, см;

r – радиус жирового шарика, см;

r, r₁ – плотность плазмы и жира, кг/м³,

m – вязкость, Па× с.

В соответствии с этим законом скорость выделения жировой фракции из молока находится в прямой зависимости от размеров жировых шариков, плотности плазмы молока, габаритов и скорости вращения барабана и в обратно пропорциональной зависимости от вязкости молока. С увеличением размеров жировых шариков и плотности плазмы молока ускоряется процесс сепарирования и отделения сливок. Чем выше содержание сухих обезжиренных веществ в молоке, тем выше плотность как плазмы, так и цельного молока. Следовательно молоко с большей плотностью будет иметь лучшие условия для сепарирования. Повышение вязкости молока приводит к снижению скорости выделения жировой фракции.

Кроме того, существенное влияние на процесс сепарирования оказывают кислотность и температура молока.

Повышение кислотности молока приводит к изменению коллоидного состояния его белков, сопровождающемуся иногда выпадением хлопьев, в результате нарастает вязкость, что затрудняет сепарирование.

Повышение температуры молока способствует снижению его вязкости и переходу жира в жидкое состояние, что улучшает процесс сепарированиия. Оптимальной температурой сепарирования является 35–45 °С. Нагревание молока до этой температуры обеспечивает хорошее обезжиривание.

Наряду с сепарированием при температуре 35–45 °С иногда применяют высокотемпературное сепарирование при температуре 60–85 °С. При увеличении температуры сепарирования повышаются производительность сепаратора и качество обезжиривания. Однако высокотемпературное сепарирование имеет и ряд недостатков: увеличение содержания жира в обезжиренном молоке вследствие частичного выпадения альбумина, препятствующего выделению жира; сильное вспенивание сливок и обезжиренного молока; возрастание раздробления жировых шариков.

Большое внимание уделяется сепарированию при низких температурах, так называемому сепарированию холодного молока. Однако сепарирование при низкой температуре на обычных сепараторах приводит к снижению их производительности почти в 2 раза из-за повышения вязкости и частичной кристаллизации жира.

Схема работы сепарирующего устройства показана на рисунке 19.

Рисунк – 19. Схема сепарирующего устройства.

Процесс сепарирования в сепараторе осуществляется в следующей последовательности. Цельное молоко по центральной трубке поступает в тарелкодержатель, из которого по каналам, образованным отверстиями в тарелках, поднимается в верхнюю часть комплекта тарелок и растекается между ними. В межтарелочном пространстве жировые шарики как более легкая фракция молока движутся к центру барабана, далее по зазору между кромкой тарелки и тарелкодержателем поднимаются вверх и поступают в камеру для сливок. Затем под напором сливки поступают в патрубок, на котором установлены измеритель количества сливок (ротаметр) и регулировочный вентиль. Обезжиренное молоко как более тяжелая фракция направляется к периферии барабана (в грязевое пространство), поднимается вверх и поступает в патрубок, на котором установлены манометр и регулировочный вентиль (кран).

Регулировочный вентиль предназначен для регулирования жирности получаемых сливок, которая изменяется в зависимости от количества сливок и обезжиренного молока. При постоянных количестве и массовой доле жира в поступающем молоке уменьшение количества выходящих сливок приводит к повышению массовой доли жира в них и, наоборот, увеличение количества сливок снижает в них массовую долю жира.

Исходя из массового соотношения сливок и обезжиренного молока можно определить требуемую жирность сливок. Определив расчетным путем соотношение между массами слизок и обезжиренного молока, устанавливают это соотношение при помощи регулировочного устройства.

На молочные предприятия молоко поступает с разным содержанием жира и сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО), а в готовом продукте жир и СОМО должны содержаться в определенном количестве или соотношении. В этой связи необходима нормализация сырья.

Нормализация – это процесс регулирования состава сырья для получения готового продукта, отвечающего требованиям стандарта.

При нормализации исходного (цельного) молока по жиру могут быть два варианта: жира в цельном молоке больше, чем требуется в производстве, и жира в цельном молоке меньше, чем требуется. В первом варианте жир частично отбирают путем сепарирования или к исходному молоку добавляют обезжиренное молоко. Во втором варианте для повышения жирности исходного молока добавляют к нему сливки. Массы сливок и обезжиренного молока, необходимых для добавления к исходному молоку, рассчитываются по уравнениям материального баланса, который можно составить для любой составной, части молока.

Одним из простейших способов нормализации по жиру является нормализация путем смешивания в емкости рассчитанных количеств нормализуемого молока и нормализующего компонента (сливок или обезжиренного молока). Добавление нормализующего компонента осуществляется при тщательном перемешивании смеси в емкости.

Нормализацию смешиванием можно осуществить в потоке (рис..), когда непрерывный поток нормализуемого молока смешивается в определенном соотношении с потоком нормализующего продукта.

Нормализация молока с использованием сепаратора-сливкоотделителя осуществляется в следующем порядке: нормализуемое молоко подается на сепаратор-сливкоотделитель, где разделяется на сливки и обезжиренное молоко. Затем полученные сливки и обезжиренное молоко смешиваются в потоке в требуемом соотношении, а часть сливок (при Ж_М> Ж_НМ) или обезжиренного молока (при Ж_М< Ж_НМ) отводится как избыточный продукт.

Массовая доля жира нормализованного в потоке молока регулируется автоматически с помощью систем управления УНП (управление нормализацией в потоке) и УНС (управление нормализацией в потоке с применением сепаратора-сливкоотделителя). Основная задача систем управления процессом нормализации заключается в получении стабильных заданных значений массовой доли жира или другого параметра нормализованного молока.

Гомогенизация – это процесс обработки молока (сливок), заключающийся в раздроблении (диспергировании) жировых шариков путем воздействия на молоко значительных внешних усилий. Известно, что при хранении свежего молока и сливок из-за разницы в плотности молочного жира и плазмы происходит всплывание жировой фракции или ее отстаивание. Скорость отстаивания жира зависит от размеров жировых шариков, вязкости, от возможности соединения жировых шариков друг с другом. Скорость отстаивания жира в сливках описывается уравнением Стокса

Ʋ =2/9∙ g∙ r² ((ρ _пл – ρ _ж)/ η),

где g – ускорение свободного падения

С уменьшением радиуса жирового шарика - r и повышением динамической вязкости молока - η, скорость оседания жировых шариков падает, после гомогенизации скорость всплывания уменьшается в 100 раз.

Как известно, размеры жировых шариков колеблются в широких пределах от 0, 5 до 18 мкм. Согласно формуле Стокса скорость выделения (всплывания) жирового шарика прямо пропорциональна квадрату его радиуса. В процессе гомогенизации размеры жировых шариков уменьшаются примерно в 10 раз (до 0, 5–1, 0 мкм), а скорость всплывания их соответственно уменьшится примерно в 100 раз. В процессе дробления жирового шарика происходит перераспределение его оболочечного вещества. На построение оболочек образовавшихся мелких шариков мобилизуются плазменные белки, а часть фосфатидов переходит с поверхности жировых шариков в плазму молока. Этот процесс способствует стабилизации высокодисперсной жировой эмульсии гомогенизированного молока. Поэтому при высокой дисперсности жировых шариков гомогенизированное молоко практически не отстаивается.

Механизм дробления жировых шариков, схематично представленный на рисунке 20, заключается в следующем.

Рисунок-20. Схема механизма дробления жировых шариков.

В гомогенизирующем клапане на границе седла гомогенизатора и клапанной щели имеется порог резкого изменения сечения потока, а следовательно, и изменения скорости движения. При переходе от малых скоростей движения к высоким происходит деформация жирового шарика: его передняя часть, включаясь в поток в гомогенизирующей щели с большой скоростью, вытягивается в нить и дробится на мелкие капельки. Таким образом, степень раздробленности, или эффективность гомогенизации, зависит прежде всего от скорости потока при входе в гомогенизирующую щель, а следовательно, от давления гомогенизации, величина которого всегда определяет скорость.

