Продукты из сыворотки реферат

Обновлено: 02.07.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ Проект Чем полезна сыворотка.doc

ГБОУ СОШ села Новая Бинарадка

ученица 4 класса

Баннова Елена Ивановна

учитель начальных классов

1.Изучение информации по теме проекта____________________________________ 4-8

Молочная сыворотка — жидкость, остающаяся в результате приготовления сыра (творога) после нагревания и створаживания молока . Мы считаем, что молочная сыворотка - это не отходы, а ценный кисломолочный продукт, который полезен и детям, и взрослым.

Полезные свойства этого кисломолочного продукта известны уже давно. До наших дней дошли сведения о том, что применение молочной сыворотки началось еще в 17-18 веках! В частности, для лечения таких тяжелых заболеваний, как туберкулез, кожные болезни, болезни почек, мочевого пузыря, печени и др. Этот продукт имеет качества, которые в некоторых случаях благотворно влияют на организм человека — общеукрепляющее, успокаивающее, мочегонное, очищающее свойства. Но с прогрессом и появлением различного вида лекарственных средств, сыворотка была незаслуженно забыта в широких кругах общества. И даже в деревнях, где большинство людей ещё содержит домашний скот, производящий молоко, уже забыта практика лечения молочной сывороткой. Появились новые более дорогие методы лечения, а потому и более ценные. Часто мы проходим мимо ценнейшего средства, только потому, что он есть рядом всегда, очень привычно, и не кажется, чем - то особенным .

Цель. Мы выбрали эту тему, потому что хотели бы узнать больше о полезных свойствах молочной сыворотки и рассказать о них, чтобы дети и их родители были здоровы.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

1.Изучить необходимую информацию по теме проекта из разных источников.

- какие проблемы со здоровьем мы можем предотвратить , если будем употреблять молочную сыворотку;

- с помощью лабораторной работы выявить влияние молочной сыворотки на желудочно – кишечный тракт.

4. Сделать выводы и об исследованиях пользы молочной сыворотки сообщить ученикам нашего класса, выступить на родительском собрании.

Методы исследования. Изучение литературы, изучение информации в Интернете, социологический опрос, исследование.

1.Изучение информации по теме проекта.

1.1. Из истории вопроса. ПРИЛОЖЕНИЕ №1.

История использования молочной сыворотки уходит своими корнями в древние века. Еще в Древней Греции (460 г. до н. э. ) ее считали лечебным продуктом. Великий ученый и врач Гиппократ (рис. 1) использовал благотворное действие сыворотки при лечении туберкулеза, желтухи, кожных болезней.

Древнейший римский писатель и агроном (I в. до н. э. ) Лиций-Юний-Модерат Колумелла (рис. 2) предложил употреблять сыворотку при ревматизме, камнях в почках и мочевом пузыре, при нарушениях пищеварения.

Во время войны сыворотку применяли в госпиталях для выхаживания раненых после тяжелых операций .

Вывод: История использования молочной сыворотки уходит своими корнями в древние века. Это интересно знать взрослым и детям!

1.2. Интернет о пользе молочной сыворотки. В Интернете мы нашли такие факты по данному вопросу.

Что такое сыворотка, и из чего она состоит.

Сыворотка — это ценный кисломолочный продукт, в котором содержится более 200 жизненно важных питательных и биологически активных веществ. Его получают при производстве творожных и сырных масс, путем их отжима. Минеральный состав её весьма разнообразен. В сыворотку переходят практически все микроэлементы и витамины, содержащиеся в молоке : калий, магний, кальций, фосфор, витамины группы В, витамины С, А, Е. В комплексе, данные витамины обладают многими редкими свойствами. Ежедневное употребление 1 л молочной сыворотки удовлетворяет 2/3 суточной потребности организма в кальции, 80% - в витамине В2, 1/3 - в витаминах В1, В6, В12, 40%-в калии.

Полезные свойства.

Использование для похудения. Благодаря отсутствию жиров, насыщенностью активными веществами и аминокислотами, делает этот продукт идеальным для желающих избавиться от лишних килограммов. Поэтому она хороша для разгрузочных дней, а также она является важным компонентом для многих диет. По советам диетологов, тучным людям неплохо проводить разгрузочные дни пару раз в неделю, применяя только сыворотку. В эти дни допустимы, кроме нее, только чай с медом и вода. В ПРИЛОЖЕНИ №2 приведены рецепты разгрузочных дней.

Все полезные вещества, содержащиеся в напитке, помогут восстановить правильный баланс организма и вывести из него скопившиеся шлаки.

В косметических рецептах для ухода за волосами или кожей . . Сыворотку в косметике применяли с давних времен, зная ее чудодейственные качества. Молочная сыворотка содержит в себе множество витаминов и минеральных веществ, некоторые из которых укрепляют и обновляют структуру волос, действуют от самого корня. За счёт применения сыворотки, у корней происходит достаточно быстрый и эффективный обмен веществ, поэтому волосы растут быстрее.

Домашний косметический салон невозможно представить без частого применения молочной сыворотки для косметических масок. Этот кисломолочный продукт способствует: омоложению и уменьшению мелких морщинок; увлажнению и улучшению цвета лица; очищению и обновлению кожи; отбеливанию нежелательных веснушек и пигментных пятен.

Молочная сыворотка укрепляет и ускоряем рост волос. Маска питает корни и укрепляет структуру волоса. Молочная сыворотка является так же полезным средством для очищения кожи лица. Чтобы добиться желаемых результатов, необходимо пользоваться сывороткой ежедневно, протирая лицо или даже умываясь ей . В ПРИЛОЖЕНИИ №3 приведены примеры использования молочной сыворотки в косметических рецептах.

