Перспективным направлением в переработке ультрафильтрата является производство из него глюкоза-галактозных сиропов.
Ультрафильтрат молочного сырья представляет собой водно-солевой раствор лактозы, процентное содержание которой составляет 82 — 90% от всех содержащихся в нем сухих веществ. Поэтому гидролиз дисахарида молока (лактозы) до моносахаров (глюкозы и галактозы), а также получение на этой основе глюкоза-галактозного сиропа — перспективная технология.
В настоящее время гидролиз лактозы осуществляют с помощью ферментных препаратов (р-галактозидазы) и сильных неорганических кислот.
Разработана технология получения глюкоза-галактозного сиропа, предусматривающая термокислотный гидролиз ультрафильтрата с последующим обессоливанием раствора на нанофильтрационной установке.
Физико-химические показатели глюкоза-галактозного сиропа следующие:
- массовая доля сухих веществ не менее 60 %,
- глюкозы — не менее 24,
- галактозы — не менее 24,
- лактозы — не более 11,
- минеральных веществ — не более 0,6 %.
Глюкоза-галактозный сироп — вязкая, однородная, прозрачная жидкость желтого цвета, вкус чистый, запах-сладкий, чистый карамельный.
Кислотный гидролиз лактозы ультрафильтрата молочного сырья, можно осуществлять с помощью ионообменных смол. Лактозный сироп получают в результате пропускания фильтрата подсырной сыворотки через ионообменную колонку, заряженную катионной смолой. При этом ультрафильтрат нагревают до 150’С и достигают 80%-ного гидролиза лактозы до глюкозы и галактозы. Очистку гидролизованного раствора осуществляют на анионитных смолах и активированном угле.
В Одесском технологическом институте пищевой промышленности им. М. В. Ломоносова разработана технология глюкоза-галактозных сиропов из ультрафильтрата сырья. Гидролиз лактозы ультрафильтрата осуществляют на отечественных катионообменных смолах КУ-28 ч. Для обессоливания гидролизованного фильтрата предусматривается использование анионообменных смол (слабо- и сильноосновных).
Следует отметить, что в молочной промышленности на некоторых предприятиях, уже имеется оборудование для ионного обмена (ионообменные колонки для производства ионитного молока, применяемого в детском питании), поэтому реализация разработанной технологии возможна без крупных капиталовложений.
Проведены так же исследования, по гидролизу лактозы фильтрата подсырной сыворотки ферментным препаратом «Галактосил», содержащим фермент р-галактозидазу.
Установлены оптимальные режимы гидролиза лактозы:
- температура 50’С,
- рН фильтрата 4.
Наибольших успехов в области промышленного освоения метода ферментативного гидролиза лактозы сыворотки и ультрафильтрата, добилась финская фирма «Валио». В гидролизном процессе, получившем название «Валио», используется неиммобилизованный фермент — галактозидаза на геле-носителе. Кроме того, процесс «Валио» включает ионный обмен с целью деминерализации и регулирования величины рН ( с успехом может быть заменен на диализ). После гидролиза и обессоливания раствор концентрируют вакуум-выпариванием до содержания 60 — 65 % сухих веществ. Сироп глюкозы и галактозы имеет густую консистенцию, после кристаллизации лактозы слегка мутнеет и опалесцирует. Сладость сиропа составляет 50-60% сладости сахарозы. В нем содержится 21-23 % глюкозы, 19 — 21 — галактозы, 9 — 11 — лактозы, 2 — 3 — белка, 1 — 2% золы.
Сиропом, полученным из лактозы молочного сырья, можно заменять сахар и обезжиренное молоко в таких продуктах, как мороженое, сгущенное молоко с сахаром и др. Этот продукт — отличное сырье для напитков и питательная среда для пивных и винных дрожжей. При изготовлении пива можно до 50% сусла заменить глюкоза-галактозным сиропом. Сироп также используют при изготовлении хлебобулочных изделий, йогурта и очень популярного в Финляндии напитка «Фруктовый сад».