Технология молока и молочных продуктов
жүктеу/скачать 3,36 Mb.
|
Крусь Г.Н., Храмцов А.Г., Волокитина З.В., Карпычев С.В. Технология молока и молочных продуктов
| Этанол. Лактоза может трансформироваться этиловый спирт (этанол) при ее сбраживании специальными рассами дрожжей. Общая схема сбраживания представлена ниже:
С12Н22О11 + Н2О -----> 2С6Н12О6 ----> 4С2Н5ОН + 4СО2 лактоза монозы этанол Теоретически из 1 т молочной сыворотки (45 кг лактозы) возможно получение 68,2 дал этанола и до 25 кг диоксида углерода. На практике эти величины ниже за счет потерь. Наиболее благодатной средой для брожения считается УФ-фильтраты, т. к. молочную сыворотку приходится очищать от жира и белков. Способностью сбраживать лактозу с образованием этилового спирта и диоксида углерода обладают лишь немногочисленные представители дрожжей. Например, по данным проф В. М. Богданова 15 штаммов, испытанных им, продуцировали из лактозы от 0,36 до 2,42% этанола. Для практического использования в настоящее время рекомендуются дрожжи Kluyveromyces fragilis или Candida pseudotropikalis для нативной сыворотки и специально подобранные и штаммы дрожжей Klyveromyces marxianus Пр-8 для подсгущенной сыворогтки. Производство этанола на основе сбраживания лактозы возможно путем использования: нативной (неконцентрированной) молочной сыворотки; концентратов молочной сывортки с содержанием лактозы 15-20%; молочной сыворотки с гидролизованной до моноз лактозой; молочной сыворотки с иммобилизацией дрожжевых клеток на носителе. Схема технологического процесса получения этилового спирта молочной сыворотки включает следующие операции: приемку и подготовку исходного сырья - молочной сыворотки, дрожжей и вспомогательных материалов; очистку молочной сыворотки от казеиновой пыли, молочного жира и сывороточных белков; охлаждение до температуры брожения 28-34С; внесение дрожжевой закваски; сбраживание лактозы; отделение осадка дрожжей; перегонка бражки и ректификация спирта; расфасовка, упаковка, хранение и маркетинг готовой продукции. Схема технологической линии производства этилового спирта из подсырной сыворотки, разработанная ВНИИМС, приведена на рис . Для производства используют свежую подсырную сыворотку с кислотностью не выше 20ºТ, очищенную от казеиновой пыли, молочного жира и сывороточных белков способами, аналогично производству молочного сахара. Осветленную сыворотку охлаждают до 28-34ºС и вносят дрожжевую закваску. При работе с концентрированной сывороткой ее сгущают 3-5 раз в вакуум-выпарных аппаратах. Дрожжевая закваска готовится вначале лабораторная, затем производственная. Для активизации роста дрожжей в закваску рекомендуется вносить минеральные соли (сульфат аммония, соли калия и кальция). Рост биомассы проводится при температуре 28-30ºС, pH 4,5 ед. и обязательном аэрировании воздухом с перемешиванием смеси. Размножение дрожжей проводят до достижения их концентрации 1,5-1,7 млрд в 1 мл. Полученная суспензия дрожжей "бродящего типа" используется в качестве посевного материала (закваски). Доза закваски составляет 8-10% от объема исходной сыворотки. Брожение осуществляется в резервуарах (бродильных чанах - ферментерах) с автоматическим поддержанием температуры на уровне 29±1ºС с аэрацией воздухом и перемешиванием. Конец брожения определяют по плотности (остается постоянной в течении 24 ч) и остаточной лактозе - не более 0,3%. В питательной среде (бражке) накапливается этанола: при сбраживании нативной сыворотки - 2-3%, концентрированной - до 8%. Для выделения, концентрирования до 96% и очистки этанола используют брагоперегонные и ректификационные колонны. Перед перегонкой бражки дрожжи рекомендуется отсепарировать и использовать вновь в качестве закваски. Получаемая от перегонки барда содержит азотистые соединения, 3-4% минеральных солей, молочную кислоту и является ценным кормовым средством (добавкой) в жидком, сгущенном или сухом видах. Практический опыт показывает, что из одной тонны подсырной сыворотки на линии можно получить 25 л спирта этилового пищевого крепостью 96% с незначительным количеством сивушных масел, 30 кг альбуминного творога, подсырные сливки и белковую массу казеиновой пыли, а также до 40 кг кормовых дрожжей и до 60 кг диоксида углерода. По расчетам при этом высвобождается для пищевых целей 117 кг зерна или 300 кг картофеля. Описанный выше процесс позволяет получать молочную сыворотку, практически полностью освобожденную от лактозы. Спиртовое брожение при этом рассматривается как процесс, позволяющий получать пищевую или кормовую дрожжевую массу (белок) и в качестве побочного продукта этиловый спирт. По нашему мнению именно этот вариант является предпочтительным для отрасли. Производство этанола из концентрированной молочной сыворотки любого вида реализовано в Белоруссии (М.В.Залашко, К.В.Объедков с сотр.). В зарубежных схемах рекомендуется использование ультрафильтрации для очистки сыворотки от белков и обратного осмоса для сгущения ультрафильтрата. При этом экономически оправданным объемом переработки сыворотки в этанол считается 400 т/сутки. жүктеу/скачать 3,36 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|