Молочная сыворотка в народной медицине. Молочная сыворотка в народной медицине применяется не так давно, хотя с ее помощью можно укрепить иммунную систему и вылечить многие заболевания. В народной медицине существует множество рецептов, в которых основным компонентом выступает молочная сыворотка, вот, к примеру, в ПРИЛОЖЕНИИ № 4 приведены некоторые из них.

Сыворотка применяется в профилактических целях для предотвращения различных проблем со здоровьем: профилактика сужения сосудов и развития атеросклероза; очищение и восстановление нормальной работы печени; очищение и улучшение работы почек; стимуляция работы желудочно-кишечного тракта; активизация работы кровообращения; благотворно влияет на очищение и омоложение кожи.

Вывод : Учитывая все вышесказанное можно с уверенностью заявить, что польза молочной сыворотки огромна и ее применение полезно в самых различных областях народной медицины, для похудения , в косметических рецептах для ухода за волосами или кожей , в профилактических целях для предотвращения различных проблем со здоровьем.

Как приготовить сыворотку?

Чтобы не сомневаться в качестве покупаемой сыворотки, ее легко можно приготовить дома. Лучший продукт получится, конечно же, из домашнего цельного молока, но можно использовать и пастеризованное. При приготовления продукта не понадобится специальных приспособлений. Нужно просто подготовить чистую посуду, например эмалированную кастрюлю и уделить немного свободного времени. Достоинство самостоятельного приготовления напитка в том, что вы получите не только сыворотку, но и домашний творог. Итак, давайте же разберемся как производится молочная сыворотка, рецепты и рекомендации приведены далее.

Первый способ приготовления сыворотки в домашних условиях. ПРИЛОЖЕНИЕ № 5

Натуральное молоко перелить в кастрюлю закрыть крышкой и убрать в теплое место. Для быстрейшего скисания можно положить в молоко небольшой кусочек черного хлеба. Когда молоко скиснет (рис. 1), нужно его нагреть и довести до достаточно высокой температуры, но не дать ему закипеть (рис. 2). При нагревании молоко будет сворачиваться в творог, когда это произойдет, нагрев прекращают (рис. 3), закрывают крышкой и оставляют до остывания. Пока молоко остывает, приготовьте другую чистую посуду, установите на нее дуршлаг, в него разложите марлю, сложенную вдвое. После остывания свернувшегося молока, вылейте его в дуршлаг и оставьте на некоторое время. В кастрюлю будет стекать уже готовая сыворотка (рис. 4). Затем нужно отжать содержимое марли. Из молока вы получите два кисломолочных продукта — сыворотку и домашний творог, который можно смело давать маленьким детям или использовать для выпечки.

Второй способ

Этот способ приготовления более быстрый. Вам также понадобится цельное молоко и сок лимона. Молоко в кастрюле довести до закипания. Затем добавляйте лимонный сок, помешивая молоко. Свернувшееся молоко нужно снять с огня и остудить. Далее, провести процесс процеживания и отжима, так же, как в первом способе приготовления.

2. Социологический опрос.

Мы провели опрос родителей и детей о том, знают ли они полезные свойства молочной сыворотки ?

В опросе приняли участие 8 родителей и 11 учащихся нашего класса.

2.1 На вопрос: Знаете ли Вы, что такое молочная сыворотка и как её получают? Мы получили такие данные.

Дети знают-4 человека.

Дети не знают- 7 человек.

Взрослые знают – 8 человек.

Взрослые не знают - 0 человек.

Вывод: Из диаграммы ПРИЛОЖЕНИЯ № 6 видно, что из 11 опрошенных одноклассников только 3 человека знают. Взрослым всем известно, что такое молочная сыворотка и как её получают.

2.2 Потом мы выяснили, чем полезна сыворотка.

Взрослые знают: в молочной сыворотке много вытаминов; укрепляет кости; стимулирует работу кишечника, можно лечить желудок; можно использовать как ополаскиватель для волос.

Дети знают: укрепляет здоровье; она богата витаминами.

Вывод: знания детей и взрослых о пользе молочной сыворотки неполные. Мы надеемся, что наша работа поможет больше узнать о пользе молочных сыворотки.

2.3 Потом мы выяснили , сколько человек (из 19 опрошенных) пьёт молочную сыворотку.

- пьют молочную сыворотку - 4 человека - не употребляют вообще- 13 человек - употребляют иногда -2 человека

Вывод: из диаграммы ПРИЛОЖЕНИЯ № 7 видно, что большая часть учащихся и родителей - 13 человек не употребляют сыворотку , 2 человека - употребляют иногда, только 4 человека пьют молочную сыворотку..

3. Исследование.

3.1 Какие проблемы со здоровьем мы можем предотвратить , если будем использовать молочную сыворотку.

За помощью обратились к учителю биологии Климачёвой Елене Артуровне. Она рассказала нам, что организм человека не способен самостоятельно синтезировать витамины, поэтому человек вынужден получать их из продуктов питания. Каждый продукт богат тем и или иным витамином. Так и сыворотка богата многими витаминами и микроэлементами. А недостаток витаминов ведёт к различным нарушениям в работе организма, вызывает авитаминоз. ПРИЛОЖЕНИЕ № 8

Вывод: На основе изученного теоретического материала было установлено, что витамины и микроэлементы, которые входят в состав молочной сыворотки, укрепляют наш организм и способны корректировать многие заболевания . Так как сыворотка содержит большое количество водорастворимых витаминов, она помогает восполнить витаминную недостаточность и даже заменяет собой потребление фруктов и овощей, укрепляет иммунитет (достаточно выпивать каждое утро по стакану сыворотки молочной сыворотки).

