Данные свидетельствуют, что в барде и фугате присутствуют важнейшие элементы питания растений – азот, фосфор и калий.

 Причем количество их существенно ниже, чем в традиционных органических удобрениях, что создает предпосылки для утилизации в агроэкосистеме повышенных доз рассматриваемых материалов.

По мере хранения барды происходит ее обезвоживание и увеличение содержания питательных веществ.

Отличительной особенностью отходов спиртового производства является повышенная кислотность, что может создавать определенные трудности при использовании их в качестве удобрения.

В целом барда спиртовая и фугат, являющийся вторичным отходом технологического процесса производства спирта (отход переработки барды спиртовой), обладают потенциальной питательной ценностью, так как содержат азот, фосфор и калий. Данный факт обуславливает принципиальную возможность их утилизации в качестве удобрительного материала под сельскохозяйственные культуры.

Отходы предприятий, перерабатывающих молочную продукцию,

И возможности их использования в сельском хозяйстве

При производстве белковых молочных продуктов (творог, сыр, казеин) под воздействием температуры, а также кислот или ферментов образуются сшивки между макромолекулами и происходит свертывание (коагуляция) белка.

Со временем происходит сращивание скоагулированных макромолекул белка, кристаллизация, уплотнение, сближение частиц и выпрессовывание дисперсной фазы, заключенной между петлями сгустка. В процессе синерезиса белкового сгустка из него выделяется обедненный золем растворитель, называемый сывороткой.

В среднем сыворотка содержит до 48-52 % сухих веществ молока и представляет собой продукт, включающий практически все составные части молока, но в ином соотношении.   

Средний состав творожной сыворотки представлен в таблице 12.

 

12. Средний состав творожной сыворотки, % (Войткевич А.Ф., 1988)

Содержание сухих веществ	Содержание основных компонентов
	белок	жир	лактоза	зольные вещества
6,0	0,5	0,3	4,0	0,7
5,9	0,8	0,3	4,2	0,6
6,6	1,0	0,2	4,7	0,7

Углеводы творожной сыворотки представлены главным образом дисахаридом лактозой, или молочным сахаром. Лактоза состоит из остатков молекул глюкозы и галактозы, имеет свободную альдегидную группу, поэтому в растворах проявляет редуцирующие (восстанавливающие) свойства.

Азотистые вещества сыворотки состоят из белковых и небелковых органических соединений. В свою очередь, белковые вещества представлены в основном сывороточными белками, содержание которых составляет более 90 % общего количества белков. До 10 % белков сыворотки представлены остатками казеина, в основном g-казеином. Относительное содержание азотсодержащих соединений в творожной сыворотке показано в таблице 13.

13. Относительное содержание азотсодержащих фракций

в различных видах творожной сыворотки (Инихов Г.С., 1986)

Азотсодержащая фракция	Содержание, %
Небелковый азот, % общего азота	21,4
Белковый азот, % общего азота	78,6
Казеин, % белкового азота	9,6
Сывороточные белки, % белкового азота	90,4

 

Из небелковых азотистых веществ в сыворотке присутствуют свободные аминокислоты, мочевина, мочевая кислота, креатин, креатинин, пуриновые основания.

Кроме вышеназванных соединений, в творожной сыворотке содержится 0,05-0,45% жира. Основу липидов творожной сыворотки составляют простые глицериды, среди которых преобладают триглицериды. Кроме того, в творожной сыворотке имеются сложные липиды – фосфолипиды, циклические липиды – стерины и свободные жирные кислоты.

Минеральные вещества представлены в сыворотке органическими (0,1-0,4 %) и неорганическими (0,6-0,7 %) ионами. Состав минеральной части сыворотки обусловлен катионами калия, натрия, магния, кальция и др., а также анионами лимонной, фосфорной, соляной, серной, молочной и угольной кислот (табл. 14).

 

14.Минеральный состав зольной части творожной сыворотки

(Инихов Г.С., 1986)

Элемент	Содержание, мг%	Элемент	Содержание, мг%
Кальций	60	Калий	130
Магний	8	Фосфор	78
Натрий	42	Хлор	67

 

Органические кислоты в сыворотке представлены молочной, пропионовой, муравьиной и некоторыми другими, при этом большая часть приходится на долю молочной кислоты – до 0,7-0,8 %. За исключением лимонной, все органические кислоты сыворотки являются продуктами жизнедеятельности различных групп микроорганизмов, развивающихся как в молоке, так и непосредственно в сыворотке. Титруемая кислотность творожной сыворотки составляет 50-85⁰Т, активная кислотность – 4,4 ед. pH.

Химический состав творожной сыворотки характеризует ее как богатую среду, содержащую элементы питания для микроорганизмов. Поэтому в творожной сыворотке чрезвычайно быстро развиваются различные группы микроорганизмов, происхождение которых связано как с остаточной термостойкой и термофильной микрофлорой пастеризованного молока, так и с микрофлорой заквасок, используемых при производстве творога.

Вышеперечисленные особенности химических и микробиологических свойств сыворотки обуславливают возможности ее использования в народном хозяйстве как вторичного материального ресурса. Так, наличие в молочной сыворотке легкоусвояемых белков, углеводов, минеральных веществ и витаминов оказывает существенное положительное влияние на организм человека. Еще в Древней Греции сыворотка считалась лечебным продуктом. В 1928 году было доказано, что она является действенным и безопасным средством, возбуждающим секрецию печени и способствующем выделению желчи.

В этот же период было доказано и эффективное мочегонное действие сыворотки. Благоприятное действие данного продукта на организм, по мнению исследователей, связано как с ее солевым составом, так и с необычным соотношением в ней белков, жиров и углеводов.

