Переработка вторичных продуктов

     ПЕРЕРАБОТКА ВТОРИЧНЫХ ПРОДУКТОВ

     При переработке молока по традиционной технологии получают нормальные побочные продукты. Сепарирование дает обезжиренное молоко, сбивание сливок в масло - пахту, а при производстве белково-жировых  продуктов (сыра, творога) - молочную сыворотку, которые в настоящее время в соответствии с ГОСТ Р51917 - 2002 "Продукты молочные и молокосодержащие. Термины и определения" имеют условный обобщающий термин - вторичное молочное сырье. Ранее применяемый термин - отходы - неприемлем. Синонимами являются термины: молочное белково-углеводное сырье, побочное или нежирное молочное сырье. При разделении молока нетрадиционными методами получают ультрафильтрат и бесказеиновую фазу, которые по аналогии причисляют к молочной сыворотке. При производстве 1 т сливочного масла получают до 20 т обезжиренного молока и 1,5 т пахты; при производстве 1 т сыра и творога - до 9 т молочной сыворотки. Обезжиренное молоко получают также при нормализации цельного молока по жиру. Использование этих сырьевых ресурсов должно быть полным и рациональным. Обезжиренное молоко, как правило, используется для нормализации молока и выпойке телят. Из него можно получать казеин и заменители цельного молока.

     Переработка обезжиренного молока

       Обезжиренное молоко получают гравитационным отстоем и снятием сливок (остаточное содержание жира 0,5-1,0%) или сепарированием молока (жир 0,04-0,5%). Средние показатели состава обезжиренного молока зависят от способа его получения, состава и свойств цельного молока и, составляют (%): вода - 91,25; белок - 3,15; жир - 0,05; углеводы - 4,85; зола - 0,7. Снятое и обезжиренное молоко, имея меньшую жирность, содержит больше белка и других составных частей молока и является одним из наиболее ценных составляющих вторичного молочного сырья.

     Перерабатывают обезжиренное молоко на обезжиренные сыр, творог, сырные массы для плавления, сгущенное и сухое молоко, казеин и другие продукты, а также на корм (ЗЦМ) и кормовые добавки для сельскохозяйственных животных.

     Казеин

       Казеин изготавливают обычно из обезжиренного молока на небольших предприятиях или специализированных заводах. По способу производства казеин может быть кислотным, сычужным и сычужно-кислотным. Для мини-заводов предпочтительнее и экономически эффективнее вырабатывать казеин кислотным способом. Кислотный казеин производят обычным сквашиванием, эжекторным отвариванием и зернением. При обычном способе в обезжиренное молоко жирностью не более 0,05% и температурой 30-35°С вносят 3-4% бакзакваски лактококков и оставляют до образования сгустка. Длительность сквашивания обезжиренного молока можно регулировать от 6 до 12 часов, варьируя дозу бакзакваски и температуру сквашивания. Не следует нагревать молоко до более высокой температуры, т.к. не весь казеин молока перейдет в свободную казеиновую кислоту и, в конечном счете, качество готового продукта будет низким из-за высокого содержания золы. На готовом сгустке обычно появляется тонкий слой прозрачной сыворотки. Вертикальными и горизонтальными лирами сгусток разрезают на кубики размером граней 10х10 мм и сразу же нагревают до 60-65°С, непрерывно помешивая. После нагревания вымешивают 10-15 мин, затем зерно отделяют от сыворотки на буратах (ситах) или центрифугах. Зерно ссыпают в мешки и подвергают прессованию.

       Зерненый казеин осаждают кислой  сывороткой. Обезжиренное молоко нагревают до 34-35°С и непрерывно приливают кислую сыворотку с такой же температурой до образования хлопьев казеина в прозрачной сыворотке. Вымешивают пульпу 10-15 мин, после чего удаляют большую часть сыворотки и добавляют, при помешивании, кислую сыворотку до получения кислотности 62-70°Т для обсушки зерна. В конце обработки рН казеина должен быть 4,5-4,8. Высушенный казеин разминают и просеивают, разделяя по размеру на фракции. Упаковывают в мешки по 50 кг (эжекторный по 40 кг).

     Пищевой казеин должен соответствовать следующим требованиям: Кислотность - 50°Т; Массовая доля, %, не более: влаги - 12; жира - 1,5; золы 2 (в/с) и 2,5 (1 с). Солей, мг в 1 кг: олова 10; меди 8 мг в 1 кг. свинца не допускается.  Казеин нерастворим в воде, что не позволяет его использовать в составе пищевых продуктов. Поэтому была разработана растворимая форма - казеинат натрия.

       При коагуляции казеина ферментом  образуется нерастворимый казеинат  кальция, а при осаждении кислотой - казеиновая кислота. Для получения растворимого соединения казеиновую кислоту обрабатывают двууглекислым натрием (содой).

