СТАВРОПОЛЬСКИЕ УЧЕНЫЕ РАЗРАБАТЫВАЮТ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩУЮ ТЕХНОЛОГИЮ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ «МОЛОЧНОЙ ВОДЫ»
Современное молочное производство потребляет, по разным оценкам, от 1 до 10 л воды на каждый литр переработанного молока. Внедрение ресурсосберегающих технологий является актуальной задачей как с точки зрения экологии, так и экономической эффективности бизнеса.
Ученые Северо-Кавказского федерального университета, в рамках реализации национального проекта «Наука и университеты», разрабатывают технологию, позволяющую использовать «молочную воду» для хозяйственных нужд предприятий.
Как известно, молоко на 85-88% состоит из воды. В большинстве видов питьевого молока и кисломолочных продуктах соотношение воды к сухим веществам (белкам, жирам, лактозе и минорным компонентам) находится в указанном диапазоне. Для других продуктов характерно концентрирование одного или нескольких компонентов, например, в твороге и сырах, в сгущенных и сухих молочных продуктах. В процессе производства последних «молочная вода» удаляется различными способами и, как правило, не используется, т.е. сбрасывается вместе со стоками предприятий.
На сегодняшний день активно растут объемы производства сухих молочных ингредиентов – изолированных компонентов, последовательно получаемых из молока путем его фракционирования различными методами: сначала сепарированием выделяют сливки, а затем при помощи мембранной фильтрации «отсеивают» белки и молочный сахар (лактозу). На выходе получают такие продукты, как масло или обезвоженный молочный жир, сухие белковые концентраты, кристаллическую лактозу или лактулозу. Данные молочные ингредиенты высоко востребованы в самых разных пищевых производствах, в том числе в качестве БАД и специализированном питании.
После того, как все ценные питательные вещества выделены, от молока остается раствор солей с очень небольшой концентрацией – всего один грамм на стакан воды. Но это все еще не чистая вода, и использовать ее, к примеру, для мойки оборудования невозможно. Как правило, этот производственный поток дальнейшей переработке не подлежит и считается отходом. На помощь приходит обратный осмос – процесс фильтрации через мембраны с размером пор порядка 0,1–1 нанометров. Такие мембраны практически полностью задерживают все растворенные минеральные и органические вещества молока. Не удивительно, что для того, чтобы «продавить» солевой раствор через обратноосмотические мембраны, необходимо приложить к нему давление не меньше 10 атмосфер. Чистота фильтрата в результате оказывается значительно выше, чем у обычной водопроводной воды. Научной задачей является оптимизация процесса и снижение стоимости получение такой воды по сравнению с водопроводной.
По мнению старшего научного сотрудника центра биотехнологического инжиниринга СКФУ, к.т.н. Виталия Кравцова: «Примерно три четверти всей воды, содержащейся в молоке, можно таким образом пустить на производственные нужды». Параллельно с отработкой технологии выделения «молочной» воды ставропольские ученые ищут пути использования ее побочного продукта – сконцентрированного раствора минералов молока.