3.2. Далее с помощью лабораторной работы выявили влияние молочной сыворотки на желудочно- кишечный тракт. ПРИЛОЖЕНИЕ №9

Результат лабораторной работы: Для выполнения лабораторной работы мы пронумеровали пробирки, чтобы результат был точным. В пробирку № 1 налили 2 мл сыворотки (фото 2) и добавили индикатор (фенолфталеин) (фото 3). Далее мы наблюдали за изменением окраски . Раствор сыворотки остался прежнего цвета (фото 4). Пользуясь таблицей индикаторов (таблица), мы определили, что среда раствора может быть кислотной или нейтральной. Для того чтобы точнее определить среду раствора, в пробирку №2 налили 2 мл сыворотки и поместили в пробирку универсальную лакмусовую бумагу (фото 5). Пользуясь шкалой измерения РН, мы определили, что среда кислая (РН=6) (фото 6)

Вывод: В ходе работы над проектом мы узнали, что из органических кислот в сыворотке обнаружены молочная кислота, а также лимонная, нуклеиновая и летучие жирные кислоты – уксусная, муравьиная, масляная. Исходя из этих данных, мы можем сделать вывод о том, что среду раствора молочной сыворотки определили верно.

Молочная сыворотка — жидкость, остающаяся в результате приготовления сыра (творога) после нагревания и створаживания молока. Работая над проектом, мы убедились, что молочная сыворотка - это не отходы, это ценный кисломолочный продукт, который полезен и детям, и взрослым.

Чем же полезна молочная сыворотка?

Изучив литературу, информацию в интернете, данные социологического опроса, результаты исследований мы с уверенностью можем заявить, что польза молочной сыворотки огромна и ее применение полезно в самых различных областях народной медицины, для похудения , в косметических рецептах для ухода за волосами или кожей , в профилактических целях для предотвращения различных проблем со здоровьем.

Витамины и микроэлементы, входящие в состав сыворотки, укрепляют наш организм, способны корректировать многие заболевания: улучшает зрение, очищает организм, наполняет организм витаминами и микроэлементами, снижает вес, нормализует работу кишечника, положительно сказывается на внешнем виде кожи, замедляет старение, поддерживает нервную систему в здоровом состоянии

Так как сыворотка содержит большое количество водорастворимых витаминов, она помогает восполнить витаминную недостаточность и даже заменяет собой потребление фруктов и овощей. Молочная сыворотка укрепляет иммунитет (достаточно выпивать каждое утро по стакану сыворотки молочной сыворотки).
В супермаркетах, в аптеках можно купить готовую сыворотку, напитки, множество косметических средств , лекарственных препаратов, сделанных на основе сыворотки. В результате исследования мы убедились в том, что необязательно покупать готовую продукцию, можно в домашних условиях самим приготовить полезные напитки, сделать маски для волос и кожи, вылечить некоторые заболевания, используя множества рецептов, в которых основным компонентом является молочная сыворотка. Её легко получить в быту путём скашивания молока.

Об исследованиях пользы молочной сыворотки мы планируем сообщить ученикам нашего класса и выступить на родительском собрании.

Испытайте чудодейственную силу молочной сыворотки на себе, введя продукт этот свой рацион. Пейте ее каждый день, готовьте с ней разнообразные напитки. Делайте маски для волос и кожи. Будьте здоровы! И в этом вам поможет молочная сыворотка — эликсир молодости , красоты и здоровья !

Сыворотка молочная является составной частью молока и получается при производстве творога, сыра. В процессе производства сыра и творога в сыворотку переходит 50% сухих веществ молока, кроме жира и казеина, которые переходят в сыр и творог. Сывороточные протеины (белки) относятся к самым ценным белкам для человека. Сыворотка считалась лечебным продуктом еще в Древней Греции. Гиппократ ценил целительные свойства сыворотки и рекомендовал ее против туберкулеза, желтухи, кожных болезней. В средние века сыворотка применялась многими врачами против самых разных болезней

Содержание работы

Теоретические предпосылки стр.3-6
Эффективный способ переработки творожной сыворотки стр.7-9
Эффективные технологии использования молочной сыворотки стр.10-12
Молочная сыворотка в технологии выработки цельномолочных продуктов стр.13-14
Использование сывороточных белков в продуктах питания стр15
Производство напитков на основе сыворотки стр.16-17
Заключение стр.18
Список литературы стр.19

Файлы: 1 файл

Министерство образования и науки РФ ФГБОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности.doc

Министерство образования и науки РФ ФГБОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

Выполнил: студентка гр. ММз 71

Проверил: к.т.н., доцент

г. Кемерово 2012год.

Теоретические предпосылки стр.3-6
Эффективный способ переработки творожной сыворотки стр.7-9
Эффективные технологии использования молочной сыворотки стр.10-12
Молочная сыворотка в технологии выработки цельномолочных продуктов стр.13-14
Использование сывороточных белков в продуктах питания стр15
Производство напитков на основе сыворотки стр.16-17
Заключение стр.18
Список литературы стр.19

В XVIII веке лечение сывороткой достигло своего апогея. Были открыты специальные учреждения по лечению сывороткой, выдающиеся врачи изучали питательные вещества и терапевтическое значение сыворотки. Сыворотке приписывалось мочегонное, успокаивающее, общеукрепляющее действие. Ее с успехом применяли при поносах, дизентерии, желтухе, кожных болезнях, камнях в мочевом пузыре, отравлениях. Во время войны сыворотку применяли в госпиталях для выхаживания раненых после тяжелых операций .