     Заменители  цельного молока

       Обезжиренное молоко в значительных  объемах в натуральном виде  используется на корм при выращивании  телят, поросят, ягнят и др. молодняка животных. Более эффективно производство на его основе заменителя цельного молока (ЗЦМ). На мини-заводах экономически выгоднее и технически проще вырабатывать и поставлять в хозяйства жидкий ЗЦМ. Технологическая суть производства ЗЦМ заключается в добавлении в обезжиренное молоко заменителей молочного жира до уровня 2,5 % и поверхностно-активных веществ (ПАВ) в качестве эмульгатора, а также витаминов, антиокислителей, антибиотиков и минеральных веществ.

     В составе жидких ЗЦМ используют пахту  и/или молочную сыворотку, а также растительные (соевая мука) и животные (альбумин) белки. Обезжиренное молоко пастеризуют при 85-98°С, охлаждают до 70-75°С и смешивают в резервуаре с другими компонентами. Эмульгатором может служить казеинат натрия, растительные белки. Смесь тщательно перемешивают до полного растворения всех компонентов. Соотношение обезжиренного молока и препаратов-атибиотиков 1:10. Полученную смесь гомогенизируют при 55-60°С и давлении 8-10 МПа, охлаждают до 4-8°С и фасуют в крупную тару. Кислотность готового жидкого заменителя цельного молока не должна превышать 22°Т. Срок хранения жидкого ЗЦМ не более 24 часов с момента выработки, в т.ч. на молзаводе не более 4 часов. На основе жидкого заменителя цельного молока можно производить также сгущенные, сухие и регенерированные ЗЦМ.

       Кроме ЗЦМ в условиях мини-заводов  можно готовить кормовые добавки,  например, "Бикодо" и "Бикодо-плюс" по ТУ СтГТУ - 02 - 99, премиксы  и другие кормовые препараты. 

     Переработка пахты

       В соответствии со стандартом (ГОСТ 25509-82) "Термины и определения. Маслодельная промышленность", пахта - это плазма сливок, полученная от переработки сливок в масло. По объему из I т сливок жирностью 30 - 35% после сбивания получают до 600 кг (более 50%) пахты. В домашней маслобойке после сбивания 10 л сливок получают до 7 л пахты. Ежегодно в России от производства сливочного масла получают до 3,0 млн. т пахты, которая должна полностью и рационально (в т.ч. с наибольшей прибылью) использоваться для получения продуктов питания. Обладает уникальными свойствами, что позволяет отнести этот вид молочного сырья к диетическому, а продукты из него - к лечебным.

       Проф. Маршак М.С. в книге "Питание  и здоровье" отметил, что "благодаря  значительному содержанию лецитина, пахта оказывает лечебное действие  при атеросклерозе, болезни печени, гипертонической болезни, малокровии, нарушениях со стороны нервной системы".

     В зависимости от вида вырабатываемого  сливочного масла, различают пахту, получаемую при производстве сладкосливочного масла (кислотность 16 - 21°Т) и пахту, получаемую при производстве кислосливочного масла (кислотность 50 - 70°Т). Эти принципиальные различия необходимо учитывать при организации промышленной переработки и использовании пахты. Пахта от сладкосливочного масла (сладкая), производство которого в настоящее время доминирует, по кислотности приближается к натуральному и обезжиренному молоку, выдерживает тепловую обработку. Пахта от кислосливочного масла тепловой обработки не выдерживает, что осложняет ее использование в пищевых целях. Молочного жира в пахте примерно в 10 раз больше, чем в обезжиренном молоке. Белки пахты содержат практически все фракции белков цельного молока, в т.ч. и казеин, имеют идентичный с ним аминокислотный состав, включая незаменимые аминокислоты. Минеральный комплекс пахты по содержанию идентичен цельному молоку с некоторыми перераспределениями соотношения солей и элементов, особенно кальция. Особый интерес с химической точки зрения представляет групповой состав липидов пахты, который зависимости от способа выработки масла. Объемы производства, состав и свойства позволяют отнести пахту к полноценному молочному сырью, предназначенному самой технологией для получения продуктов питания. В условиях рыночной экономики пахта - дополнительный сырьевой ресурс для получения дополнительной прибыли. 
 

     Пищевая ценность пахты

     Пахта и продукты, получаемые из нее, при  соблюдении требований технологии, санитарии  и гигиены, выполняют все функции  питания: энергетическую, пластическую, биологическую и иммунную. Пахта и получаемые из нее продукты питания, обогатители и наполнители (полуфабрикаты), обладают 100%-ной доброкачественностью (абсолютно безвредны, кроме случаев непереносимости молока), имеют определенную энергетическую ценность, высокую усвояемость, полный набор питательных веществ, хорошую органолептику, биологически ценны и физиологически активны в плане аутоинтоксикации (охрана внутренней среды человека) и, наконец, низкую в сравнении с другими пищевыми продуктами стоимость.

