Нетрадиційне використання підсирної сироватки

[kravtchyk]

Використання молочної сироватки в якості добавки при виготовленні бетонів і розчинів

Працівники кафедри хімії Пензенського будівельного інституту к.т.н. Козлова Н.А. і Орлова Л.А. провели ще в далеких 1973-1974 рр.. пошукову науково-дослідну роботу з питання можливості застосування молочної сироватки в якості добавки при виготовленні бетонів і розчинів. Результати досліджень показали, що додавання молочної сироватки при виробництві бетонів і розчинів в кількості (1,5-3)% до маси цементу (у перерахунку на суху речовину сироватки 0,1-0,2)% дає ряд позитивних результатів. 
1. Кінець схоплення цементного тіста нормальної густоти (нормальна тривалість схоплення 6-7 год.) з введенням сироватки відсувається на 2 - 4 години. Якщо ж додавати сироватку не в воду замішування, а в готовий будівельний розчин або бетонну суміш через 4-8 годин після приготування, то розчини зберігають рухливість до 3-х діб. Це дає можливість раціональніше використовувати робочий час будівельників. Розчини можуть завозитися на будівельний майданчик ввечері, напередодні. Розчини, що не вироблені до кінця дня можуть залишатися для вироблення на наступну добу. Подовження термінів схоплювання розчинів і бетонів може бути досить зручним при їх транспортуванні на значні відстані (наприклад, сільське будівництво). 
2. Введення молочної сироватки в розчини і бетонні суміші сприяє приросту їх міцності після дозрівання на (10-15)%, морозостійкість їх залишається без зміни. 
3. Бетонні суміші з добавкою молочної сироватки дозволяють знизити витрату цементу на (5-7)%. Ефективність молочної сироватки перевірена практично в 1974 році на Московському заводі ЗБВ № 7, де було вироблено цим способом більше 200000 м3 бетону. Відзначено, що як свіжа сироватка, так і сироватка після місячного терміну зберігання без охолодження і консервантів робить майже однаковий вплив на розчинни і бетонні суміші. Вона не посилює корозію арматури, не викликає технологічно ускладнень, легко дозується, безпечна в роботі. Молочну сироватку можна використовувати також для уповільнення термінів схоплювання гіпсу: якщо без добавок кінець схоплювання гіпсового тесту настає через 9 хв., То з добавками 4 і 8% молочної сироватки - відповідно, через 20 і 38 хв. 
Так як молочна сироватка має поверхнево-активні властивості, вона була запропонована замість таких поверхнево-активних речовин, як сульфонол, господарське мило та ін для змочування гидрофобізованої алюмінієвої пудри, яка використовується як газоутворювач при виробництві газобетону. Кількість молочної сироватки склало (35-50)% від маси пудри. Результати випробувань на Пензенському заводі великопанельного домобудівництва показали, що молочна сироватка не погіршує якісних показників газобетону. Водопоглинання газобетону не підвищується, морозостійкість не знижується. Міцність газобетону з добавкою молочної сироватки трохи вище, ніж з добавкою сульфонолу. Наприклад, межа міцності при стисканні зразків газобетону з об'ємною вагою (700-750) кг/м3 і розміром 10x10x10 см з добавкою сульфонолу становить 5,5 МПа, при добавці молочної сироватки - 6,5 МПа. 
Молочна сироватка може бути використана також для уповільнення процесу гасіння вапна. Так, наприклад, якщо швидкість гасіння вапна, що визначається за стандартною методикою, становить 30 хв., то з добавкою 2% сироватки вона збільшується до 70 хв. і при добавці 4% молочної сироватки - до 120 хв. При цьому температура суміші зменшується при гасінні значно в порівнянні із звичайним способом гасіння.
Молочна сироватка меншою мірою знижує міцність автоклавних виробів на основі вапна, ніж сульфітно-дріжджова брага. 
Використання молочної сироватки в будівельних розчинах і бетонах дає великий економічний ефект.
 Мабуть для цих цілей можливо використовувати і сироватку солону.

1. Молочная сыворотка. (Переработка и использование) Храмцов А.Г., 1979 г., с. 244-245.
2. Г.Л. Гуревич, директор завода ЖБИ №7, Москва, «Дальнейшее снижение материалоемкости
продукции». Журнал «Бетон и железобетон», 1974 г., №3, стр. 6.
3. Таубе П.Р., Козлова Н.А., Орлова Л.А., Гуревич Е.Л. Эффективная добавка для цементных растворов и бетонов. Строительные материалы, №11,1974.
4. Таубе П.Р., Козлова Н.А., Орлова Л.А. Способ гашения извести. Авторское свид. СССР № 414215, кл. С 04 Б 1/06,1974.