Молочная сыворотка, особенно творожная, на многих предприятиях используется нера ционально, что приводит к снижению экономической эффективности производства и загрязнению окружающей среды. В 60-70-е годы 20века ее широко использовали в кормлении сельскохозяйственных животных в жидком виде. В 80-90-е годы отношения между молокоперерабатывающими и сельскохозяйственными предприятиями в вопросах применения сыворотки были практически утеряны.

В настоящее время проблема рационального использования молочной сыворотки неразрывно связанно с экологией региона. Стремление избежать загрязнения окружающей среды заставляет производителей молочных продуктов изыскивать наиболее приемлемые пути ее промышленной переработки. Современные технологии включают также биологические, мембранные и другие методы обработки сыворотки. Они отличаются по сложности технологической схемы, стоимости исполнения, характеристике готового продукта.

Специфичность состава молочной сыворотки, используемой в качестве одного из рецептурных компонентов пищевых продуктов заключается в значительном количестве кальция. Необходимо учитывать, что взаимодействие ионов кальция с кальцейзависимыми белками являющимися основным элементом сырья, вызывает изменения структуры белковых молекул. Следствием этого является изменение функционально-технологических свойств продукта. С другой стороны, появляется возможность обогащения ценным макроэлементом пищевых продуктов лечебно-профилактического и функционального значения.

При использовании в пищевом производстве молочной сыворотки в натуральном виде белковых концентратов в исследуемую систему вносят только определенное количество белков, лактозы и кальция, но и значительную часть одновалентных ионов кальция и натрия. При этом уровень их несения нерегулируем, что не позволяет с большой достоверностью прогнозировать свойства системы и в конечном итоге качество готового продукта.

Состав, пищевая и биологическая ценность молочной сыворотки дали основание считать ее универсальным сырьем. При выработке продуктов из этого вида сырья могут быть использованы все составные части сыворотки или отдельные ее компоненты. Комплексный подход к использованию всех составных частей молочного сырья позволяет неиспользованные составные части в одних продуктах переработать на другие виды продуктов.

В настоящее время, когда перед молокоперерабатывающими предприятиями стоит актуальная проблема дефицита, глупо не пользоваться тем, что вполне может стать конкурентным преимуществом, а именно использовать молочную сыворотку в основном производстве. Экономическая выгода достигается путем снижения себестоимости продукции за счет использования молочной сыворотки или замена составных частей молока компонентами сыворотки, в том числе сухой.

Основные продукты в общемировой структуре применения молочной сыворотки – сухая молочная сыворотка, деминерализованная молочная сыворотка, концентраты сывороточных белков и лактозы. Самым распространенным способом переработки молочной сыворотке во всем мире является сушка.

Сухая сыворотка - ценный компонент для обогащения пищевых продуктов (хлебобулочных, кондитерских, мясных изделий) полноценными белками животного происхождения, улучшающей их пищевую и биологическую ценность.

Лактоза сыворотки - ценный углевод, необходимый организму человека не только для покрытия энергетических потребностей, но и для нормального протекания важнейших биохимических и микробиологических процессов. Лактоза обладает бифидогенной активностью: поддерживает микробиоценоз в пищеварительном тракте человека, способствует усвоению кальция, магния, фосфора. Уникальная биологическая ценность лактозы обусловила необходимость получения ее в виде специального продукта - молочного сахара, который достаточно широко применяется при производстве лекарственных препаратов, продуктов детского питания на молочной основе, молочных и овощных консервов, антибиотиков.

Таким образом, значимость продуктов из сыворотки в современном ассортименте пищевой продукции заключается:

В повышении эффективности производства;
Улучшении качества за счет повышения пищевой и биологической ценности, улучшения функциональных свойств продуктов;
Увеличении объема производства и снижении себестоимости продукции.

Эффективный способ переработки творожной сыворотки

Все направления глубокой переработки молочной сыворотки связаны с биотехнологией, позволяющей получать широкую гамму продуктов(5) . К ним относятся: органические кислоты и спирт этиловый; микробный жир, белок одноклеточных микроорганизмов и био ЗЦМ; ферменты, аминокислоты и витамины; глюкозогалактозный сироп (ферментативный гидролиз); метан, биогаз, углекислый газ; антибиотики и антиоксиданты. За рубежом на основе глубокой переработки молочной сыворотки выпускается широкий ассортимент продуктов энтерального питания, которые обеспечивают поддержание и реабилитацию пищевого статуса здоровых и больных людей(5). Следует подчеркнуть, что экономически выгодно получать из сыворотки высокоочищенные белковые компоненты.

Сформированы два основных направления переработки молочной сыворотки:

Получение сгущенных и сухих концентратов для производства пищевых продуктов и полуфабрикатов (молочных, мясных, мучных, мороженного, плавленых и мягких сыров, продуктов детского, диетического, лечебного питания и т.д.);
Производство кормовых продуктов (жидких, сгущенных, сухих) и заменителей молока (цельного, овечьего), премиксов, добавок и кормовых смесей.