     Содержание  холестерина в ней не превышает 10 мг/100 г, т.е. равно содержанию его в кефире и простокваше (творог обезжиренный содержит до 40 мг холестерина в 100 г продукта. Ценность пахты обусловлена наличием в ней группы противо-склеротических веществ: белково-лецитинового комплекса и полиненасыщенных жирных кислот (витамина F). В пахте обнаружено шесть основных фракций липидов, содержащих ряд физиологически активных веществ, в т.ч. полиненасыщенные жирные кислоты, стерины, жирорастворимые витамины и фосфолипиды. Полиненасыщенные жирные кислоты в пахте представлены арахидоновой, линолевой, линоленовой, которые играют важную роль в нормализации жирового и особенно холестеринового обмена, что способствует укреплению стенки кровеносных сосудов и предохраняет печень от ожирения. Лактоза пахты (до 5%) с усвояемостью на уровне 98 - 99,7% оказывает положительное воздействие на кишечную микрофлору грудного ребенка и взрослого человека, подавляя развитие гнилостной микрофлоры, снижая излишний метеоризм и исключая интоксикацию организма. Минеральный комплекс пахты выполняет разнообразные функции в организме: построение опорных тканей скелета (Са, Mg), поддержание необходимого осмотического давления в клетках и крови, обеспечение обменных процессов (Na, К), переноса кислорода (Cu, Fe), синтез витаминов и ферментов. В целом пахта может быть отнесена к продуктам, отвечающим требованиям "минимум калорий - максимум биологической ценности". Содержание витаминов В2, РР и В12 даже выше, чем в цельном молоке.

       В последние десятилетия лечебное  применение пахты, в т.ч. и  сладкой, значительно расширилось, особенно для профилактики атеросклероза, гипертонической болезни, сердечно-сосудистых аномалий, при колитах, метеоризме и других нервно-спастических заболеваниях кишечника. Пахта является средством нормализации жирового обмена при избыточном весе и ожирении, а также как фактор повышения биологической ценности продуктов питания при малоподвижном образе жизни. Считается, что этот продукт повышает сопротивляемость детей к инфекционным заболеваниям, простуде, ларингиту, оказывает благоприятное воздействие при лечении кожных заболеваний, в частности, чешуйчатого лишая (псориаза).

     Более ценной является пахта, получаемая при  выработке масла (особенно кислосливочного) способом сбивания, за счет освежающего  кисломолочного вкуса и приятного  специфического запаха.

     Основные  направления переработки  и рационального  использования пахты

     Во  всех зарубежных странах с развитой молочной промышленностью пахта  используется для производства лечебных продуктов пониженной энергетической ценности в виде напитков натуральных и кисломолочных, особенно с наполнителями; сгущенных и сухих концентратов; продуктов детского питания; высокобелковых продуктов; в качестве добавки в пищевые продукты, прежде всего, молочные. Например, в Болгарии из пахты с обезжиренным молоком приготовляют целую гамму кисломолочных напитков "Десерт", "Свежесть", "С какао", "С кофе". В качестве чистых культур используют молочнокислые стрептококки и хлебопекарные дрожжи, которые аэрируют продукт. Разработан способ извлечения белков из пахты для использования их при производстве брынзы, творога, йогурта, натуральных сыров. Сухая пахта используется при получении взбитых сливок, сметаны. Германии из пахты вырабатывают целую гамму напитков, а также используют при производстве детских смесей, творога, сыра, масла, взбитых сливок.

     Технология  переработки пахты  на продукты питания

         Выбор направления переработки пахты зависит от ряда факторов: объемов производства ее, наличия рынков сбыта, технических возможностей предприятия, форм его собственности и т.д. В настоящее время с учетом состава и ценности пахты можно рекомендовать следующие основные направления, переработки.

     Пахта от производства сладкосливочного масла независимо от методов его  получения: исходного сырья при производстве всех видов молочных продуктов; производство напитков натуральных и кисломолочных, с наполнителями и без наполнителей; производство белковых продуктов (творога и сыра); производство молочных консервов (сгущенной и сухой пахты); разделение компонентов пахты ультрафильтрацией; использование пахты и получаемых из нее продуктов при производстве пищевых продуктов (хлебопечение, кондитерская промышленность); использование в производстве ЗЦМ.

       Пахта от производства кислосливочного масла, полученного методом сбивания сливок: производство напитков в натуральном виде и с наполнителями; производство кисломолочных напитков; производство белковых продуктов; производство мороженого; использование при производстве пищевых продуктов; использование в производстве ЗЦМ (кисломолочные).