[Lubco23]

Відомо, що в будівництві для отримання бетонної суміші, яка добре обробляється та укладається використовують різні гідрофілізуючі поверхнево-активні речовини (ПАР): сульфітно-дріжджову бражку, сульфітно-спиртову бражку, цукор, казеїн, крохмаль та ін. З давніх манускриптів відомо, що при будівництві споруд з каменю його скріплювали вапном, замішаним на молочній сироватці та яйцях. Цей же рецепт застосовували при обробці куполів церков і храмів. Відомо також що молочну сироватку можна застосовувати при виготовленні саману.

[док]

Цікаво. Виявляється з підсирної сироватки можна гнати самогон!!! Треба спробувати.

Етиловий спирт з сироватки
Отримання засноване на зброджуванні лактози спеціальними видами дріжджів: Torulla cremoris, Candida pseudotropi-calis та ін. Вихід етилового спирту досягає 84-90% теоретично можливого. Процес іде за формулою

С12Н22O4 + Н2O = 4C2H5OH + 4CO2.    

  Сироватку очищають від казеїнового пилу і жиру, потім її нагрівають до кипіння і доводять до рН 4,7-5,0 кислою сироваткою, фільтрують у гарячому вигляді для відділення сироваткових білків і охолоджують до температури 33-34°С. В охолоджену сироватку вносять дріжджі з розрахунку 100 г на 100 л сироватки і проводять бродіння протягом 48 - 72 годин. Для відділення дріжджових клітин бражку центрифугируют і проводять дистиляцію етанолу.    
Спирт, отриманий за цією технологією, відрізняється хорошою якістю; ця технологія економічніша, ніж вироблення спирту з картоплі або зерна. Отримані при цьому побічні продукти можуть бути використані як білково-вітамінна добавка до кормів сільгосптварин.

[док]

Енергія з сироватки
А чи знаєте ви що з молочної сироватки можна отримати біогаз і одночасно очистити стоки молокозаводу???

Натрапив на анотацію дисертації пана Лукашевича Є.А. «Розробка біотехнології очистки стічних вод і виробництва біогазу на відходах молочних заводів» ( Національний університет харчових технологій, Київ, 2003). Робота присвячена розробці технології очищення стічних вод молочної промисловості та виробництва біогазу – метану з сироватки і стічних вод. Виявляється що сумарний вихід біогазу досягає п'яти літрів в розрахунку на 1 л очищеної бродінням стічної води. Такий високий вихід біогазу пояснюється вмістом в стічних водах до 5 г/л лактози, молочної кислоти, різноманітних амінокислот, поліпептидів та жирів. Встановлено, що максимальний вихід метану з стічної води (3000 мг/л за ХСК) та сироватки (70000 мг/л за ХСК) становить, відповідно, 5,5 і 17 л/л . Забруднення стічних вод знижувалося в процесі метанового бродіння відповідно з 3000 до 600 і 195 мг/л, тобто на 80-85%, що цілком придатне для аеробного доочищення. Для аеробного доочищення стічних вод після метанового бродіння (для зниження ГПК з 600 до 25 мг/л) достатньо 12-годинний аерації. Вперше досліджено нові напрями використання молочної сироватки в якості сировини для отримання біогазу та продуктів, збагачених вітаміном В12. З 1 м3 сироватки можна отримати 17 м3 біогазу. При спільній переробки стічних вод і сироватки продуктивність біогазу значно зростає. Роздільне метанове бродіння стічної води і сироватки з подальшою аеробним доочищенням суміші. У цьому випадку ГПК очищеної води становить 24 мг/л, що припустимо для скидання у водоймище. При переробці 100 т молока така технологія дозволить щодоби отримувати до 4000 м3 біогазу або відповідно близько 120 000 м3 на місяць. При цьому 35% отриманого біогазу забезпечує енергетичні потреби для підтримки необхідної температури в метантенках, решта газу може бути використана для виробництва теплової або електричної енергії на підприємстві.

