При ультрафильтрационной обработке молочного сырья получают две фракции-концентрат, представляющий собой обогащенный высокомолекулярными соединениями исходный продукт, и фильтрат, в водной среде которого находятся низкомолекулярные соединения молока.
Рассмотрим химический состав и свойства фильтрата цельного и обезжиренного молока, пахты, подсырной и творожной сывороток.
Фильтрат цельного молока. По органолептическим показателям ультрафильтрат цельного молока представляет собой однородную прозрачную желтовато-зеленоватую жидкость, слегка опалесцирующую и имеющую запах молока и сладковатый вкус. Усредненные экспериментальные данные массовой доли основных составных веществ фильтрата такие: массовая доля сухих веществ 5,3 — 5,8 %, жира — 0 %, лактозы 4,2 — 5 %, общего белка 0,15 — 0,25 %, небелкового азота 0,012 — 0,015 % и золы 0,4 —0,6 %. Основная масса веществ ультра-фильтрата, находится в растворенном состоянии. Они, как правило, связаны с белками и другими высокомолекулярными соединениями молока. В ультрафильтрате цельного молока обнаружены все макро- и микроэлементы, а также некоторые водорастворимые витамины.
Массовая доля этих веществ в фильтрате зависит от условий ведения ультрафильтрационного процесса (температура, рН обрабатываемого молока) и от содержания их в исходном сырье.
Изучение физико-химических и теплофизических характеристик ультрафильтрата цельного молока показало, что по абсолютным величинам они практически не отличаются от аналогичных значений 5 %-ного раствора лактозы и молочной сыворотки обезжиренного молока. Органолептические показатели фильтрата обезжиренного молока близки к фильтрату цельного молока.
Анализируя данные химического состава и физико-химические показатели фильтрата цельного и обезжиренного молока, можно заключить, что этот вид вторичного молочного сырья содержит значительное количество ценных компонентов — молочного сахара и минеральных веществ. Исходя из этого, фильтраты молока можно использовать для производства сухой лактозы и других видов продукции, а также солевые добавки для детского и диетического питания, состоящие из комплекса минеральных веществ, находящихся в фильтрате. Сравнение химического состава и других показателей фильтратов свидетельствует, что они практически не отличаются между собой.
Фильтрат пахты. Состав фильтрата пахты, полученный методом ультрафильтрационного концентрирования, зависит от способа производства масла. Если с этой целью применяют методы сбивания, преобразования высокожирных сливок на маслоизготовителях непрерывного действия, химический состав и физико-химические показатели получаемой при этом пахты различны. Это отражается и на свойствах фильтрата пахты.
Фильтрат сыворотки. При эксплуатации ультрафильтрационных установок в молочной промышленности получают фильтрат подсырной и творожной сывороток. Это однородная, прозрачная желтовато-зеленоватая жидкость с запахом молока, сладковатым вкусом (фильтрат подсырной сыворотки) и кисловатым (фильтрат творожной сыворотки), Химический состав фильтратов творожной и подсырной сывороток различаются между собой. Ультрафильтраты творожной и подсырной сывороток, как и цельного, обезжиренного молока, а также пахты, содержат основную массу углеводов (лактозы) молока и минеральных веществ. В этой связи для создания безотходных технологий необходимо изыскивать пути переработки этого сырья и использования для различных целей.