மோர் மற்றும் வழித்தோன்றல் செயலாக்க தொழில்நுட்பம்

மோர் மற்றும் வழித்தோன்றல் செயலாக்க தொழில்நுட்பம்

பால் தொழிலில், குறிப்பாக சீஸ் மற்றும் கேசீன் உற்பத்தியில், மோர் ஒரு முக்கிய துணைப் பொருளாகும். பல ஆண்டுகளாக, அதன் அதிக அளவு, அதிக கரிம உள்ளடக்கம் மற்றும் சுத்திகரிக்கப்படாமல் அப்புறப்படுத்தப்பட்டால் ஏற்படக்கூடிய மாசுபாடு ஆகியவற்றின் காரணமாக மோர் ஒரு கழிவாகக் கருதப்பட்டது. இருப்பினும், உணவுத் தொழில்நுட்பம் மற்றும் உயிரிச் செயலாக்கத்தில் ஏற்பட்ட முன்னேற்றங்கள் இந்தக் கண்ணோட்டத்தை மாற்றியுள்ளன: புரதம், லாக்டோஸ், தாதுக்கள் மற்றும் உயிரியல் செயல்பாட்டுக் கலவைகள் ஆகியவற்றில் அதன் செழுமையின் காரணமாக, மோர் இப்போது ஒரு உயர் மதிப்புள்ள மூலப்பொருளாகக் கருதப்படுகிறது. புரதச் செறிவுகள் முதல் மருந்து மற்றும் ஊட்டச்சத்து மூலப்பொருட்கள் வரை, மோரை பல்வேறு வகையான வழித்தோன்றல் பொருட்களாக மாற்றுவதற்குப் பலவிதமான செயலாக்கத் தொழில்நுட்பங்கள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன.

மோரின் கலவை மற்றும் பண்புகள்

பொதுவாக, மோரில் சுமார் 93–94% நீரும், 6–7% கரையக்கூடிய திடப்பொருட்களும் உள்ளன. இந்த திடப்பொருட்களில் லாக்டோஸ் (மொத்த திடப்பொருட்களில் சுமார் 70–75%), மோர் புரதம் (திடப்பொருட்களில் சுமார் 10–15%), தாதுக்கள் (சாம்பல்), மற்றும் நீரில் கரையக்கூடிய வைட்டமின்கள், கரிம அமிலங்கள் போன்ற சிறு கூறுகளும் அடங்கும். மோரில் உள்ள முக்கிய புரதங்கள் β-லாக்டோகுளோபுலின், α-லாக்டால்புமின், போவின் சீரம் அல்புமின், இம்யூனோகுளோபுலின்கள் மற்றும் லாக்டோஃபெரின் ஆகும். மோரின் பண்புகள் அதன் உற்பத்தி செயல்முறையின் வகையைப் பொறுத்து அமைகின்றன: பாலாடைக்கட்டி தயாரிப்பில் நொதி உறைதல் (ரென்னட்) மூலம் இனிப்பு மோர் பெறப்படுகிறது, அதேசமயம் அமில மோர் அமில உறைதல் (எ.கா., தயிர் அல்லது புதிய பாலாடைக்கட்டி தயாரித்தல்) மூலம் பெறப்படுகிறது. அமில மோர் குறைந்த pH மதிப்பையும், வேறுபட்ட தாது உள்ளடக்கத்தையும் கொண்டிருப்பதால், பதப்படுத்தும் உத்திகள் மாறுபடலாம்.

சுற்றுச்சூழல் சவால்கள் மற்றும் செயலாக்கத்திற்கான காரணங்கள்

முக்கியமாக அதன் லாக்டோஸ் உள்ளடக்கம் காரணமாக, மோரில் அதிக BOD (உயிரிரசாயன ஆக்ஸிஜன் தேவை) மற்றும் COD (இரசாயன ஆக்ஸிஜன் தேவை) மதிப்புகள் உள்ளன. மோரை நேரடியாக அப்புறப்படுத்தினால், அது நீர்நிலைகளில் கரைந்துள்ள ஆக்ஸிஜனைக் குறைத்து, சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளைச் சீர்குலைக்கும். எனவே, மோரைப் பதப்படுத்துவது என்பது கூடுதல் மதிப்பை அதிகரிப்பதற்கான ஒரு முயற்சி மட்டுமல்ல, மாசுபாட்டைக் குறைப்பதற்கான ஒரு தீர்வும் ஆகும். நவீன தொழில்நுட்பமானது, மோரிலிருந்து மதிப்புமிக்க கூறுகளைப் பிரித்தெடுத்து, மீதமுள்ள பகுதிகளை நொதித்தல் அல்லது ஆற்றல் மாற்றத்தின் மூலம் பயன்படுத்த முயல்கிறது.