[док]

Сироватка для зберігання та замочування баранини

Рекомендації старої довоєнної польської книги (Gałecka M., Kulzowa H., „Kuchnia polska”, Atelier Girs-Barcz , Warszawa-1930, - 718 stron ) щодо барани:
"Dla kruchości, a także dla odję¬cia właściwego baraniemu mięsu odoru, dobrze jest zalać baraninę serwatką lub mlekiem kwaśnem, albo słodkiem. W mleku też może mięso leżeć dłużej, byle było całe niem pokryte. "
В перекладі це означає наступне: "Для пом’якшення, а також для зменшення характерного запаху баранину добре залити молочною сироваткою або кислим, чи навіть солодким молоком. У молоці (сироватці) м'ясо може довше зберігатися, лише важливо щоб воно було повністю покрито сироваткою. "

[kravtchyk]

Використання молочної сироватки при силосуванні кормів  

Знайшов декілька порад

1. Хороший силос з соломи можна приготувати при використанні молочної сироватки, котру в зволожену масу вносять у кількості 150-200л на 1 тонну.

2. При недоступності хімічних консервантів для підвищення якості силосу доцільно використовувати сульфат амонію в кількості 2,5 кг / т і кухонну сіль 2 кг / т, а також внести 5 л / т молочної сироватки (РН 4,0-4,2).

3. Якщо в наявності є достатня кількість молочної сироватки, то закваску з бактерій можна додавати в ємність з сироваткою з розрахунку 700-800 л на 1 тонну солом'яної різки, плюс 300-400 л води. При цьому готовий силос буде мати кращі смакові якості.

4. На початку бутонізації листя і стебла соняшника становлять, відповідно, 40 і 60% від загальної маси, у фазі повної бутонізації 33 і 67, в кінці 24 і 76%. У листі молодого соняшнику міститься багато сирого протеїну (до 250 г в 1 кг сухої речовини), багато води і внаслідок цього корм погано силосуется, тому потрібно додавання консервуючих добавок (закваски чистих культур молочнокислих бактерій, молочної сироватки), що пригнічують розвиток гнильної мікрофлори і сприяють швидкому дозріванню силосу за рахунок молочнокислого бродіння. 5 г сухої закваски (у розрахунку на 1 т маси) розводять за 1-2 години до використання в 5 літрах води і рівномірно обприскують масу. Молочну сироватку залежно від вологості силосується сировини вносять по 5-30 л на 1 т маси.

[kravtchyk]

Щоб не бути голослівним наведу декілька наукових статей по темі

"Переробка сироватки на етанол (ethanol)"

Сироватка і сироватковий пермеат добра сировина для виготовлення етанолу ферментацією лактози дріжджмиі, наприклад, Kluyveromyces fragilis and Candida pseudotropicalis (1-3). Вихід спирту коливалася від 79-91% від теоретичного. Промислові спиртзаводи для виробництва етанолу потребують великих обсягів сироватки. Солодка підсирна сироватка може використовуватися замість води для традиційного замочування зерна, при цьому значно зростає вихід спирту. Якість спирту з молочної сироватки була такою ж, як зі спирту, отриманого з меляси. Можливості для виробництва етанолу з сироватки залежатиме від розташування спиртзаводу в безпосередній близькості від виробництва сиру.

1. Burgess, K.J., and J. Kelly. 1979. Alcohol production by yeast in concentrated ultrafiltration permeate from Cheddar cheese whey. Irish J. Food Sci. Technol. 3: 1-9.
2. Cunningham, M.L., B.A. Friend, and K.M. Shahani. 1979. Industrial alcohol production via whey and grain fermentation. J. Dairy Sci. 62 (Suppl. 1): 60.
3. Reesen, L., and R. Strube. 1978. Complete utilization of whey for alcohol and methane production. Process Biochem. 13(11): 21-22.

[kravtchyk]

Ще до теми
"Виробництво метану з сироватки"

Метан - реактори стають все більш поширеними на молочних фермах для переробки відходів тваринництва та виробництва енергії. Сироватка є хорошим потенційним джерелом енергії при ферментації в анаеробних умовах для виробництва біогазу (1). Дослідження показали в середньому вихід з одного літра сироватки 36 літрів біогазу в якому міститься близько 50% метану і енергетичною цінністю 228 ккал/л сироватки. Сироваткові і інші молочні відходи можуть бути змішані в кількості до 10% в рідких системах зберігання гною. Таке партнерство з фермером, у якого є біореактор може забезпечити ще одну можливість для утилізації молочної сироватки.