Наибольший интерес у молочных предприятий вызывает переработка творожной сыворотки. Ее высокая кислотность значительно затрудняет возможность использования при производстве молочных продуктов. Согласно статистическим данным, на долю творожной сыворотке в России приходится более 45% общего объема сыворотки. Широкое использование в молочной промышленности мембранных методов открыло возможности для получения новых видов молочных продуктов и повлекло за собой коренное изменение ряда технологий молочной сыворотки. По нашему мнению, для переработки кислой сыворотки наиболее перспективна электродиализная обработка, особенно после широкого апробирования технологий в молочной промышленности. В случае использования электродиализа решаются две проблемы, свойственные кислой (творожной и казеиновой) молочной сыворотке: высокая минерализация и высокая кислотность.

Наиболее целесообразно, простым и экономически эффективным направлением является производство напитков на основе молочной сыворотке. Внедрение таких технологий на предприятиях не вызывает особых затруднений, по скольку последовательность технологических операций и основное оборудование практически не отличается от традиционных схем производства кисло - молочных напитков.

Одним из резервов увеличения эффективности производства является более рациональная переработка сырья с использованием всех составных частей. Большое внимание уделяется использованию вторичных продуктов зерноперерабатывающих предприятий. Перспективным растительным сырьем, полезным по содержанию питательных и биологически активных веществ и обладающим широким спектром лечебно-профилактическим свойств, являются отруби, которые можно применять в качестве белково-углеводной добавки в гелеобразные сывороточные продукты. В качестве белково-углеводной добавки в гелеобразные сывороточные продукты выбраны пшеничные отруби, поскольку в них больше всех незаменимых компонентов.

Технология гелеобразных сыворо точных продуктов с белково-углеводной добавкой предусматривает добавление гелеобразователя (желатин, пектин, агар, и другие) для перевода сыворотки в коллоидное состояние геля, а также различных вкусовых компонентов, улучшающих органолептические показатели и повышающие пищевую ценность. Гелеобразующие свойства гидроколлоидов можно регулировать, комбинируя их фракции или добавляя другие гидроколлоиды. Добавление нежелирующих загустителей к гелеобразователям уменьшает синерезис, а также ведет к улучшению стабильности геля при замораживании и оттаивания. На основании выполненных комплексных исследований предложена рецептура гелеобразного сывороточного продукта с белково-углеводной добавкой. Основные технологические стадии производства следующие: приемка и оценка качества сырьевых компонентов; подготовка компонентов; составление смеси; подогрев смеси; набухание; пастеризация; регулирование Ph; фасование; маркировка и упаковка; охлаждение и хранение. Пастеризацию проводят при температуре, обеспечивающей инактивацию посторонней микрофлоры, а также способствующей формированию прочного геля.

3. Ранжирование молочных предприятий по объему переработки молока.

4. Концепция рациональной переработки молочной сыворотки.

5. Глубокая переработка сыворотки: лактоза и её производные.

6. Получение деминерализованной молочной сыворотки.

7. Прогнозируемое развитие переработки сыворотки.

8. Список использованной литературы.

Молочная промышленность относится к ресурсо- и энергоемким отраслям промышленности. Учитывая проблему, связанную с дефицитом молочного сырья, все большую актуальность приобретает вопрос о его рациональном использовании. Молокоперерабатывающие предприятия в большинстве своем сливают молочную сыворотку, образующуюся в процессе производства молочных продуктов в канализацию, как отходы производства, что является негативным с экологической точки зрения и, мягко говоря, просчетом с экономической.

2. Объемы подсырной сыворотки в мире.

В настоящее время объемы сыворотки в мире составляют около 140 млн. т. На рис. 1 представлены основные производители подсырной сыворотки в мире. В России, только по данным статистики, вырабатывается около 3 млн. т. молочной сыворотки.

Подобным же образом обстоят дела в развитых странах – государствах Европы и США. В Европе положительная динамика объемов сыворотки, предназначенной для переработки, происходит за счет роста производства сыра и казеина. Европейская сыродельная промышленность производит 6,8 млн. т. сыра в год и прогнозируется 2% увеличение объемов производства. Теоретически европейская промышленность дает сырье для 3 млн. т. лактозы и 0,39 млн. т. белков сыворотки. В Норвегии до 20% сгущенной сыворотки применяется в производстве сывороточных паст и сыров. В Швеции – около 14% используется на лактозу. Интересная особенность Австрии – до 12% идет на косметику и моющие средства, а 56% – на кормовые продуты. В одной из ведущих молочных стран Европы – Нидерландах – до 38% идет на ЗЦМ, до 35% на лактозу, 20% составляет производство деминерализованной и делактозированной сыворотки, 7% идет на корма и напитки.

Крупнейшие производители сыворотки в Европе имеют долю производства около 35% от общего объема. Эти предприятия с 1994 г. Пребывают в составе EuropeanWheyProductsAssociation (EWPA), которая представляет интересы производителей продуктов из сыворотки в Европе. Производство продукции из сыворотки приносит прибыль.

EWPA занимается реализацией совместных проектов научного и технического плана. Например, в рамках EWPA разработаны единые требования:

- на сыворотку сухую сладкую;

- на сыворотку сухую кислую;

- на деминерализованную сыворотку;

- на делактозированную и деминерализованную сыворотку;

- на концентраты сывороточных белков;

- на лактозу пищевую и др.

В молочную сыворотку переходит половина сухих веществ молока (в среднем 6,3%). Теоретически, с учетом потерь, выход молочной сыворотки из 1 т молока, направляемого на высокобелковые продукты, составляет от 65% до 82%:

- сыры натуральные – 80%;

- сыры обезжиренные – 65%;

- сыры низкожирные – 65%;

- казеин технический – 75%;

- казеин пищевой – 82%.