மோர் பதப்படுத்துதலின் அடிப்படைக் கட்டங்கள்

மோர் பதப்படுத்தும் செயல்முறை பொதுவாகத் தெளிவாக்குதல் மற்றும் கொழுப்புப் பிரித்தலுடன் தொடங்குகிறது. இந்தக் கட்டத்தில், நுண்ணிய துகள்கள், தயிர் எச்சம் மற்றும் கொழுப்பை அகற்ற மையவிலக்கு பிரிப்பான் பயன்படுத்தப்படலாம். பின்னர், நுண்ணுயிரிகளின் சுமையைக் குறைக்கவும், மேலதிகப் பதப்படுத்துதலின் பாதுகாப்பை உறுதி செய்யவும் பாஸ்டரைசேஷன் செய்யப்படுகிறது. அதன்பிறகு, விரும்பிய தயாரிப்பைப் பொறுத்து, சவ்வு அல்லது ஆவியாக்கத் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி மோரானது செறிவூட்டல் மற்றும் பின்னப் பிரிப்புக்கு உட்படுத்தப்படுகிறது.

சவ்வு தொழில்நுட்பம்: நவீன பிரித்தெடுப்பின் இதயம்

மோர் பதப்படுத்துதலின் முதுகெலும்பாக சவ்வுத் தொழில்நுட்பம் விளங்குகிறது. ஏனெனில், அது ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த வெப்பநிலையில், மூலக்கூறு அளவு மற்றும் மின்னூட்டத்தின் அடிப்படையில் கூறுகளைப் பிரித்து, புரதத்தின் தரத்தைப் பராமரிக்கிறது.

1. நுண் வடிகட்டுதல் (MF)
மிதக்கும் துகள்கள், பாக்டீரியா மற்றும் கொழுப்புக் கோளங்களை அகற்ற MF பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது இறுதிப் பொருளின் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துவதற்கும், அடுத்தடுத்த கட்டங்களில் சவ்வுகள் அசுத்தமடைவதைத் தடுப்பதற்கும் இன்றியமையாதது.

2. அல்ட்ராஃபில்ட்ரேஷன் (UF)
UF, லாக்டோஸ் மற்றும் தாதுக்களிலிருந்து (பெர்மேட்) வே புரோட்டீனை (ரெட்டென்டேட்) பிரிக்கிறது. UF, மாறுபட்ட புரத அளவுகளுடன் (எ.கா., 35%, 60%, அல்லது 80%) வே புரோட்டீன் கான்சென்ட்ரேட்டை (WPC) உற்பத்தி செய்கிறது. புரதத்தின் அளவு அதிகமாக இருந்தால், அதன் மதிப்பும் மதிப்பும் அதிகமாகும், மேலும் புரத பானங்கள், பேக்கரி பொருட்கள் மற்றும் செயல்பாட்டு உணவுகளில் இதன் பயன்பாடுகள் விரிவடையும்.

3. டயாஃபில்ட்ரேஷன் (DF)
DF என்பது லாக்டோஸ் மற்றும் கனிமங்களின் அளவைக் குறைப்பதற்காக, UF வடிநீரை நீரினால் கழுவுவதாகும். தூய்மையான சுவை மற்றும் குறைந்த லாக்டோஸ் உள்ளடக்கம் கொண்ட WPC-ஐ உற்பத்தி செய்வதற்கு இந்தப் படிநிலை மிகவும் இன்றியமையாதது.

4. நானோ வடிகட்டுதல் (NF)
NF ஆனது லாக்டோஸை அடர்த்தியாக்கவும், UF ஊடுருவலில் இருந்து கனிமங்களை பகுதியளவு அகற்றவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்தத் தொழில்நுட்பம் கனிம சுயவிவரத்தைச் சரிசெய்வதற்கும், லாக்டோஸ் அல்லது சிரப் உற்பத்திக்கான மூலப்பொருட்களைத் தயாரிப்பதற்கும் பயனுள்ளதாக இருக்கிறது.

