Продукты

В настоящее время мембранной технологией получено значительное количество продуктов и ценных пищевых компонентов. Проведено множество научно-исследовательских работ, выполненных как в нашей стране, так и за рубежом, в которых достаточно подробно изучено влияние процессов электродиализа, ультра- и нанофильтрации, и обратного осмоса на химический состав и физико-химические свойства молочного сырья (цельного и обезжиренного молока, подсырной и творожной сыворотки, пахты). Знание происходящих изменений необходимо, в первую очередь, для правильного выбора методов переработки сырья, подвергнутого ультрафильтрационному или обратноосмотическому концентрированию, или электродиализной и нанофильтрационной деминерализации, обеспечивающих получение продуктов высокого качества и значительного экономического эффекта. Кроме того, это дает возможность определить наиболее рациональные технологические режимы производства традиционных продуктов и новых видов молочных изделий.

Мембранная технология — это одна из самых прогрессивных и «чистых» технологий в пищевой промышленности.

Она позволяет разделять, концентрировать и очищать компоненты жидкостей и газов с использованием полупроницаемых мембран.

Проще говоря, imagine очень тонкого сита, которое пропускает молекулы определенного размера, но задерживает более крупные. Это позволяет отделять, например, воду от белков или жира от молока, без нагревания и добавления химикатов.

Вот список пищевых продуктов и ингредиентов, которые получают или улучшают с помощью мембранной технологии, сгруппированный по областям применения.

1. Молочная промышленность

Это одна из самых крупных областей применения мембранных технологий.

• Обезжиренное и обезжиренное молоко — используется микрофильтрация. Мембрана с очень маленькими порами задерживает жировые шарики, оставляя белки (казеин и сывороточные белки) в молочной сыворотке. Это позволяет получить обезжиренное молоко с высокой пищевой ценностью.
• Концентрированное молоко и сливки — технология обратного осмоса (ОО) используется для удаления части воды из молока и сливок, что делает их концентрированными. Это позволяет:
  • Снизить затраты на транспортировку и хранение.
  • Создать основу для производства мороженого, йогуртов и сыра (из концентрированного молока).
• Сыворотка и ее компоненты — Мембранная переработка молочной сыворотки (побочный продукт производства сыра).
  • Концентрированная сыворотка — С помощью ультрафильтрации (УФ) получают концентрат сывороточных белков (WPC — Whey Protein Concentrate) с разной степенью чистоты (от 35% до 90% белка). Это ценнейший компонент для спортивного питания, детского питания, колбас, выпечки.
  • Изолят сывороточного белка (WPI — Whey Protein Isolate) — Более продвинутая мембранная технология (часто с ионным обменом в паре с УФ) позволяет получить продукт почти на 100% состоящий из белка. Идеален для людей с непереносимостью лактозы.
• Лактоза — Нанофильтрация (НФ) отделяет лактозу от минеральных солей и воды. Затем кристаллизуют полученную лактозу, которую используют в производстве конфет, детского питания, как наполнитель в фармацевтике.
• Мягкие и рассольные сыры (типа моцареллы, феты) — Микрофильтрация используется для производства так называемого мембранного молока — стерильного молока, не содержимого бактерий. Это позволяет сократить время созревания сыра и повысить его безопасность.
• Йогурты и кефир — Ультрафильтрация используется для увеличения содержания белка в продуктах, делая их более питательными и густыми.

2. Производство напитков

Вино и соки:

• • Очистка и стабилизация — Микрофильтрация эффективно удаляет дрожжи, бактерии и мутящие частицы, делая напиток кристально чистым и стабильным, предотвращая дальнейшее брожение в бутылке.
  • Обесцвечивание и облагораживание — Нанофильтрация может мягко удалять полифенолы (танины), отвечающие за терпкость и цвет, из красных вин, делая их более мягкими.
  • Концентрирование соков — Обратный осмос позволяет удалять воду из соков, сохраняя при этом витамины, ароматические вещества и вкус. Полученный концентрат легко транспортировать, а затем восстанавливать водой.
• Пиво:
  • Безалкогольное пиво — Обратный осмос используется для удаления алкоголя (деалкоголизация) из пива, сохраняя его вкус и аромат.
  • Стабилизация — Ультро и микрофильтрация удаляет дрожжи и белковые комплексы, которые могут вызывать мутность в готовом продукте.
• Кофе и чай:
  • Концентраты — Обратный осмос используется для производства концентрированных кофейных и чайных экстрактов для автоматов, готовых напитков и газированных вод.

3. Переработка фруктов и овощей

• Фруктовые и овощные соки — Аналогично винам, мембранные технологии используются для очистки соков от взвесей, микробов и повышения их стабильности. Они также позволяют удалять воду из пюре (например, яблочного или тыквенного) для получения концентратов-основа для соусов и детское питание.
• Пюре и пектины — Нанофильтрация позволяет концентрировать пюре и выделять из него пектины — ценные загустители для джемов, мармеладов и соусов.

4. Мясная и рыбная промышленность

• Мясные и рыбные эмульсии — В производстве сосисок, сарделек и других колбасных изделий мембранные технологии могут использоваться для выделения белков из сырья (например, из субпродуктов), которые затем используются в качестве натуральных связующих и наполнителей.
• Производство рыбного филе  — Воду, отжатую из рыбного филе после его приготовления (физико-механическое обезвоживание), можно обработать с помощью обратного осмоса. Возвращенная вода позволяет сохранить выход и массу продукта, а также ценные водорастворимые вещества.
• Переработка побочных продуктов — Из рыбной кожи и костей с помощью мембран можно получать коллаген и желатин.

5. Другие области и продукты

• Яйца — Из жидких яиц и яичного белка с помощью ультрафильтрации можно отделять лизоцим — ценный консервант, используемый в производстве сыра и вина.
• Мед — Обратный осмос используется для концентрирования меда, если он излишне влажный, для предотвращения брожения.
• Растительные напитки (растительное молоко) — Технологии используются для очистки (микрофильтрация) и концентрирования (обратный осмос) жидкостей, таких как овсяное, миндальное, кокосовое молоко.

Преимущества мембранной технологии в пищевой промышленности:

1. Мягкий режим обработки (низкие температуры): Сохраняются витамины, ароматические вещества и натуральный вкус продуктов.
2. Высокая эффективность и энергосбережение: По сравнению с традиционными методами (выпаривание, центрифугирование).
3. Высокая степень чистоты и безопасности: Эффективное удаление микроорганизмов, бактерий и чужеродных частиц.
4. Экологичность: Не требует использования химических реагентов, снижает количество отходов.
5. Модульность и гибкость: Мембранные установки можно легко масштабировать и адаптировать под разные задачи.

Мембранная технология позволяет производить более качественные, безопасные и полезные пищевые продукты, а также открывает возможности для создания совершенно новых видов ингредиентов, которые были недоступны раньше.