3. Ранжирование молочных предприятий по объему переработки молока

В Российской Федерации, за редким исключением, все предприятия выпускают творог, казеин, мягкие или твердые сыры, т.е. у всех у них существует проблема переработки сыворотки. Ныне в России объемы сыворотки составляют около 3,0 млн. т. К сожалению, цифры по видам сыворотки в официальной статистике РФ не указываются, но можно предположить, что творожной сыворотки несколько больше, чем подсырной. Однако, на некоторых предприятиях есть большие объемы (от 5 до 100 т) различных видов сыворотки: подсырной (несоленой и соленой) и творожной. И тогда объемы сыворотки по предприятиям составляют 250 – 500 т/сут.

Что касается переработки молочной сыворотки в России (рис. 2), то за последние 15 лет объем продукции из нее значительно сокращен. Например, объемы производства молочного сахара-сырца сократились в 3,6 раза (2,2 тыс. т), рафинированного молочного сахара – в 24 раза (0,07 тыс. т), сыворотки сгущенной без сахара – в 22 раза, сыворотки сгущенной с сахаром – в 5 раз.

На каждом молочном предприятии есть общие и частные проблемы, связанные с переработкой сыворотки. На первом этапе выяснили, какой вид сыворотки на предприятии, каковы ее объемы. На втором этапе приступили к технологическому аудиту. Выяснили, каково обеспечение площадями, технологическим оборудованием, энергоресурсами (паром) и электрической энергией, водо- и хладоснабжением, инженерное обеспечение (технический персонал), месторасположение предприятия, а также кто является потенциальным потребителем продукции из сыворотки (рис. 3).

Когда закончен анализ трех составляющих: объемов сыворотки, вида сыворотки и потенциальных технических возможностей предприятия, можно приступить к третьему этапу – созданию рациональной технологии переработки сыворотки. Рациональность – это когда относительно устойчивая совокупность трех перечисленных выше составляющих определяет наиболее выгодную и прибыльную стратегию молочного предприятия путем реализации определенных технологий переработки молочной сыворотки. Эта стратегия может быть осуществлена как в виде сбыта натуральной сыворотки, так и в виде внедрения технологии или определенного сочетания технологий переработки.

Рассмотрим сбыт сыворотки в натуральном виде. Это может быть рационально при небольших ее объемах (до 10 т/сут) и незначительных расстояниях доставки (до 150 км). Однако, как и во всех правилах, есть исключения.

Использование натуральной сыворотки достаточно хорошо известно:

- получение десертов и мороженого;

- питательные среды (хлеб, антибиотики);

- в качестве удобрений;

- косметика и оздоровительные ванны.

4. Концепция рациональной переработки молочной сыворотки

Для малых предприятий рациональность использования натуральной сыворотки можно рассмотреть на примере изготовления хлебобулочных изделий из пшеничной муки. Количество натуральной сыворотки зависит от сорта и хлебопекарных достоинств муки, вида хлебобулочных изделий, применяемых технологических схем, а также от кислотности сыворотки. Использование сыворотки дает возможность: активизировать процесс брожения и интенсифицировать процесс приготовления теста, улучшить вкусовые качества, внешний вид изделий, повысить биологическую ценность, замедлить процесс черствения, сэкономить расход муки, а также предупреждать зараженность хлеба картофельной (тягучей) болезнью.

Как видно из зарубежного опыта, рациональным может быть использование сыворотки на кормовые цели в составе ЗЦМ или в натуральном виде, что предполагает простое смешивание с сухими компонентами растительного происхождения.

Конечно, более перспективно полное использование сухих веществ сыворотки, которое базируется на обезвоживании выпариванием под вакуумом и сушкой.

Помимо представленных направлений в последние годы уделяется большое внимание биотехнологии молочной сыворотки – получению производных из отдельных компонентов (гидролизаты молочного жира и белков, производные лактозы – лактулоза, лактиол, галактоолигосахариды, тагатоза и др.)

Рассмотрим вариант, с которым может столкнуться какое-либо предприятие: небольшие объемы сыворотки, нет значительных финансовых возможностей и нет хотя бы одного из ценных компонентов сыворотки, например, сывороточные белки (около 20% белков остается в сыворотке). Благодаря высокой биологической ценности сывороточные белки рационально использовать при создании продуктов лечебного и специального назначения. В ряде стран использование сывороточных белков положено в основу технологии сыров типа рикотта, сырьем для которых служит подсырная сыворотка с добавлением или без добавления обезжиренного молока.

Рациональное использование сывороточных белков может быть следующим:

Учитывая, что большую проблему на сегодня представляет как творожная, так и подсырная сыворотка, были определены соотношения для совместной коагуляции белков обезжиренного молока и сыворотки в зависимости от их кислотности. В результате этих исследований выяснилось, что на некоторых молочных предприятиях рационально сыворотку вообще не сепарировать, а получать белковый продукт, который может быть трех видов:

- белковый концентрат для обогащения кисломолочных напитков;

- творожный продукт, в котором соотношение казеина и сывороточных белков приближено к соотношению их в молоке, в то время как, например, в традиционном твороге это соотношение – 16:1;

- сырный продукт, представляющий собой мягкий сыр с повышенным содержанием сывороточных белков (с повышенным благосодержанием за счет гидрофобности).

Во всех этих технологиях остается осветленная сыворотка, которую рационально использовать, как и натуральную сыворотку, в технологиях напитков.

