Учёные из Северо‑Кавказского федерального университета (СКФУ) создали инновационную технологию, которая позволяет полностью утилизировать отходы молочной промышленности и превращать их в ценные продукты. Разработка, поддержанная грантом Российского научного фонда (№ 25–26–00264), может стать важным шагом к экологически чистому производству.
Проблема и решение
При производстве молочных ингредиентов образуется значительный объём побочного продукта — нанофильтрационного пермеата (NF‑пермеата). Он составляет до 80 % от исходного объёма сырья и традиционно считается отходом, требующим утилизации. Исследователи СКФУ предложили комплексное решение этой проблемы.
Как работает новая технология переработки молочных отходов (этапы)
- Очистка NF‑пермеата методом обратного осмоса (RO).
- Получение технической воды, которую можно повторно использовать на производстве.
- Концентрация минеральных солей в ретентате RO.
- Превращение минерального концентрата в заменитель соли для пищевой промышленности.
Что в итоге получилось
В ходе исследования учёные подтвердили высокую эффективность метода, который позволяет:
- снизить содержание растворённых веществ в очищенной воде до менее 0,02 г/100 г;
- получить минеральный концентрат с высоким соотношением калия к натрию (K:Na);
- производить до одного кубометра очищенной воды в час с одного мембранного элемента при давлении 40 бар.
Минеральный концентрат уже протестирован в качестве заменителя поваренной соли в напитке айран. Органолептическая оценка показала: замена 50 % NaCl на молочные соли не влияет на вкусовые качества продукта.
Новая технология даёт сразу несколько преимуществ:
- Безотходное производство — полная утилизация NF‑пермеата.
- Экономия водных ресурсов — повторное использование до 80 % технологической воды.
- Создание нового побочного продукта — минеральных концентратов для пищевой промышленности.
- Снижение экологической нагрузки — минимизация сбросов в окружающую среду.
Перспективы внедрения
Разработку особенно оценят предприятия, выпускающие молочные продукты и ингредиенты. По оценкам учёных, на заводе средней мощности ежедневно образуется от 10 до 100 тонн RO‑ретентата — и весь этот объём можно превратить в полезный продукт.
В качестве потенциальных потребителей минеральных концентратов называется несколько сфер. Это производители изотонических напитков, предприятия по выпуску кисломолочной продукции, а также изготовители соусов и приправ.
Работа российских ученых — это первое комплексное исследование по переработке молочного NF‑пермеата. Ранее эта проблема практически не изучалась, а существующие методы утилизации не обеспечивали полной переработки.
Разработанная технология наглядно показала возможность создания замкнутого цикла переработки в молочной промышленности, что соответствует мировым трендам устойчивого развития и может стать примером для других отраслей пищевой индустрии. В ближайших планах учёных — оценить экономическую эффективность метода и расширить спектр продуктов, в которых можно использовать полученные минеральные концентраты.
Больше позитивных новостей
В России стартовало производство лактулозы
Использованы источники:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2949824426001217?via%3Dihub#tbl0005
