Вода в молочной промышленности

Чистая вода необходима для любой промышленности. При производстве молочной продукции она требуется для восстановления молока, охлаждения готового продукта, промывки продуктов, мытья помещений, дезинфекции емкостей и оборудования. В среднем для производства 1 л молока требуется 2-5 л чистой воды высокого качества. Для другой молочной продукции этот объем еще выше. Поэтому в молочной промыленности активно используют водоочистное оборудование, работающее по технологии обратного осмоса.

Применение обратного осмоса

Системы обратного осмоса приносят пользу не только домохозяйкам для получения чистой питьевой воды. Они получили широкое применение в пищевой промышленности, в том числе и в молочной отрасли. Обратноосмотическая мембрана используется при переработке сыворотки и в изготовлении сыра. Обратный осмос особенно эффективен там, где занимаются выпуском концентратов и сухих молочных продуктов. Не обходится без такой системы и получение продукта, который так любят дети, - сгущенное молоко.

Обратный осмос применяют как самостоятельную технологию, так и в сочетании с микрофильтрацией, ультрафильтрацией, выпариванием для концентрации, очищением или восстановлением ценных компонентов из пищевых растворов. Такая система уменьшает затраты: сокращается расход энергии и можно отказаться от энергоемких процессов выпаривания и дистилляции воды. Обратный осмос потребляет примерно 110 кДж/кг воды, а средний пищевой выпариватель - 700 кДж/кг.

Основное применение в молочной промышленности включает процессы сгущения пищевых продуктов и получение очищенной воды высокого качества для купажирования и мойки оборудования.

К преимуществам системы обратного осмоса можно отнести:

• сепарация без теплового воздействия, что значительно сохраняет качество продукта;
• за счет использования отработанной воды сокращается ее расход в целом;
• появляется возможность получать новые продукты и совершенствовать вкусовые качества старых;
• уменьшаются отходы производства;
• система занимает мало места и не требует таких же больших затрат, как при установке выпаривателя.

Для молочной промышленности обратный осмос еще хорош и тем, что концентрирует технологические жидкости от 10% общих растворенных веществ до 25%. И делает он это намного дешевле, чем обычное выпаривания. А низкие температуры, при которых проходит процесс, практически предотвращают потерю летучих вкусовых компонентов и не дают изменяться компонентам чувствительным к нагреву. Применение обратного осмоса позволяет использовать воду повторно, это значительно экономит водный ресурс. Сегодня обратный осмос в молочной промышленности стал незаменим при концентрации сыворотки для изготовления сыра, концентрации молока, обессоливании сыворотки и при очистке сточных вод.

Обратный осмос для концентрации сыворотки используется в сочетании с другими мембранными процессами. Например, для изготовления сывороточного протеина и лактозы пермеат сыворотки проходит через обратный осмос и ультрафильтрацию. В отходах от такой обработки значительно снижается уровень биологического кислорода. Крупнейший сыродельный завод Калифорнии для концентрации лактозы в своем производстве использует тарелочные и рамочные обратноосмотические модули. После ультрафильтрацию, пермеат пропускают через две параллельные обратноосмотические линии, где пермает проходит деминерализацию. А третья линия обратного осмоса восстанавливает и очищает воду для системы ультрафильтрации. Обработка обратным осмосом позволяет использовать пермеат как воду для промывки.

Обратноосмотический концентрат молока при дальнейшем смешивании с водой дает не менее полезный вкусный продукт, который может храниться при 4°C, не теряя своих качеств. Сыр "Чеддер" получается именно путем обратного осмоса. Производство сыра увеличивается на 3%, а расход молока сокращается на 20%. Творога, изготовленного путем обратного осмоса, на выходе получается на 5% больше, чем творога, который делается по традиционной технологии, при одинаковом количестве исходных ингредиентов.

Сточные воды молочных заводов

Основной объем стоков получается на следующих этапах производства молочной продукции:

• промывка технологического оборудования;
• пастеризация и розлив;
• производство казеина и сыра;
• производства сливочного масла.

Чтобы снизить загрязненность стоков пахту и сыворотку дополнительно обрабатывают: с помощью ультрафильтрации извлекают белковый продукт, с помощью электродиализа — лактозу.

Объем сбрасываемых стоков определяется типом производимого продукта, производительностью завода и его оснащенностью. В среднем на каждый литр переработанного молока сбрасывается от 1 до 6 литров сточных вод:

• молоко — 1-3 л/л;
• масло и сухое молоко — 1-2 л/л;
• сыры и казеин — 2-4 л/л;
• йогурты и сырки — 3-6 л/л.

Очистка стоков молочных предприятий сводится к усреднению концентрации содержащихся загрязнений, напорной флотации, биологической очистке, доочистке и обеззараживанию.