Синтетические полимеры. Из сыворотки путем брожения получают молочную кислоту, а способом полимеризации путем дегидратации последней акриловую кислоту, которую используют для получения акриловых смол. Выход молочной кислоты из сыворотки - 90 - 95% от количества молочного сахара.
В водном растворе спонтанная полимеризация молочной кислоты протекает при комнатной температуре. В результате получаются лактилмолочная кислота, лактиды и лактил-лактилмолочная кислота в равновесном состоянии. При конденсации молочной кислоты образуется метиловый лактат. Молочная кислота и ее полимеры при реакции с жирными спиртами или многовалентными ионами металлов образуют полимеры, которые применяют для покрытий. При последующей этерификации получаются пластификаторы для виниловых смол. Сыворотку, частично ферментированную, применяют для эмульсионных красок, сухую сыворотку - как стимулятор роста растений, а также для предотвращения мозаичных вирусных заболеваний злаковых растений.
Смесь сыворотки с клеем или с другими химикалиями применяют в качестве связующих веществ при изготовлении сухой штукатурки, гипса или гипсового картона [2].
Из большого разнообразия пищевых, кормовых и технических продуктов, получаемых из молочной сыворотки, наибольший интерес для наших условий представляют следующие: сухая и сгущенная сыворотка, молочный сахар-сырец, сывороточный сироп, рафинированный молочный сахар, сывороточная паста и сыры из сыворотки по типу шведских (мюзеост), а также кормовые дрожжи.
Сухая молочная сыворотка может быть использована в хлебопекарном производстве либо в качестве компонента теста, либо при производстве жидких дрожжей. Наиболее эффективно использование молочной сыворотки при производстве молочного сахара, в том числе рафинированного, который находит широкое применение для изготовления продуктов детского питания. До настоящего времени производство молочного сахара и России развивалось по пути организации специализированных цехов при паро-механизированных сыродельных заводах. В этих цехах перерабатывается в основном подсырная сыворотка данного завода, поэтому такие цехи относительно мелки и малопроизводительны. Необходимо организовать производство так, чтобы использовать сыворотку глубинных сыродельных заводов, для чего нужно создать сироповарочные цехи, продукция которых должна поступить на специальный завод молочного сахара или на центральный сыродельный завод с крупным цехом молочного сахара. Сывороточный сироп хранится длительное время и его можно доставлять на центральный завод о зависимости от потребности.
Целесообразно использовать сыворотку на получение молочного сахара в количестве, потребном для медицинской промышленности, с целью полного прекращения импорта его, а также на выработку пищевых продуктов - киселя, кваса, шипучих напитков, сывороточной пасты и сыра, т.е. наиболее полно использовать ценные сухие вещества сыворотки для пищевых целей.
Витаминные препараты. В Ленинградском технологическом институте пищевой промышленности была разработана технология производства сухой обогащенной рибофлавином молочной сыворотки. Она заключается в следующем. К сыворотке при рН 5,5 - 6,5 прибавляют 1% глюкозы и 0,5 - 1% дрожжевого автолизата. Смесь пастеризуют при температуре 95°С в течение 15 - 20 мин. Затем среду охлаждают до 28 - 30°С и инокулируют дрожжеподобным микроорганизмом ErematheciumAshlyii, синтезирующим витамин В2 (рибофлавин) в виде 1% -ной суспензии мицелия 2 - 3-суточной культуры, выращенной на сусло-агаре. Культуру выращивают в ферментаторах глубинным методом при аэрации в течение 4 - 5 дней. По окончании ферментации массу высушивают и получают сухой обогащенный рибофлавином препарат, который можно использовать как корм или для обогащения ряда пищевых продуктов.
По разработанному во ВНИМИ методу на основе молочной сыворотки получают поливитаминный концентрат путем выращивания пропионовокислых бактерий, ацидофильной палочки и дрожжей. Биосинтез указанными микроорганизмами комплекса различных витаминов (в особенности B12, пантотеновой и никотиновой кислоты), а также биологически активных соединений типа стимуляторов и антибиотиков позволяет получить препарат, обладающий ценными биологическими свойствами и используемый для витаминизации молока и молочных продуктов.
Микроорганизмы культивируют раздельно, а затем смешивают их в равных количествах и высушивают. Пропионовокислые бактерии культивируют при 30°С в течение трех суток на молочной сыворотке, куда добавляют 5% гидролизованного молока и 0,5% дрожжевого автолизата.
Культуру ацидофильной палочки выращивают в течение 16 час на стерильном обезжиренном молоке при 37°С. Выращивание дрожжей на молочной сыворотке проводят в течение трех суток при 30°С.
В полученном препарате содержание витамина В12 составило от 13,5 до 44 мкг/кг, фолиевой кислоты - 1027 мкг/кг, B1 - 15,41 мг/кг, В2 - 1080 мг/кг. Препарат находит широкое применение как при витаминизации молочных продуктов, так и в медицине и животноводстве в качестве профилактического и лечебного средства при желудочно-кишечных и других заболеваниях.