5. தலைகீழ் சவ்வூடுபரவல் (RO)
RO ஆனது நீர் செறிவூட்டலுக்கு (நீரை நீக்குவதற்கு) முக்கியத்துவம் அளிக்கிறது. ஆவியாவதற்கு முன்பு RO மூலம் மோரின் கன அளவைக் குறைக்க முடியும், இதன் மூலம் ஆற்றலைச் சேமிக்கலாம்.

சவ்வுத் தொழில்நுட்பத்தின் நன்மைகள் ஆற்றல் திறன், நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் உயர் மதிப்புள்ள கூறுகளை உற்பத்தி செய்யும் திறன் ஆகியவை ஆகும். சவ்வு மாசுபடுதல், CIP-ஐ சுத்தம் செய்ய வேண்டிய தேவை, மற்றும் நிலையான பாய்வு விகிதங்களைப் பராமரிக்க அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையை உகந்ததாக்குதல் ஆகியவை இதன் முக்கிய சவால்களாக உள்ளன.

ஆவியாக்குதல் மற்றும் உலர்த்துதல்: மோரை ஒரு நிலையான பொருளாக மாற்றுதல்

அடர்த்தியாக்கப்பட்ட பிறகு, மொத்த திடப்பொருட்களின் அளவை அதிகரிப்பதற்காக, மோர் பொதுவாக ஒரு பல்முனை ஆவியாக்கியில் பதப்படுத்தப்படுகிறது. பின்னர், மோர் தூள் அல்லது புரதத் தூளை உற்பத்தி செய்வதற்காக, அது ஒரு தெளிப்பு உலர்த்தியைப் பயன்படுத்தி உலர்த்தப்படுகிறது. தெளிப்பு உலர்த்தல் முறையானது, நீண்ட நாள் கெடாமல் வைத்திருக்கவும், எளிதாகக் கொண்டு செல்லவும், மற்றும் பல்வேறு உணவுக் கலவைகளில் எளிதாகப் பயன்படுத்தவும் வழிவகுக்கிறது.

WPC மற்றும் வே புரோட்டீன் ஐசோலேட் (WPI) போன்ற தயாரிப்புகளுக்கு, உலர்த்தும் போது வெப்பநிலையைக் கட்டுப்படுத்துவது, அதிகப்படியான புரதச் சிதைவைத் தடுக்கவும், கரையக்கூடிய தன்மையைப் பராமரிக்கவும், மேலும் நுரைத்தல், குழம்பாக்குதல் மற்றும் கூழ்மமாதல் போன்ற செயல்பாட்டுப் பண்புகளைத் தக்கவைக்கவும் முக்கியமானது.

வே புரோட்டீன் கான்சென்ட்ரேட் (WPC) மற்றும் வே புரோட்டீன் ஐசோலேட் (WPI)

WPC முதன்மையாக UF மற்றும் உலர்த்துதல் மூலம் தயாரிக்கப்படுகிறது. இதன் புரதச்சத்து மாறுபடும், இருப்பினும் இதில் சிறிதளவு லாக்டோஸ் மற்றும் தாதுக்கள் உள்ளன. WPC பெரும்பாலும் பொருட்களின் தன்மை, வாயில் உணரும் தன்மை மற்றும் ஊட்டச்சத்து மதிப்பை மேம்படுத்தப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
WPI ஆனது மிக அதிக புரதச்சத்தையும் (பொதுவாக >90%) மிகக் குறைந்த லாக்டோஸ் உள்ளடக்கத்தையும் கொண்டுள்ளது. இதன் உற்பத்திக்கு, தீவிர DF, அயனிப் பரிமாற்றம் அல்லது மேம்பட்ட சவ்வு கலவைகள் போன்ற கூடுதல் செயல்முறைகள் தேவைப்படுகின்றன. WPI ஆனது விளையாட்டு ஊட்டச்சத்துப் பொருட்கள், மருத்துவ உணவுகள் மற்றும் குறைந்த லாக்டோஸ் தேவைப்படும் கலவைகளில் பிரபலமாக உள்ளது.

புரதச் சத்துடன் கூடுதலாக, WPC/WPI-யின் தரம் அதன் அமினோ அமிலக் கலவை (கிளைக்கோசல் அமினோ அமிலங்கள் நிறைந்தது), கரைதிறன் மற்றும் இயல்புமாற்றத்தின் அளவு ஆகியவற்றால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. செயல்முறைப் புத்தாக்கமானது, குறைந்தபட்ச வெப்பச் சிகிச்சையுடன் "இயல்புநிலை மோர் புரதத்தை" உற்பத்தி செய்வதில் கவனம் செலுத்துகிறது, இதன் மூலம் புரதத்தின் கட்டமைப்பைச் சிறப்பாகப் பராமரிக்கிறது.