С повышением давления усиливается механическое воздействие на продукт, возрастает дисперсность жира, а средний диаметр жировых шариков уменьшается. По данным ВНИКМИ, при давлении 15 МПа средний диаметр жировых шариков составляет 1, 43 мкм, а эффективность гомогенизации 74 %, при давлении 20 МПа средний диаметр шариков уменьшается до 0, 97 мкм, а эффективность возрастает до 80 %. Повышения давления можно достигнуть, снабдив гомогенизатор двумя или тремя клапанами. Такие гомогенизаторы называют двух- или трехступенчатыми. Однако повышение давления приводит к увеличению расхода электроэнергии, поэтому наиболее оптимальная величина давления находится в пределах от 10 до 20 МПа. Рекомендуемое давление гомогенизации зависит от вида и состава изготовляемого продукта. С повышением содержания жира и сухих веществ в продукте следует применять более низкое давление гомогенизации, что обусловлено необходимостью снижения энергетических затрат.

Интенсивность процесса гомогенизации возрастает с повышением температуры, так как при этом жир переходит полностью в жидкое состояние и уменьшается вязкость продукта. При повышении температуры снижается также отстаивание жира. При температурах ниже 50 °С отстаивание жира усиливается, что приводит к ухудшению качества продукта. Наиболее предпочтительной считается температура гомогенизации 60–65 °С. При чрезмерно высоких температурах сывороточные белки в гомогенизаторе могут осаждаться.

Кроме того, эффективность гомогенизации зависит от свойств и состава продукта (вязкости, плотности, кислотности, содержания жира и сухих веществ). С повышением кислотности молока эффективность гомогенизации уменьшается, так как в кислом молоке понижается стабильность белков, образуются белковые агломераты, затрудняющие дробление жировых шариков. При повышении вязкости и плотности молока эффективность гомогенизации также снижается.

В настоящее время применяют два вида гомогенизации: одно- и двухступенчатую. При одноступенчатой гомогенизации могут образовываться агрегаты мелких жировых шариков, а при двухступенчатой происходит разрушение этих агрегатов и дальнейшее диспергирование жировых шариков.

Иногда при производстве молочных напитков и сыров используется раздельная гомогенизация. Раздельная гомогенизация предназначена для получения гомогенизированного молока с требуемым содержанием жира„ повышенной стабильностью жировой дисперсной фазы и белков. Раздельная гомогенизация отличается от полной тем, что при ней механическому воздействию подвергается лишь высококонцентрированная жировая эмульсия (сливки определенной жирности). Сущность раздельной гомогенизации заключается в том, что молоко сначала сепарируют, а полученные сливки гомогенизируют, после гомогенизации их смешивают с обезжиренным молоком, нормализуют, пастеризуют и охлаждают. При производстве раздельно гомогенизированного молока с использованием двухступенчатой гомогенизации массовая доля жира в сливках не должна превышать 25 %, а при одноступенчатой гомогенизации – 16 %.

Способ раздельной гомогенизации применяют для того, чтобы увеличить производительность гомогенизации и ограничить нежелательное механическое воздействие на молочный белок при выработке питьевого молока, кисломолочных продуктов и сыров. Полученное при раздельной гомогенизации молоко по своим физико-химическим и органолептическим свойствам не отличается от обычного гомогенизированного молока при условии, если содержание жира в сливках, используемых при гомогенизации, не превышает 12 %. В молоке, полученном из сливок с повышенным содержанием жира и гомогенизированном раздельным способом, наблюдается усиленное отстаивание жира.

В настоящее время в пищевой промышленностю выпускаются различные серии гомогенизаторов. Например, на рисунке 21 приведены гомогенизаторы модели К-СГА-1, 25 и NGD.