Напитки из молочной сыворотки на 1-ой ступени классификации различаются по видам сырья:

- напитки на основе молочной сыворотки и сырья молочного происхождения;

- напитки на основе молочной сыворотки с добавлением компонентов немолочного происхождения (комбинированные);

- на основе молочной сыворотки с заменой компонентов сыворотки компонентами немолочного происхождения (модифицированные).

На 2-ой ступени классификации напитки подразделяют по способам обработки (ферментированные и неферментированные) и в зависимости от вида используемых микроорганизмов и ферментов они могут быть как безалкогольными, так и алкогольными.

На последующих стадиях напитки на основе молочной сыворотки различаются по функциональному назначению:

- для массового потребления;

- для диетического и лечебного питания;

- для детского питания;

- по видам вносимых добавок (соки, экстракты, ароматизаторы, красители, стабилизаторы и т. п.).

Глубокая переработка сыворотки: лактоза и её производные

Немалый интерес представляет рациональная переработка сыворотки на предприятиях, имеющих цеха лактозы. Речь идет о том, чтобы на имеющимся оборудовании и площадях организовать альтернативные производства или расширить ассортимент продукции.

Перспективны технологии глубокой переработки с получением лактозы. Что касается производных лактозы – галактоолигосахаридов и лактулозы, то следует отметить, что это превосходные компоненты при создании продуктов здорового или "функционального" питания.

Самым изученным пребиотиком на сегодняшний день является лактулоза, получаемая из молочного сахара методом трансформации молекул лактозы. Мировой рынок лактулозы, по словам экспертов, оценивается в 700 – 800 млн. долларов. Средняя мировая цена за тонну лактулозы составляет 5000 – 6000 долларов.

Рациональная переработка сыворотки в цехах сушки может включать организацию производства сухой сыворотки с кристаллизацией и без нее, с использованием наполнителей (меланжа, соевого молока, кукурузного крахмала, муки и др.), смесей с обезжиренным молоком.

Побочным сырьем в цехах лактозы является меласса молочного сахара, из которой можно получать бифидогенные кормовые добавки – БИКО-ДО.

Причем в качестве сырья может использоваться и молочная сыворотка. БИКОДО могут быть трех видов – жидкие, сгущенные и сухие.

5. Получение деминерализованной молочной сыворотки

На рис. 7 представлена технологическая схема получения деминерализо-ванной молочной сыворотки с использованием электродиализных установок.

Если необходимо более глубокое обессоливание сыворотки, то применяется электромембранный процесс – электродиализ, принцип действия которого изображен на рис. 8.

Вся установка автоматизирована и полностью исключено влияние человеческого фактора. Это позволяет гарантировать эксплуатацию установки в течении двух лет с последующим обслуживанием производителя установок.

6. Прогнозируемое развитие переработки сыворотки

Каковы же перспективы в области переработки молочной сыворотки на сегодня? По мнению европейских ученых, это выглядит следующим образом. (рис. 9).

Хотелось бы отметить еще один фактор, влияющий на рациональность, а именно, важный компонент сыворотки – воду! Например, конденсат ВВУ используется в технологических процессах предварительно нагревания, растворения, мойки, после дополнительной очистки – в котельной и др. После обратного осмоса – это вода для паровых котлов. Последние разработки по энергоемким технологиям показывают, что возможна рациональная переработкасточных вод для получения биогаза. Для этой цели в Германии существует более 200 заводов, где применяют анаэробный метод очистки сточных вод.

Таким образом, нет предела развитию технологий переработки молочной сыворотки!

7. Список использованной литературы

1. Статистический сборник "Балансы и употребление основных продуктов питания населения Украины" за 2004 год., Ю. М. Остапчук. – К., 2005. – 54 с.

2. Горбатова К. К. Химия и физика молока. – М.: Колос, 1993. – 192 с.

3. Гартман м. Общая биология. – М.: Л.: ГИЗ биологической и медицинской литературы. – 1935. – С. 514-517 (пер. с немецкого).

4. Радаева А. И. Рациональная переработка сыворотки / И.А. Радаева, А. Н. Петров, // Молочная промышленность. – 2001. - №5. – С. 34-36.

5. Фролькис В. В., Мурадян Х. К. Электродиализное обессоливание молочной сыворотки. – Л.: Наука, 1998. – 245 с.

Молочная сыворотка является вторичным молочным сырьем при производстве сыров, творога и казеина. Молочная сыворотка отделяется после свёртывания молока (точнее сказать молочного белка — казеина) в результате изменения (снижения) pH до 4,6 ед. под воздействием молочной кислоты, образуемой микроорганизмами, либо внесённой искусственно любой кислотой, или в результате воздействия протеолитическими ферментами (сычужный фермент). Молочная сыворотка является продуктом с естественным набором жизненно важных минеральных соединений, таких как калий, магний, кальций, натрий, фосфор и хлор.

Кроме минеральных веществ в сыворотку почти полностью переходят водорастворимые и некоторая часть жирорастворимых витаминов. Количество пиридоксина, холина и иногда рибофлавина в сыворотке превышает их содержание в молоке, что обусловлено жизнедеятельностью молочнокислых микроорганизмов.

Из органических кислот в молочной сыворотке обнаружены молочная, лимонная, нуклеиновая и летучие жирные кислоты – уксусная, муравьиная, пропионовая и масляная.

Из ферментов в молочной сыворотке обнаружены гидролазы, фосфорилазы, окислительно-восстановительные, переноса и изомерации.