Немаловажное значение имеет наличие в ней молочной кислоты, оказывающей существенное влияние на кишечник. В связи с этим долгое время сыворотка использовалась в основном в лечебных и пищевых целях.

Однако это было возможным лишь в период кустарного производства молочных продуктов при небольшом скоплении сыворотки у отдельных производителей. С развитием крупных производств, на которых наблюдается очень высокая концентрация молока, возникла серьезная проблема использования побочных продуктов производства, в том числе сыворотки.

Возможны следующие основные способы решения проблемы обращения с данным видом отхода молокозаводов:утилизация сыворотки в экосистеме посредством сброса ее в природные водоемы или на почвы, скармливание животным без предварительной переработки, а также переработка сыворотки с получением различных продуктов. Так, возможна переработка ее на напитки, выделение из сыворотки белков и изготовление из них пищевых продуктов и полуфабрикатов, выделение молочного сахара, сгущение и сушка для пищевых и кормовых целей, использование в качестве среды для микроорганизмов при получении молочной кислоты, спирта, кормовых дрожжей и других продуктов.

Одним из наиболее простых способов использования сыворотки является скармливание ее сельскохозяйственным животным.

По данному вопросу еще в 60-80 годы XX века проведено значительное количество исследований и имеется достаточно полная информационная база.

На основании обширных исследований установлено однако, что увеличение привесов животных в слабой степени коррелирует с количеством скармливаемой сыворотки, так как с увеличением вводимой в рацион сыворотки степень ее использования организмом снижается. Большие количества сыворотки в рационах могут вести к расстройствам желудочно-кишечного тракта животных.

Кроме этого, возникают проблемы, связанные с транспортировкой, хранением, а также необходимостью тепловой обработки сыворотки перед отправкой на фермы, так как сыворотка из сырого молока может привести к распространению различных инфекций. Как скоропортящийся продукт, она должна быть скормлена животному в течение ближайших 2^х суток после ее получения.

Таким образом, при всей кажущейся простоте использование необработанной сыворотки в качестве корма сельскохозяйственным животным весьма затруднительно и может быть небезопасно для них.

С целью устранения или снижения возникающих проблем применяют некоторые дополнительные способы переработки сырой сыворотки, например, ее сушку. Однако предварительная сушка сыворотки с последующим использованием ее в кормовых и пищевых целях также сопряжена с рядом трудностей, связанных с быстрым скисанием исходного субстрата. Применение же нейтрализаторов затрудняет процесс сушки и снижает качество готового продукта.

Имеются сведения об использовании сухой сывороткив кормлении телят, кур-несушек, свиней.При этом установлено, что скармливание сухой сыворотки неоправданно, так как в организме животного усваивается только 20 % ее, а остальные 80 % непроизводительно теряются.

 Подобное явление связано с неблагоприятным сочетанием в сухой сыворотке углеводов, белков и минеральных солей. Между тем сам процесс сушки является достаточно энергоемким.

Некоторое количество сыворотки может использоваться для производства лактозы, главным потребителем которой является фармацевтическая промышленность, где ее используют для приготовления ферментационных сред при производстве антибиотиков.

 Однако в настоящее время появились более дешевые заменители лактозы, в связи с чем потребность в ней резко снизилась. Кроме того, следует отметить, что для производства молочного сахара может быть использована только сыворотка, имеющая высокую доброкачественность.

В небольших количествах сыворотка применяется для приготовлении напитков, производство которых основано как на использовании сыворотки в чистом виде или с добавлением различных ингредиентов, так и на брожении лактозы с помощью молочнокислых бактерий и дрожжей.

Выделенные из сыворотки белки, как одна из наиболее ценных составных частей, могут использоваться в производстве плавленых и натуральных сыров, мясной, кондитерской, хлебопекарной и других отраслях пищевой промышленности.

Таким образом, возможности использования продуктов переработки молочной сыворотки представляются достаточно широкими, однако сама переработка требует введения дополнительных технологических процессов и мощностей на предприятиях, что в современных условиях для большинства молокозаводов является проблематичным и, как правило, неэффективным с экономической точки зрения.

В связи с этим для большей части молочной сыворотки возникает необходимость использования ее (утилизации) в качестве вторичного материального ресурса в экосистеме. Причем возможны два пути утилизации: сброс сыворотки в открытые водоемы и слив ее на поверхность почвы.

Сброс сыворотки в поверхностные воды может приводить к серьезному ухудшению окислительно-восстановительных условий в природных водоемах и нарушению нормального режима их функционирования. Экологическая опасность в данном случае связана, прежде всего, с высоким содержанием в сыворотке органических соединений, требующих для своего окисления большого количества кислорода. Так, по некоторым данным, для окисления 1 литра сыворотки требуется 50 г кислорода (в качестве сравнения: для окисления того же количества бытовых сточных вод нужно всего 0,3 г кислорода) (Войткевич А.Ф., 1988).

В то же время внесение тех же органических соединений с сывороткой в почву не только не представляет опасности, но и при определенных условиях может благоприятно сказаться на состоянии почвенного покрова, что и позволяет рассматривать возможность использования молочной сыворотки в агроэкосистеме как достаточно реальную.

Вопросы для самоконтроля:

1. Основные направления и возможности использования в сельскохозяйственном производстве дефеката – отхода свеклосахарной промышленности

2. Основные направления и возможности использования в сельскохозяйственном производстве жома – отхода свеклосахарной промышленности

3. Основные направления и возможности использования в сельскохозяйственном производстве барды спиртовой – отхода производства спирта

4. Дайте обзор основных способов переработки барды спиртовой и краткую характеристику фугата

5. Отходы предприятий, перерабатывающих молочную продукцию, и возможности их использования в сельскохозяйственном производстве

 

---

Дата добавления: 2018-05-01; просмотров: 221; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!