Гомогенизатор К5-ОГА-1, 25Гомогенизаторы серии NGD гидродинамических

устройств поворотного типа, мпульсные,

с одним механическим уплотнением.

Рисунок -21. Гомогенизаторы

4.3. МЕМБРАННЫЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ МОЛОКА

К мембранным методамобработки молока относят баромембранный и электромембранный (например, электродиализ).

Баромембранным называют такой способ механической обработки, когда продукт проходит через полупроницаемую перегородку (мембрану) под действием избыточного давления. В зависимости от размера отделяемых частиц различают обратный осмос, ультрафильтрацию, нанофильтрацию, микрофильтрацию и др.

К мембранным методам разделения и концентрирования молока относятся ультрафильтрация, обратный осмос и электродиализ.

Ультрафильтрация– это фильтрация под давлением с помощью полупроницаемых мембран, изготовленных на основе синтетических полимерных (ацетат целлюлозы, полиамид, полисульфон) и керамических материалов [Крусь, 2006].

В молочной промышленности ультрафильтрацию используют для выделения белков из молока или молочной сыворотки.

Обратный осмос– это разделение растворов через полупроницаемые мембраны с порами размером менее 50 нм при давлении 1-10 МПа. Применяется для концентрирования молочного сырья].

Электродиализ – перенос ионов из одного раствора в другой, осуществляется через мембрану под действием электрического поля, создаваемого электродами, расположенными по обе стороны мембраны.

Достижения в технологии фракционирования и модификации компонентов молока путем ультрафильтрации, электродиализа, обратного осмоса обусловили более широкое использование молочных ингредиентов в различных отраслях промышленности (хлебопекарная, кондитерская, мясная).

Применение мембранных методов в молочной промышленности привело к созданию малоотходного производства, которое позволяет повысить эффективность использования сырья на пищевые цели. В результате применения мембранных процессов все сухие вещества молока оказываются полностью переработанными в полноценные продукты питания. Это позволяет увеличить выработку товарной продукции с единицы сырья и снизить ее себестоимость.

Продукты ультрафильтрации нашли применение в производстве молочных напитков, сыров. Внедрение ультрафильтрации на сыродельных заводах позволяет увеличить выход сыра на 15-20% путем использования белков концентрата сыворотки, сократить расходы сычужного фермента на 75-80%, а также частично решить проблему очистки сточных вод

Ультрафильтрация – это процесс фильтрации под давлением с помощью полупроницаемых мембран, изготовляемых на основе синтетических полимерных (ацетат целлюлозы, полиамид, полисульфон) и керамических материалов.

Для ультрафильтрации применяют мембраны с порами размером 50–100 нм. Такие мембраны задерживают молекулы с размерами большими, чем размеры пор, и пропускают мелкие молекулы.

При ультрафильтрации приходится преодолевать осмотическое давление разделяемого раствора, так как растворитель переносится в направлении, противоположном возрастанию концентрации растворенного вещества, задерживаемого фильтром, поэтому ультрафильтрация проводится под давлением 0, 1–0, 5 МПа. Установка ультрафильтрации на основе половолоконных мембран показана на рис.22.

Рис.22. Установка ультрафильтрации на основе половолоконных мембран

В молочной промышленности ультрафильтрацию используют для выделения белков из молока или молочной сыворотки. В процессе ультрафильтрации сыворотка под давлением движется между полупроницаемыми мембранами. Часть сыворотки (фильтрат) проходит через мембраны, оставляя при этом на фильтре сывороточные белки. Полученный фильтрат состоит в основном из воды, лактозы, минеральных солей. Другая часть сыворотки (концентрат) проходит между мембранами, унося при этом и выделившиеся белки. Таким образом, концентрат включает все сывороточные белки и ту часть воды, лактозы и минеральных солей, которая не прошла через мембраны. Отношение объемов концентрата и сыворотки, поступившей на ультрафильтрацию, составляет обычно 1: 5.