В молочной сыворотке в среднем содержится 134 мг/100мл азотистых соединений, из которых около 65% являются белковыми азотистыми соединениями, а 35% небелковыми.

В состав аминокислот молочной сыворотки входят аминокислоты белковых веществ и свободные аминокислоты. Аминокислотный состав сывороточных белков отличается от состава казеина. В сывороточном белке альбумине содержание триптофана в 4 раза больше, чем в казеине, содержание незаменимой аминокислоты цистина в глобулине – почти в 7 раз, а в альбумине – в 19 раз больше, чем в казеине.

В альбумине и глобулине также больше незаменимой аминокислоты лизина, которая играет определенную роль в защитных реакциях организма. Такое содержание аминокислот важно для биологических процессов, происходящих в организме. Сывороточный белок считается наиболее ценным белком молока. И по своей биологической ценности он превосходит белок куриного яйца, так как для покрытия суточной потребности человека в незаменимых аминокислотах требуется 28,4 г общего белка коровьего молока, 17,4 г. яичного и всего лишь 14.5 г сывороточного белка в нативном состоянии. В молочной сыворотке содержатся все незаменимые аминокислоты.

Молочная сыворотка является хорошей средой для развития различных микроорганизмов. Из литературных источников известно, что молочную сыворотку используют в качестве распространенного лечебно-профилактического продукта, особенно при заболеваниях почек и желудка, при раке и каменной болезни.

Как наименее энергетически ценный молочный продукт, молочная сыворотка обладает выраженным свойством возбуждать секрецию желудочных пищеварительных желез. В связи с этим, сыворотка показана при гастритах с пониженной кислотностью. Использование молочной сыворотки желательно в пожилом возрасте в связи со снижением желудочной секреции соляной кислоты и развитием состояния секреторной недостаточности. В результате клинических исследований профессора Х.И.Вайншена установлено стимулирующее действие молочной сыворотки на секрецию желудочного и поджелудочного соков, желчи, моторную функцию кишечника и диурез.

Молочная сыворотка является идеальным ингредиентом при производстве детского питания, так как с ее помощью появляется возможность составлять рецептуры детского питания, приближающегося по составу к материнскому молоку. Сыворотка также пользуется повышенным спросом среди производителей диетических продуктов, сухих смесей и продуктов питания, для которых концентрация минералов – один из критических параметров.

В соответствии с современной концепцией сбалансированного питания в рационе детей должны быть биологически полноценные молочные продукты, соответствующие возрастным физиологическим и психологическим особенностям ребенка. В результате изучения требований, предъявляемых к продуктам детского питания, а также свойств и ценность молочной сыворотки, можно утверждать, что молочная сыворотка имеет не только приближенный к материнскому молоку состав, но и существенно влияет на технологический процесс, что делает ее использование экономически выгодной.

Разработана группа биологически активных веществ на основе молочной сыворотки: молочные продукты, детские смеси, спортивное питание. Сывороточные продукты имеют особый состав и их уникальные свойства делают их идеально подходящими компонентами в составе различных рационов. С их помощью можно успешно преодолевать трудности в вопросах питания человека и вскармливания новорожденных детей. Главные составляющие сывороточных продуктов — это лактоза, протеины и минералы.

Таким образом, продукты из молочной сыворотки являются важными и принятыми для диетического и лечебного питания. Они могут значительно повысить биологическую ценность питания и за счет липотропных и антиоксидантных компонентов (фосфолипидов, холина, лейцина, витамина Е и других веществ) смягчить проявление скрытых форм витаминной недостаточности. Поэтому молочную сыворотку необходимо полнее перерабатывать на пищевые цели.

Сливать в канализацию молочную сыворотку крайне невыгодно, так как практикуемый на сегодня в России повсеместный ее слив в канализацию эквивалентен ежегодной потере более 1,13 млн.тонн молока. Кроме того, молочная сыворотка в непереработанном виде создает экологическую опасность для окружающей среды, так как ее загрязняющая способность превышает аналогичный показатель для бытовых сточных вод в 500-100 раз. Материальные потери только на утилизацию сливаемой сыворотки на очистных сооружениях России оцениваются в 12-15 млрд. рублей в год. Поэтому вопросы, связанные с переработкой и рациональным использованием молочной сыворотки остаются актуальными для пищевой промышленности до настоящего времени.

В настоящее время, в промышленно развитых странах на пищевые цели перерабатывается от 70 до 90% молочной сыворотки. Однако проблема полного и рационального использования молочной сыворотки не решена во всем мире. Она остается актуальной и в нашей стране. Поэтому исследования по разработке новых видов продуктов с использованием молочной сыворотки являются актуальными.

Библиографический список

Грачева И.М. Биотехнология биологически активных веществ. Издательство: Элевар. 2006. - 338 с.

Залашко М. В. Биотехнология переработки молочной сыворотки. – М.: Агропромиздат, 1990. - 252 с.

Евдокимов И.А. Электродиализ молочной сыворотки / И.А. Евдокимов, Н.Я.Дыкало, А.В.Пермяков // Монография. – Георгиевск6 ГТИ (филиал) СевКавГТУ, 2009. – 248 с.

Разговоров П.Б. Технология получения биологически активных веществ. Издательство: Иваново, 2010. - 420 с.

Храмцов А.Г. Технология продуктов из молочной сыворотки /А.Г.Храмцов, П.Г.Нестеренко: Учебное пособие. – М.: ДеЛи принт, 2004. - 587 с.

Читайте также: