EnglishGermanItalianRussian

лактозаСравнительный анализ химического состава ультрафильтратов молочного сырья и молочной сыворотки показал, что по содержанию основных ценных компонентов фильтрат незначительно отличается от молочной сыворотки и может быть использован для производства молочного сахара.

При использовании ультрафильтрата для производства лактозы разработаны следующие требования: рН его не должен быть ниже 5,6, массовая доля лактозы должна быть как можно выше, содержание микроорганизмов и других посторонних веществ должно быть минимальным.

Практика промышленного получения лактозы из ультрафильтрата молочного сырья показала, что сгущенный фильтрат плохо кристаллизируется, что приводит к большим потерям лактозы в процессе соединений, играющих роль антикристаллизаторов. Поэтому для предотвращения плохой кристаллизации лактозы эти компоненты молочного сырья необходимо из ультрафильтрата удалять.

Фирмой “Пасилак” (ныне APV) разработаны технологические схемы производства лактозы из ультрафильтрата молочного сырья. Самая простая технология включает в себя следующие операции:

  • Сбор ультрафильтрата молочного сырья
  • Адсорбция
  • Катионный обмен
  • Анионный обмен
  • Обратноосмотическое концентрирование (массовая доля сухих веществ 18 — 20 %)
  • Очистка концентрата лактозы
  • Вакуум-выпаривание до содержания 50 — 60 % сухих веществ
  • Кристаллизация
  • Распылительная сушка

Очистку фильтрата от белка, красящих веществ, небелкового азота осуществляют с помощью адсорбентов, а удаление минеральных веществ — деминерализацией в процессе ионного обмена или электродиализа. Выход готового продукта по данной технологии составляет 95—98 %, а чистота получаемой лактозы — 99 %.

Отличительной особенностью технологии лактозы, разработанной фирмой «Пасилак», является концентрирование фильтрата обратным осмосом с последующим досушиванием его в вакуум-выпарных аппаратах. Использование ионного обмена дает возможность удалять значительную часть минеральных солей, что способствует получению лактозы с высокой растворимостью.

Американские специалисты для повышения качества вырабатываемой лактозы из фильтрата, а также для устранения причин, вызывающих плохую кристаллизацию лактозы, предлагают сгущенный ультрафильтрат до массовой доли сухих веществ 40 — 45% охлаждать до температуры 10 — 15’С в течение 30 — 80 мин. В процессе охлаждения, значительная часть минеральных веществ выпадает в осадок. После отделения осадка дальнейшие технологические операции производства лактозы аналогичны традиционным.

Из фильтрата молочного сырья в Дании [46] вырабатывают следующие виды молочного сахара: порошок фильтрата (80 — 85 % лактозы в сухом веществе); техническую лактозу (90 — 93); лактозусырец (95 — 97); пищевую (98 — 99); очищенную (99,5 — 99,6); фармацевтическую лактозу (99,8-99,9 % лактозы в сухом веществе).

Обязательной технологической операцией для всех перечисленных видов лактозы является концентрирование ультрафильтрата методом обратного осмоса до содержания 18 — 22 % сухих веществ с последующим выпариванием до 60%. Получаемый сгущенный фильтрат имеет следующий состав: лактоза — 51,5 %, белок, зола и небелковый азот — 8,5 %.

Важное значение при производстве лактозы из фильтрата имеет проведение оптимальной кристаллизации. Фирма «Пасилак» при производстве очищенной лактозы рекомендует осуществлять процесс кристаллизации дважды. Первая кристаллизация заключается в следующем: после заполнения 1/2 части кристаллизатора сгущенным ультрафильтратом его медленно охлаждают с одновременным внесением остального фильтрата. Скорость охлаждения составляет 3,5’С в минуту. Сгущенный фильтрат охлаждают до температуры 15’С. Продолжительность первой кристаллизации 35 ч.

После кристаллизации сиропа полученные кристаллы лактозы промывают деминерализованной водой в количестве 10% от массы продукта для удаления остатков высокомолекулярных соединений (белков). Этот процесс дает возможность получить сахар-сырец, содержащий 88 — 90% лактозы. Негативным моментом его является высокое содержание сухих веществ в промывной (маточной) жидкости 28 — 32 %, в том числе 16 — 19 % лактозы.

Молочный сахарПромытая кристаллическая масса молочного сахара в дальнейшем растворяется до содержания 50% сухих веществ при температуре 80’С. В полученный раствор вносят активированный уголь, кизельгур и NaНCОз. При добавлении этих веществ удаляются красящие вещества, в результате чего исчезает желто-зеленоватая окраска раствора. Обесцвеченный лактозный сироп фильтруют, в процессе чего удаляются добавленные ингредиенты.

В дальнейшем сироп лактозы подвергают вторичной кристаллизации (перекристаллизации), которую осуществляют следующим образом: в течение первого часа сироп охлаждают от 80 до 75’С, затем в течение 11 ч температуру раствора снижают до 65′, в последующие 18 — 19 ч — до 15’С. Общая продолжительность вторичной кристаллизации 30 — 32 ч.

После кристаллизации делают вторую промывку. Промывочная жидкость в этом случае содержит значительно меньше высокомолекулярных и других веществ по сравнению с промывочной жидкостью, полученной при первой промывке. Для сокращения потерь лактозы маточную жидкость возвращают в вакуум-выпарной аппарат.

Молочный сахар-сырец высушивают в сушильных установках кипящего слоя.

Физико-химические показатели и состав очищенной лактозы из фильтрата следующие: внешний вид — белый кристаллический порошок с размером частиц 50 — 200 мкм; вкус — слегка сладкий, без постороннего привкуса и запаха; содержание лактозы 99 %, влаги  0,5 %, молочной кислоты — 0,1 %, золы 0,4 %.