Обратный осмос – это разделение растворов через полупроницаемые мембраны с порами размером менее 50 нм при давлении 1–10 МПа. При обратном осмосе через мембраны проходит только вода, а все остальные части молочного сырья задерживаются мембраной. Происходит концентрирование молочного сырья.

Применение обратного осмоса (RO) в пищевой промышленности довольно распространено и включает в себя обработку мясных побочных продуктов, жиров и масел, молока, напитков, сахара, а также фруктовых и овощных соков. RO технология используется либо самостоятельно, либо в сочетании с микрофильтрацией (MF), ультрафильтрацией (UF) и/или выпариванием (PV) для концентрации, очищения или восстановления ценных компонентов из пищевых растворов (рисунок 23).

Рисунок – 23. Технологическая линия разделение растворов методом обратного осмоса (RO)

.

Основное преимущество RO технологии при ее использовании в пищевой промышленности - это уменьшение затрат из-за уменьшения расхода энергии или полное устранение энергоемкого процесса выпаривания.

Энергия, потребляемая технологией RO, составляет примерно 110 кДж/кг воды. С другой стороны, наиболее эффективный выпариватель для пищевой промышленности (механический компрессор MVR) потребляет 700 кДж/кг.

Существуют и другие преимущества обратного осмоса:

· способность производить сепарацию без теплового воздействия, сохраняя качество продукта;

· уменьшение объема потребляемой воды - благодаря повторному использованию отработанной воды;

· потенциал системы больше - благодаря возможности получения новых продуктов;

· уменьшение объема отходов;

· сравнительно небольшое занимаемое пространство и невысокие капиталовложения из-за устранения необходимости установки парогенератора.

Недостатки заключаются в:

· необходимости затрачивать время и средства для подтверждения безопасности продукции и получения разрешения от управления по пище и лекарствам на использование новых мембранных материалов в пищевой промышленности;

· отсутствие определенных сведений об износостойкости мембран, продолжительности срока эффективной эксплуатации и стоимости их замены;

· чувствительность к уровню рН и химическая инертность;

· ограничение величины рабочего давления в определенных конструкциях;

• проблемы загрязнения мембран при переработке определенных жидкостей.

Постоянные улучшения RO мембран и развитие передового технического оборудования привели к широкому применению технологии обратного осмоса в молочной промышленности. Обратный осмос способен концентрировать технологические жидкости от 10 wt весовых процентов общих растворенных веществ (TS) до 25% - и гораздо дешевле, чем при использовании выпаривания. Низкая температура техпроцесса сводит к минимуму потери летучих вкусовых компонентов и предупреждает изменения в чувствительных к нагреву компонентах, например - денатурате протеина. Более того, обратный осмос предполагает повторное использование воды и уменьшает потребности в ее заборе из водных источников.

Особые случаи применения RO в молочной промышленности представляют собой концентрацию сыворотки при приготовлении сыра, концентрацию молока, обессоливание сыворотки и обработку сточных вод.

Концентрация сыворотки при изготовлении сыра. Для концентрации сыворотки применяют RO в сочетании с другими мембранными процессами. Пермеат сыворотки после ультрафильтрации используют для производства сывороточного протеина, лактозы, а отходы содержат сниженное количество биологического кислорода.

Большой сыродельный завод в Калифорнии использует тарелочные и рамочные обратноосмотические модули для концентрации лактозы, присутствующей в пермеате.

После ультрафильтрации при производстве концентрата сывороточного протеина пермеат проходит через две параллельные обратноосмотические линии в количестве 9200 галлонов на линию в час и возвращает пермеат (5300 гал. на линию в час) во вторую RO систему для деминерализации. Третья RO система восстанавливает и возвращает воду в систему ультрафильтрации (рисунок -24).

В качестве стандартной практики в данной промышленности предлагается предварительная концентрация сыворотки обратным осмосом до приблизительно 12 весовых процентов TS перед вакуумным выпариванием.

