Технология производства сывороточных белков
При производстве сыра молоко подвергают закисанию, при этом сворачивается основной протеин молока, казеин, превращаясь вместе с жиром в так называемое сырное зерно. Оно подвергается дальнейшей обработке в сыроделии. Оставшийся продукт называется сывороткой. В среднем на каждую тонну сыра приходится примерно восемь тонн сыворотки. Сыворотка является смесью, масса сухих веществ составляет примерно 6,5%.
Чтобы использовать сыворотку в качестве высокоценного продукта, следует разделить отдельные компоненты и изготовить концентрат. Возникает, прежде всего, концентрат протеина сыворотки (WPC) и концентрат лактозы.
Концентрат протеина сыворотки (Whey Protein Concentrate) используется благодаря своей питательности и полезным свойствам в качестве пищевого продукта. Получающаяся при этом лактоза также находит применение в пищевой или фармацевтической промышленности.
Существует четыре типа фильтрации:
При мембранной фильтрации мембрана служит для задержки крупных молекул. При часто используемом методе поперечного течения осадок (то есть то, что удерживает мембрана) направляется поперечно мембране и тем самым препятствует её засорению. Использование перепада давления ( трансмембранное давление ) приводит в движение жидкость и гонит её вместе с мелкими молекулами , всё вместе называется пермеат , через мембрану. Выбирая мембрану, можно регулировать, какие молекулы пройдут, а какие будут задержаны. Мембраны различаются по материалам, из которых они сделаны (полимеры, керамика, высококачественная сталь) , способу упаковки (полое волокно, обмоточные и панельные модули) и величине пор.
По величине пор различаются четыре типа фильтрации :
• микрофильтрация (MF: 0,05 до 10 μm)
• ультрафильтрация (UF: 1 kDa до 500 kDa)
• нанофильтрация (NF:150 до 1000Da)
• обратный или реверсный осмос (RO: < 150 Da)
Единица Далтон (Da) равнозначна единице атомной массы и служит в мембранной технике для обозначения величины пор или разделителей . Обычно для сыворотки применяются ультрафильтрационные обмоточные модули с величиной пор 10 kDa, чтобы концентрировать протеины сыворотки . На втором этапе в процессе нанофильтрации с мембраной 150-kDa удерживается лактоза. В заключение при помощи обратного осмоса отделяются оставшиеся соли, получается чистая вода.