Исследователи Северо-Кавказского федерального университета предлагают применять для переработки молочной сыворотки электродиализ с использованием биполярных ионообменных мембран.
Электродиализ – распространенный в молочной промышленности процесс. Чаще всего его применяют для удаления из сыворотки части минералов. Для этого в электродиализной установке поток сыворотки проходит через пакет плоских камер, разделенных ионообменными мембранами. В традиционном электродиализе мембраны служат для избирательного переноса ионов: они пропускают ионы определенного знака. Под действием электрического напряжения минеральные ионы и прочие заряженные частицы покидают сыворотку. В результате происходит её деминерализация, то есть обессоливание. Это улучшает вкусовые качества сыворотки. В таком виде продукт используют при производстве молочных, мясных и кондитерских изделий, выпечки, детского питания.
– В России более половины всей молочной сыворотки получают при производстве творога, – отмечает соавтор проекта, сотрудник центра биотехнологического инжиниринга СКФУ Виталий Кравцов. – Такой продукт отличается высокой кислотностью, чтобы её нейтрализовать, добавляют щелочной реагент, и это зачастую негативно сказывается на вкусе. Мы разработали безреагентный способ нейтрализации творожной сыворотки. Для этого в мембранный пакет включили биполярные ионообменные мембраны.
Биполярные мембраны состоят из сцепленных между собой катионообменного и ионообменного слоёв. Такая двухслойная структура не пропускает ионы. Если биполярные мембраны поместить под электрическое напряжение, на границе слоев происходит расщепление молекул воды и образуются гидроксид-ионы, которые нейтрализуют кислотность сыворотки.
– Этот метод обеспечивает как обессоливание, так и нейтрализацию кислой творожной сыворотки без необходимости добавления щелочи, – подчеркивает Виталий Кравцов.
Учёные отмечают коммерческую перспективность данного исследования. Внедрение метода в производство поможет решить проблему переработки молочной сыворотки.
Подробнее познакомиться с проектом учёных СКФУ можно в выпуске научного журнала «International Journal of Dairy Technology» по ссылке: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1471-0307.12637
Напомним, что на АО «Молочный комбинат «Ставропольский» в рамках совместного проекта с Центром биотехнологического инжиниринга Северо-Кавказского федерального университета работает уникальное для России производство пищевой и фармацевтической лактозы. Разработка ставропольских учёных освободила Россию от импортозависимости по этим видам молочного сахара.