Для Европы стандарт составляет от 6 до 24%.

Концентрированная обратным осмосом сыворотка является наиболее эффективным материалом для ультрафильтрации и электродиализа.

RO используется для концентрации сыворотки от 20 до 25% TS перед деминерализацией путем ED или до концентрации от 18 до 20% TS перед деминерализацией путем гелевой фильтрации.

Рисунок- 24. Технологическая линия разделение растворов с использованием тарелочного обратноосмотического модуля

Другое применение, предполагает предконцентрацию UF пермеата до 16 весовых процентов TS для использования его в качестве подачи при производстве этанола. Типичные промышленные цилиндрические RO системы для концентрации сыворотки работают в режиме рециркуляции при 40°C - 45°C и 29, 3 - 49, 3 атм. (430 - 725 psi), линейная скорость от 201, 2 до 274, 3 см/сек (6, 6 - 9, 0 футов/сек). Во время прохождения через мембрану только 0, 26% растворенных веществ остаются в пермеате и их концентрация в фазе отстоя, в контейнере сбора, возросла от 6, 5% до 25%

В молочной промышленности чаще всего используются цилиндрические и тарельчато-рамочные конфигурации однако вследствие высоких капитальных и эксплуатационных затрат этих конфигураций, они заменяются спиральными модулями для тех продуктов, которые требуют более низких концентраций TS (менее 15%).

Американский Энергетический Департамент оценивает энергосбережение при предварительной концентрации сыворотки методом обратного осмоса до 12, 15 и 20 весовых процентов TS перед выпариванием составляет 3; 3, 6 и 4 триллиона ВТи в год соответственно.

Энергосбережение от концентрации сыворотки перед отправкой составляет 2, 4 триллиона ВТи В год, причем четвертая часть сыворотки, произведенной в США, направляется с сыродельных заводов в центральные предприятия по ее обработке.

Обратноосмотическая обработка сыворотки также позволяет восстановить тепло или использовать RO пермеат на сыродельных заводах в качестве воды для промывки.

Концентрация молока Концентрация молока перед транспортировкой на перерабатывающее предприятие уменьшает объем жидкости и снижает стоимость перевозки, хранения, охлаждения и производства последующей продукции.

Большинство исследований, посвященных концентрации молока - как в Европе, так и в США связано с предконцентрацией молока для увеличения мощностей существующих конвекционных выпаривателей и для увеличения производства сыра.

Существенный вклад сделала Австралия в области использования обратного осмоса для уменьшения расходов при транспортировании молока.

Концентрация молока не является общепринятой практикой в США благодаря:

• недостаточно разработанным процессом производства продуктов из обратноосмотического молока;
• высокой стоимости RO оборудования;
• ограничения FDA, не позволяющие смешивать концентрированное молоко с водой для получения обыкновенного молока.

Однако в настоящее время применение обратного осмоса расширяется.

Обратноосмотическая концентрация молока порождает своеобразную проблему: высокая температура увеличивает выход пермеата и уменьшает время процесса, но в то же время эксплуатация системы при высокой температуре ограничена термической устойчивостью соответствующих мембран либо необходимостью предотвратить разрушение сывороточного протеина

Следовательно, системы работают в среднем диапазоне температур с соответствующим уровнем размножения бактерий или при низких температурах, приводящих к более низкой производительности пермеата и более длительному сроку отстоя.

Температуры процесса составляли 80°C и 45°C для целлюлозо-ацетатных и полиакриламидных тонкопленочных композитных мембран соответственно.

Тепловая обработка молока может уменьшить количество бактерий и улучшить пропускную способность.

Нагрев при 80°C в течение 20 сек. уменьшает начальное количество бактерий и предупреждает развитие живых бактерий в цельном и снятом молоке.

Тепловая предварительная обработка при 60°C от 5 до 15 мин. Увеличивает пропускную способность в 2 раза по сравнению с необработанным молоком.

