Утилизация отходов молочной промышленности

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Казанский  национальный исследовательский технологический  университет»

(ФГБОУ ВПО «КНИТУ»)

 

Кафедра промышленной биотехнологии

 

 

 

 

Реферат

на тему: «Утилизация отходов молочной промышленности »

 

 

 

 

студента гр. № 612М1

Кореева Н.А.

Проверила: Ахмадуллина Ф.Ю.

 

 

 

 

 

Казань, 2013

 

 

 

Содержание

Введение                                                                                                                  3

1 Отходы молочной промышленности                                                                  5

 

2 Использование сыворотки в России                                                                   6

 

3. Переработка вторичного молочного сырья                                                    10

 

3.1 Химический состав, физические свойства и биологическая ценность вторичного молочного сырья                                                                               10

 

3.1.1 Химический состав                                                                                       10

 

3.1.2 Физические свойства                                                                                    11

 

3.1.3 Биологическая ценность                                                                              13

 

3.2 Первичная обработка вторичного молочного сырья                                   14

 

3.2.1 Пастеризация                                                                                                 14

 

3.2.2 Сепарирование                                                                                              15

 

3.2.3 Консервирование                                                                                          16

 

3.3 Биологические методы обработки вторичного молочного сырья              16

 

3.3.1 Обработка микроорганизмами                                                                    16

 

 Заключение                                                                                                            21

 

 Список использованной литературы                                                                  22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В процессе промышленной переработки  молока на масло, сыр, творог получают побочные продукты - обезжиренное молоко, пахту и молочную сыворотку, так называемое "вторичное молочное сырье". По своим биологическим свойствам вторичное молочное сырье не уступает цельному молоку. В цельном и обезжиренном молоке, а также в пахте содержится одинаковое количество белков (азотистых веществ) - 3,2%, лактозы - 4,7% и минеральных веществ - 0,7%, в молочной сыворотке - соответственно 0,8; 4,8 и 0,5%. Наиболее ценными компонентами вторичного молочного сырья являются белки, молочный жир, углеводы, минеральные соли. В нем содержатся также витамины, ферменты, органические кислоты и другие вещества, которые переходят из молока.

 В настоящее время большое  внимание уделяется более полноценному  и рациональному использованию  всех составных частей молока  в процессе его промышленной переработки. Это обусловлено рядом причин.

 В большинстве случаев мероприятия,  направленные на экономную, рациональную  и глубокую переработку сельскохозяйственного  сырья, в частности молока, экономически  более выгодны, чем дополнительное получение эквивалентного количества этого сырья в сельском хозяйстве. Кроме того, в большинстве стран мира наблюдается дефицит пищевых белков. Наряду с количественным дефицитом все большую роль играет неполноценность их качества (в основном, аминокислотного состава).

 Имеющиеся в природе разнообразные  белки отличаются друг от друга  различным содержанием аминокислот.  Растительные белки, например, содержат  недостаточное количество таких  важных аминокислот, как лизин,  лейцин, изолейцин, метионин, триптофан. Аминокислотный состав белков молока отвечает потребностям человеческого организма наиболее полно. Наряду с высокой биологической ценностью молочные продукты обладают полезными функциональными свойствами, улучшающими качество других пищевых продуктов. С их помощью удается более рационально балансировать и использовать всю совокупность пищевых белков, в том числе белков растительного происхождения.

 Наиболее полно требованию  оптимального содержания ценных  компонентов соответствуют маложирные  продукты, полученные из обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки. Так, например, сухие вещества молочной сыворотки содержат 71,7% лактозы, 14% азотистых веществ, 7,7% минеральных веществ, 5,7% жира, 0,9% прочих веществ.

 Отличительной особенностью  молочных белков является также то, что при их расщеплении образуются пептиды и другие компоненты, которые всасываются непосредственно в кровь. Усвояемость молочных белков человеческим организмом практически полная. Растительные белки таким свойством не обладают. По аминокислотному составу белки молока равноценны белкам мяса, однако в отличие от них не содержат пуриновых оснований, избыток которых вредно влияет на обмен веществ в организме.

 Значительные объемы, питательная  и биологическая ценность обусловливают  необходимость сбора и использования обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки. Полное и рациональное использование вторичного молочного сырья может быть достигнуто только на основе его промышленной переработки в пищевые продукты, медицинские препараты, кормовые концентраты и технические полуфабрикаты.

 В нашей стране накоплен  значительный опыт промышленной  переработки и использования  вторичного молочного сырья: уточнены  и углублены данные по пищевой  и биологической ценности вторичного  молочного сырья и продуктов из него; разработаны основные технологические процессы выделения и использования молочного жира, производства сухих и сгущенных концентратов; отработаны некоторые направления биологической обработки вторичного молочного сырья на пищевые и кормовые цели; разработана технология выделения, обработки и сушки белков молока и их использования в колбасном и кондитерском производстве; создана технология концентрата из молочной сыворотки для производства безалкогольных прохладительных напитков; улучшена техника и технология производства молочного сахара. Расширяется производство разнообразных налитков из пахты и обезжиренного молока, выпуск низкожирной продукции, молочно-белковых концентратов.

 Использование этих продуктов  в народном хозяйстве позволяет  сэкономить муку, свекловичный сахар, фруктовые соки, мясо, натуральное молоко, улучшить биологическую ценность и увеличить объемы выпуска пищевых продуктов. На ряде предприятий молочной промышленности страны внедрена безотходная технология переработки молока с комплексным использованием всех его составных частей.