Белково-витаминные концентраты. На молочной сыворотке выращивают кормовые дрожжи, а также получают белково-витаминный концентрат, имеющий следующий химический состав,% к сухому веществу: белков - 32, жиров - 5, молочного сахара - 25, безазотистых экстрактивных веществ - 32, минеральных веществ (кальция, фосфора: И Др.) - 16, молочной кислоты - 4. В порошкообразном концентрате содержится большое количество витаминов: В1 - 7,2, В2 - 42-49; РР - 123-193, В12 - 0,22, пантотеновой кислоты - 84 - 99; биотина - 0,11; пиридоксина - 8,2 мг/кг.
Выработка концентрата проводится по технологической схеме, разработанной Лефрансуа (Франция). Молочная сыворотка хранится в трех баках, откуда насосом подается на пастеризацию, после чего поступает в баки для смешивания с питательными солями. Из баков производится питание двух ферментаторов, где осуществляется непрерывное выращивание специальной культуры дрожжей, утилизирующих содержащиеся в сыворотке в первом баке лактозу, а во втором - молочную кислоту при непрерывной аэрации среды.
В ферментаторах постоянный уровень жидкости (эмульсии) поддерживается с помощью специального устройства, включаемого в действие импульсом от давления воздуха в трубопроводах, которое соответствует давлению столба жидкости в каждом аппарате.
Смесь, обогащенная дрожжами, поступает из обоих ферментаторов в двухкорпусный выпарной аппарат, где она сгущается до содержания 20 - 25% сухих веществ. Сгущенный продукт насосом подается в распылительную сушилку и в виде светло-желтого порошка - концентрата с содержанием 5% влаги и поступает на упаковку.
По такой схеме смонтированы комплектные установки на Острогожском, Вильнюсском и Знаменском маслодельных заводах с переработкой на каждой до 40 м3 сыворотки и получением до 2 т концентрата в виде порошка.
По этой схеме из 1 т сыворотки можно получить 45 - 48 кг концентрата, в том числе 13 - 15 дрожжей, 10 - 12 молочного сахара, 13 недрожжевых белков и других веществ и 8 кг солей.
На выработку 1 кг концентрата расходуются: 8 г фосфорной кислоты (в пересчете на фосфорный ангидрид. Р2Ог5); 35 г аммиачного азота в виде мочевины и сульфата аммония; не более 0,52 квт электроэнергии; 12 кг пара; менее 100 л воды; 200 г мазута. Обслуживают установку два человека. Применение концентрата снижает расход кормов при увеличении привеса.
Во ВНИМИ разработан способ получения из сыворотки жидких кормовых дрожжей - белково-витаминного продукта, содержащего до 25% белка. Такой продукт вполне заменяет обезжиренное молоко при выпойке телят. Примерная стоимость установки производительностью 300 тыс. т перерабатываемой сыворотки в год - 12 тыс. руб. Необходимо усовершенствовать технологию и оборудование и широко внедрить в промышленность метод получения из сыворотки кормовых дрожжей.
При использовании только половины сыворотки на выращивание кормовых дрожжей можно получить дополнительно 60 тыс. т мяса в год.
Сывороточный сироп. В производственных условиях из сыворотки вымораживанием получен концентрированный сироп, содержащий 11,8% сухих веществ (сгущение в 2,3 раза).
Сыворотку, полученную при выработке творога, кислотностью 65°Т с содержанием 5,2% сухих веществ вымораживали при температуре - 4°С на фризере ОФН до сметанообразной консистенции. Полученную массу отфильтровывали через фильтросетку и помещали на пресс-тележку для отделения сывороточного сиропа от кристаллов льда. Потери сухих веществ в отпрессованной и промытой массе составляли 1,4%.
При двух - или трехкратном вымораживании сыворотки можно получить более концентрированный сироп с содержанием 25 - 30% сухих веществ. Концентрированный сироп может быть использован для получения молочного сахара, молочной кислоты, сгущенной и сухой сыворотки, а также в хлебопекарной промышленности.
На предприятиях молочной промышленности Воронежской области изготовляют сухой препарат ЗЦМ, применяемый для выпойки телят с целью сокращения расхода цельного молока. Его вырабатывают из обезжиренного молока, дезодорированного саломаса, фосфатидного концентрата, витаминов и солянокислого биомицина по технологии, разработанной ВНИИ жиров и ВНИИ животноводства.
Биологический препарат СКР получают, высушивая подсгущенное обезжиренное молоко, заквашенное специальными культурами молочнокислых бактерий. Он используется при силосовании кукурузы, кормовых бобов, сахарной свеклы и других кормовых культур.
Биологический препарат БАК получают также путем сушки обезжиренного молока или молочной сыворотки, заквашенных ацидофильными культурами молочнокислых бактерий с добавлением микроэлементов (солей кобальта, меди, цинка, железа) и витаминов (A, В1, B12, С, D2). Этот препарат применяют для профилактики и лечения желудочно-кишечных заболеваний, а также для улучшения роста и развития молодняка сельскохозяйственных животных и птицы.