Lang, F. 1980. Whey – potential source of energy. Milk Industry 82(2): 30-31. ( Ланг, Ф., 1980: Сироватка - потенційне джерело енергії. Молочна промисловість 82 (2):. 30-31)

[kravtchyk]

Сироватка фунгіцид

Сироватка, як повідомлялося, має інгібуючі властивості проти різних вірусів рослин. Канадські дослідники (1,2) повідомили що сироватка розпилена на ячмінь сильно гальмувала передачу вірусу мозаїки ячменю і знизили поширення вірусу. Вони виявили, що в значній мірі антивірусна активність була пов'язана з сироватковими білками. Російські дослідники повідомили що при обробці листя тютюну сироваткою протягом 6 днів значно знижується життєдіяльність віруса тютюнової мозаїки, особливо якщо рослини були оброблені до зараження вірусом. Сироватка також проявляє ефективність проти вірусу огіркової мозаїки, вірусних хвороб картоплі і тютюну (cucumber mosaic virus, potato veinbanding virus, and tobacco etch virus.). Проте віруси на картопля було більш стійкі до впливу сироватки. Є також деякі дані з використання сироватки для контролю вірусу мозаїки на виноградниках в Каліфорнії і Орегоні. Перевага використання сироватки як противірусного агента є також те, що сироватка в кінцевому рахунку забезпечує деякі поживні речовини для рослин-господарів..


1. Hagborg, W.A.F., and W.S. Chelack. 1960. Whey as an inhibitor of stripe mosaic of barley. Canad. J. Bot. 38: 111-116.
2. Hagborg, W.A.F., N.M. Chopra, and W.S. Chelack. 1963. Isolation from whey of inhibitors of the barley stripe mosaic virus. Canad. J. Bot. 41:1-12.

[kravtchyk]

Сироватка як органічне добриво

Протягом багатьох років надлишок сироватки і сироваткового пермеату від промислових заводів виробництва сиру використовується як джерело поживних елементів для сільськогосподарських культур. У 1960 році дослідники з University of Wisconsin (1, 2) провели широке дослідження впливу сироватки на властивості грунту і ріст рослин. Вони виявили, що сироватка покращує агрегацію грунту і сприяє збільшенню врожаю кукурудзи в перший і другий рік після застосування. Типовий аналіз поживних речовин для сироватки представлено в таблиці 1.

Елемент..........г/літр
_____________________
Nitrogen (N).........1,46
Phosphorus (P)......0,476
Potassium (K).......1,75
Calcium (Ca)....... 0,34
Magnesium (Mg)...0,06
Sodium (Na)........ 0,504
Chlorine (Cl)........ 1,2
_________
Source: (3)

У 1981 році Келлинг і Петерсон (3) опублікували рекомендації щодо застосування сироватки на сільськогосподарських землях. Вони підкреслили необхідність коригування норм внесення з врахуванням потреби рослин в азоті. Їх рекомендовані норми внесення сироватки були згодом прийняті Wisconsin Department of Natural Resources (DNR) як максимальні дози для сироватки NR 214 (4). Проте, в 1990 році прийнято нове обмеження і в переглянутому NR 214 зазначено, що загальна кількість хлоридів, що вносяться з сироваткою або сироватковим пермеатом не повинна перевищувати 170 фунтів на акр на рік.

Це нове обмеження по хлору істотно вплинуло на дозволену кількість сироватки і сироваткового пермеату. Ось деякі основні керівні принципи (4) для внесення в грунт сироватки на сільськогосподарських землях:
- вносьте сироватку виходячи з необхідної кількості азоту для ваших культур;
- не перевищуйте норму 10 000 галонів / акр. , інакше грунт може стати анаеробним;
- не використовуйте сироватку на полях де є високий ризик забруднення грунтових вод або поверхневих вод;
- щоб усунути вплив солей на схожість затримуйте посадку на тиждень або більше після застосування сироватки;
- оскільки сироватка є повним добривом схожим на гній, її слід вносити на тих же культурах що і гній.

1. Sharratt, W.J., A.E. Peterson, ands H.E. Calbert. 1962. Effect of whey on soil and plant growth. Agron. J. 54: 359-361.
2. Peterson, A.E., W.G. Walker, and K.S. Watson. 1979. Effect of whey application on chemical properties of soils and crops. J. Agric. Food Chem. 27: 654-658.
3. Kelling, K.A., and A.E. Peterson. 1981. Using whey on agricultural land – A disposal alternative. UW-Extension Bulletin A3098.
4. Wis. Dept. of Nat. Resources. 1990. Chapter NR 214: Land treatment of industrial liquid waste, by-product solids and sludges. WI Admin. Code. Register, June 1990, No. 414.