லாக்டோஸ் மற்றும் கார்போஹைட்ரேட் வழிப்பொருட்களின் உற்பத்தி

UF ஊடுருவல் திரவத்தில் லாக்டோஸ் மற்றும் கனிமங்கள் நிறைந்துள்ளன. செறிவூட்டல் மற்றும் மீசெறிவூட்டலுக்குப் பிறகு படிகமாக்கல் மூலம் லாக்டோஸை உற்பத்தி செய்யலாம். லாக்டோஸ் உணவுத் தொழில் (எ.கா., மிட்டாய் வகைகள்), மருந்துத் தொழில் (மாத்திரை துணைப் பொருளாக) மற்றும் கால்நடைத் தீவனம் ஆகியவற்றில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

லாக்டேஸ் எனும் நொதியைப் பயன்படுத்தி லாக்டோஸை நீராற்பகுத்து, குளுக்கோஸ் மற்றும் கேலக்டோஸாக மாற்றுவதன் மூலம் குறைந்த லாக்டோஸ் கொண்ட தயாரிப்புகளை உருவாக்கலாம். இந்த நீராற்பகுப்பு, லாக்டோஸ் ஒவ்வாமை உள்ள நுகர்வோருக்கு நன்மையளிப்பதுடன், இனிப்புச் சுவையையும் அதிகரிக்கிறது. இதன் மூலம், சில தயாரிப்புக் கலவைகளில் சேர்க்கப்படும் சர்க்கரையின் அளவும் குறைகிறது.

டிரான்ஸ்கேலக்டோசைலேஷன் வினைகள் மூலம் GOS (கேலக்டோ-ஒலிகோசாக்கரைடுகள்) போன்ற ஒலிகோசாக்கரைடுகளை உற்பத்தி செய்வது மற்றொரு மேம்பட்ட தொழில்நுட்பமாகும். GOS அதன் ப்ரீபயாடிக் பண்புகளால் மிகவும் மதிப்புமிக்கதாகக் கருதப்படுகிறது, மேலும் இது குழந்தை உணவுப் பொடிகள் மற்றும் செயல்பாட்டு பானங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

மோர் நொதித்தல்: கழிவிலிருந்து உயிரிப் பொருள் வரை

மோரைப் பயன்படுத்துவதற்கு, குறிப்பாக லாக்டோஸ் நிறைந்த பகுதியைப் பயன்படுத்துவதற்கு, நொதித்தல் ஒரு முக்கியமான வழிமுறையாகும். தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட நுண்ணுயிரிகளைக் கொண்டு, மோரை பின்வருவனவற்றிற்கு மாற்றலாம்:

– லாக்டிக் அமிலம்: PLA உயிரி நெகிழிகள் மற்றும் உணவுத் தொழிலுக்கான மூலப்பொருள்.
– எத்தனால்: சில ஈஸ்டுகளின் நொதித்தல் மூலம் பெறப்படுகிறது; இது தொழில்துறைக்கோ அல்லது ஆற்றலுக்கோ பயன்படுத்தப்படலாம்.
– அசிட்டிக் அமிலம், புரோப்பியோனிக் அமிலம் மற்றும் பிற வளர்சிதை மாற்றப் பொருட்கள்: உணவு மற்றும் வேதியியல் பயன்பாடுகளுக்கு.
– நுண்ணுயிர் உயிர்மம்: எடுத்துக்காட்டாக, சில ஈஸ்டுகள் அல்லது புரோபயாடிக்குகளின் உற்பத்தி.

மோர் நொதித்தலில் உள்ள சவால்களில், மூலப்பொருட்களின் கலவையில் ஏற்படும் மாறுபாடுகள், ஊட்டச்சத்துக்களைச் சேர்க்க வேண்டிய தேவை மற்றும் மாசுபடுதலைக் கட்டுப்படுத்துதல் ஆகியவை அடங்கும். நொதித்தல் செயல்முறையைப் பிரிப்பு அமைப்புகளுடன் (எ.கா., சவ்வு அல்லது சுத்திகரிப்பு) ஒருங்கிணைப்பது, விளைச்சலையும் செயல்முறைத் திறனையும் மேம்படுத்தும்.

