Переработка молочной сыворотки - актуальная промышленная и экологическая проблема, решение которой должно осуществляться с максимальной эффективностью и наименьшими затратами.
Рациональное использование компонентов (белки, жиры, лактоза), получаемых при выделении из молочной сыворотки для получения разнообразных продуктов, обладающих диетическими, профилактическими, лечебными свойствами, а также лекарственных препаратов для человека и в кормах для животных и птицы, является не менее актуальной и значимой проблемой, как и промышленная переработка.
Традиционно применяемые методы выделения компонентов молочной сыворотки дороги, малоэффективны, требуют значительных производственных площадей. В настоящее время проводятся активные исследования по усовершенствованию существующих и разработке новых, высокопроизводительных, эффективных и экономичных способов выделения компонентов, среди которых значительное место занимают физико-химические методы - сорбция, флокуляция, флотация.
На основании знаний законов о коллоидных системах, а молочная сыворотка является классической колодной системой, нами был выбран способ гетерокоагуляции, представляющий взаимное соосаждение двух высокомолекулярных соединений (ВМС) разного электрического заряда.
В качестве осадителей выбраны анионные флокулянты известной фирмы: «Ciba»- марки "Magnaflok 919". В процессе выделения использовались исходный флокулянт, ПАА модифицированный глицином и этот же полиэлектролит, модифицированный пропиленгликолем (ПГ). Содержание модификатора в водных растворах полимера составляло 15%.
Для проведения эксперимента использовалась сыворотка, имеющая состав: белки-0,8г, жиры-0,2, углеводы-4. Производитель Деревенский молочный завод (село Промышленное, Кемеровская область).
В 100 мл. молочной сыворотки добавляли раствор флокулянтов с концентрацией 0,1%. При этом наблюдалось осаждение хлопьевидного осадка. Осадок фильтровали и высушивали до постоянной массы при температуре 60 0С, после чего его взвешивали. Результаты эксперимента представлены в таблице 1.
Таблица 1. Результаты эксперимента
|
Флокулянт |
Модификатор |
Расход на 100 мл сыворотки, % |
Масса осадка, г |
|
М919 |
- |
0,2 |
0,1029 |
|
М919 |
Глицин |
0,1 |
0,112 |
|
М919 |
ПГ |
0,1 |
0,1072 |
Как видно из таблицы, наибольшая масса осадка наблюдается при использовании флокулянта, модифицированного глицином. Таким образом, данный флокулянт обладает лучшей способностью связывать белковые частицы молочной сыворотки за счёт дополнительных связей -СО-NН2-. При использовании модифицированных флокулянтов расход снижается в 2 раза. Это объясняется тем, что в результате сшивки различными модификаторами, молекулярная масса полимеров возрастает в 2,1-2,6 раза. Нарастание вязкости, а, следовательно, ММ обусловлено как превращением глобулярной формы макромолекул в фибриллярную, за счёт специфического взаимодействия полимерных цепей и модификаторов.
В настоящее время ведётся поиск оптимального режима процесса выделения белка.