 Освоены и постоянно увеличиваются  объемы выработки заменителей  цельного молока (ЗЦМ) для молодняка  сельскохозяйственных животных  с использованием обезжиренного  молока и молочной сыворотки.

 Новые технологические процессы предусматривают полное использование всех составных частей молока, комплексную его переработку в различные пищевые и кормовые продукты и полуфабрикаты. На предприятиях создаются специализированные цехи и участки по переработке вторичного молочного сырья. Разрабатываются комплексы оборудования и технологические линии по переработке обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки с использованием традиционных и новых методов обработки, таких как электродиализ, обратный осмос, ультрафильтрация, ферментативный катализ. Новое в науке и технике учитывается при разработке типовых проектов или проектов реконструкции предприятий молочной промышленности.

 За рубежом в последнее  десятилетие наметилась четкая  тенденция к увеличению производства  и потребления низкожирных молочных продуктов, при выработке которых широко используется вторичное молочное сырье. Из обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки вырабатывается разнообразный ассортимент налитков для непосредственного потребления и полуфабрикатов для изготовления десертов, пудингов, мороженого, желированных продуктов. Расширяются биологические методы обработки сыворотки, такие как гидролиз лактозы до более сладких моносахаров, что расширяет сферу ее применения в кондитерских изделиях, мороженом и напитках. На кормовые цели обезжиренное молоко и молочная сыворотка направляются в обработанном виде (сгущение, сушка, биологическая конверсия) преимущественно на производство заменителей цельного молока для молодняка сельскохозяйственных животных и комбикормов-стартеров.

 Однако в целом проблема  полного и рационального использования  вторичного молочного сырья не  решена как в нашей стране, так и за рубежом. Значительные  объемы обезжиренного молока  возвращаются для скармливания  животным, а часть молочной сыворотки не используется.

 Использование вторичных ресурсов  сырья молочной промышленности  является общегосударственной задачей,  поскольку при их переработке  может быть получено значительное  количество полноценных пищевых  продуктов, технических полуфабрикатов, кормовых изделий [1].

 

1. Отходы молочной  промышленности

 

 Основным отходом молочной  промышленности является сыворотка,  которая получается в результате  переработки цельного и обезжиренного  молока на сыр, творог и технический  казеин. Химический состав сыворотки показан в таблице 1. Его значительные колебания зависят от состава исходного сырья и способа отделения белка.

 

Таблица 1- Химический состав сыворотки

	Сухого вещества,%	Белка,   %	Молочного сахара,   %	Жира,   %	Золы,   %	Калорийность 1 кг, ка
Сыворотка подсырная	6,5	0,4	4,8	0,4	0,5	233
Сыворотка творожная	6,0	0,5	4,0	0,3	0,7	217

 

Основные компоненты сыворотки (жир, молочный сахар, белок, соли) особенно ценны тем, что находятся в  мелкодиспергированном состоянии, вследствие чего наиболее легко усваиваются организмом. В сыворотке находятся легко усвояемые организмом белки - альбумин и глобулин, а также ценные для организма фосфолипиды и витамины. Если калорийность молока принять за 100%, то калорийность подсырной сыворотки составляет 37, а творожной 34%. В зависимости от вида и типа вырабатываемого продукта изменяется количество получающейся сыворотки ( Таблица 2).

 

 

Таблица 2- Количество получающейся сыворотки

Вырабатываемый продукт	Количество получающейся сыворотки  в среднем,%
Твердые сыры жирные	81
Твердые сыры полужирные	7
Твердые сыры тощие	71
Мягкие сыры	На 5 - 7% меньше, чем при выработке  твердых сыров
Tворог тощий	Около 75

 

На основе расчета установлено, что предприятия молочной промышленности при производстве сыра, творога и  казеина получают сыворотки около 4 млн. т. Кормовая ценность сыворотки составляет более 500 тыс. т кормовых единиц. [1]

 Основными причинами неполного  использования сыворотки являются  резкая сезонность в ее получении,  быстрая порча и недостаточная  стойкость выработанных из нее продуктов, удаленность получения сырья от мест сбыта этих продуктов, сравнительно высокая стоимость кормовой единицы сыворотки и затруднения, связанные с ее транспортировкой [2].

 

2. Использование сыворотки в России

 

 Из большого разнообразия  пищевых, кормовых и технических продуктов, получаемых из молочной сыворотки, наибольший интерес для наших условий представляют следующие: сухая и сгущенная сыворотка, молочный сахар-сырец, сывороточный сироп, рафинированный молочный сахар, сывороточная паста и сыры из сыворотки по типу шведских (мюзеост), а также кормовые дрожжи.

 Сухая молочная сыворотка  может быть использована в  хлебопекарном производстве либо  в качестве компонента теста,  либо при производстве жидких  дрожжей. Наиболее эффективно  использование молочной сыворотки при производстве молочного сахара, в том числе рафинированного, который находит широкое применение для изготовления продуктов детского питания. До настоящего времени производство молочного сахара и России развивалось по пути организации специализированных цехов при паро-механизированных сыродельных заводах. В этих цехах перерабатывается в основном подсырная сыворотка данного завода, поэтому такие цехи относительно мелки и малопроизводительны. Необходимо организовать производство так, чтобы использовать сыворотку глубинных сыродельных заводов, для чего нужно создать сироповарочные цехи, продукция которых должна поступить на специальный завод молочного сахара или на центральный сыродельный завод с крупным цехом молочного сахара. Сывороточный сироп хранится длительное время и его можно доставлять на центральный завод о зависимости от потребности.