உயிரியல் செயல்பாட்டுப் பொருட்கள்: லாக்டோஃபெரின் மற்றும் செயல்பாட்டு பெப்டைடுகள்

நவீன சுத்திகரிப்புத் தொழில்நுட்பங்கள், லாக்டோஃபெரின் மற்றும் இம்யூனோகுளோபுலின்கள் போன்ற உயர் மதிப்புள்ள சிறு கூறுகளைப் பிரித்தெடுக்க உதவுகின்றன. பயன்படுத்தப்படும் முறைகளில் நிறப்பிரிகை, தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட சவ்வுகள் மற்றும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வீழ்படிவாக்கம் ஆகியவை அடங்கும். மேலும், நொதிகளைப் பயன்படுத்தி மோர் புரதத்தை நீராற்பகுத்து, உயர் இரத்த அழுத்த எதிர்ப்பு, ஆக்ஸிஜனேற்ற எதிர்ப்பு அல்லது நோயெதிர்ப்பு சீராக்கும் ஆற்றல் கொண்ட உயிரியல் செயல்பாட்டு பெப்டைடுகளை உருவாக்க முடியும். இந்தத் தயாரிப்புகள் ஊட்டச்சத்து மருந்து மற்றும் செயல்பாட்டு உணவுத் துறைகளில் பரவலாக உருவாக்கப்படுகின்றன.

போக்குகள் மற்றும் புதுமைகள்: பசுமையான செயல்முறைகளை நோக்கி

மோர் பதப்படுத்தும் தொழில்நுட்ப மேம்பாட்டின் தற்போதைய திசையானது, ஆற்றல் திறன், செயல்முறை நீர் குறைப்பு மற்றும் பூஜ்ஜியக் கழிவுப் பயன்பாடு ஆகியவற்றை வலியுறுத்துகிறது. ஆற்றல் சேமிப்பிற்காக RO மற்றும் ஆவியாக்கத்தின் கலவைகள், மேம்பட்ட படிவு எதிர்ப்புத் திறன் கொண்ட சவ்வுகளின் பயன்பாடு, மற்றும் உயிரி சுத்திகரிப்பு ஒருங்கிணைப்பு (ஒரே மோர் ஓட்டத்திலிருந்து புரதம், லாக்டோஸ், கரிம அமிலங்கள் மற்றும் ஆற்றலை உற்பத்தி செய்தல்) ஆகியவை தொழில்துறை ஆராய்ச்சியின் மையமாக உள்ளன.

மேலும், நிகழ்நேர அசுத்தக் கண்காணிப்பு, தானியங்கு CIP கட்டுப்பாடு மற்றும் தரவு சார்ந்த இயக்க அளவுரு உகப்பாக்கம் போன்ற செயல்முறை இலக்கமயமாக்கல், உற்பத்திச் செலவுகளைக் குறைக்கும் அதே வேளையில் ஆலைகள் தரத்தின் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்த உதவுகின்றன.

மூடுகிறது

பால் தொழிலின் கழிவுப் பொருளாக இருந்த மோர், உணவு, மருந்துகள் மற்றும் உயிரிப் பொருட்களுக்கான ஒரு முக்கிய மூலப்பொருளாக உருமாறியுள்ளது. சவ்வுத் தொழில்நுட்பம், ஆவியாக்கம், உலர்த்துதல், படிகமாக்கல், நொதிக்கவைத்தல் மற்றும் உயிரியல் செயல்பாட்டுக் கலவைகளைத் தூய்மைப்படுத்துதல் ஆகியவற்றின் மூலம், மோரை WPC, WPI, லாக்டோஸ், GOS, லாக்டிக் அமிலம் மற்றும் செயல்பாட்டு பெப்டைடுகள் போன்ற பல்வேறு உயர் மதிப்புள்ள வழிப்பொருட்களாகப் பதப்படுத்த முடியும். இனிவரும் காலங்களில், தொழில்நுட்பத்தையும் உயிரி சுத்திகரிப்பு அணுகுமுறையையும் ஒருங்கிணைப்பது, மோர் பதப்படுத்துதலை மேலும் திறமையானதாகவும், சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்ததாகவும், இலாபகரமானதாகவும் மாற்றுவதற்கான ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. அதே நேரத்தில், இது உணவுத் துறையில் ஒரு வட்டப் பொருளாதாரக் கருத்தையும் ஆதரிக்கிறது.