Образование отложений на мембранах уменьшает пропускную способность во время обратноосмотической концентрации молока.

Отложения преимущественно протеиновые с казеином и фосфатом кальция в качестве первичных загрязнителей.

Сравнение RO обработки протеиновых растворов чистого молока и снятого молока показывает, что неорганические ионы увеличивают сопротивление отложившихся протеиновых слоев и следовательно, значительно влияют на производительность.

Во время обратноосмотического процесса требуется приложить высокое давление для продавливания пермеата через мембраны. Давление концентрата уменьшается до величины атмосферного посредством выпускного клапана. Некоторые физические свойства молока ухудшаются вследствие резкого уменьшения давления во время RO процесса.

Прохождение через выпускные клапаны действует как гомогенизатор и разрушает шарики жира в сыром молоке (рисунок 24).

Рисунок -25.. Установка для концентрации методом обратноосмотической обработки молока

.

Природные энзимы молока превращают молочный жир в капельки неправильной формы, что приводит к искажению вкуса, образованию пены и потери жира при производстве сыра и сливочного масла. Проблема " прогорклости" масла устраняется либо:

1) тепловой обработкой перед обратным осмосом для дезактивации энзимов липазы путем изменения технологии, включающего в себя снятие давления в резервуаре для отстоя после концентрации молока;

2) охлаждения концентрата до температуры ниже 10°C перед падением давления.

Качество сливочного масла, произведенного из RO молока и не подвергаемого резкому снижению давления в процессе обработки, не изменяется на протяжении 6 месяцев при температуре хранения 18°C и для сравнения - масло, произведенное из RO молока, прошедшего через выпускные клапаны нормального давления, прогоркает быстро.

Обратноосмотический концентрат молока может смешиваться с водой, при этом получается молоко удовлетворительного качества продукт RO обработки цельного и снятого молока можно хранить при 4°C без изменений его качества.

Электродиализ – это перенос ионов из одного раствора в другой, который осуществляется через мембрану, под действием электрического поля, создаваемого электродами, расположенными по обе стороны мембраны. Электродиализу подвержены только те вещества, которые при растворении диссоциируют на ионы или образуют заряженные комплексы. Электронейтральные вещества, например лактоза, сахароза, молекулы которых при растворении не несут какого-либо заряда, в электродиализном процессе не участвуют.

В молочной промышленности электродиализной обработке подвергают молочную сыворотку с целью ее деминерализации. В молочной сыворотке, кроме белков и лактозы, содержится повышенное количество минеральных солей, что затрудняет ее переработку на продукты питания, особенно для детей. Освобождение сыворотки от минеральных солей при помощи электродиализа в 8–10 раз дешевле, чем при использовании для этой цели ионообменных смол.

Достижения в технологии фракционирования и модификации компонентов молока путем ультрафильтрации, электродиализа, обратного осмоса обусловили более широкое применение молочных ингредиентов в различных отраслях промышленности (хлебопекарной, кондитерской, мясной). Применение мембранных процессов в молочной промышленности привело к созданию малоотходного производства, позволяющего повысить эффективность использования сырья на пищевые цели. В результате применения мембранных процессов все сухие вещества молока оказываются полностью переработанными в полноценные продукты питания. Это позволяет увеличить выработку товарной продукции из единицы сырья и снизить ее себестоимость. Продукты ультрафильтрации нашли применение в производстве молочных напитков, сыров и творога. Внедрение ультрафильтрации на сыродельных заводах позволяет увеличить выход сыров на 15–20 % за счет использования сывороточных белков концентрата сыворотки, сократить расход сычужного фермента на 75–80%, а также частично решить проблему очистки сточных вод.

Успешно применяется ультрафильтрация для концентрации сывороточных белков творожной сыворотки. Сывороточно-белковые концентраты и фильтраты используют при выработке традиционных и новых видов продуктов питания, отличающихся повышенной биологической ценностью, в частности при производстве продуктов диетического, лечебного и детского питания.