"I began to dr:ink whey when I discovered that it wéj.s brought
to my bedside every morning at six, by a pretty dairy-maid" - Sir Walter Scott -
Samenvatting
Wei is een lactose en eiwitten bevattend bijprodukt dat ontstaat bij de kaasbere,iding. De verwerkmg geeft grote problemen voor de zuivelindustrie. Er is een studie gemaakt van de verwerkingsmogelijkheden van wei tot p~odukten. ~ Van de verschillende verwerkingsmogelijkheden zijn de technische en ekonomische facetten onderzocht. De konklusie luidt dat het winnen van weieiwitten door ,ultrafiltratie van de wei, gevolgd door fermentatie van de lactose tot single cell protein perspektief "biedt, gezien de eiwit-voedseltekorten op de i'lereldmarkt. Een uitbreiding van de produktie van lactose of weipoeder lijkt gezien de huidige marktsituatie niet zinvol. Andere produkt en zijn te specialistisch en zijn daarom niet gesc~i~t vobr de verwerking van de grote hoeveelheden wei • 0
Algemene inleiding Doel van de studie Inleiding Historie Samenstell'ing en hoeveelheden van de wei . Huidige verwerking van wei Vervuiling Overzicht van de venverkingsmogelijkheden Beschrijving van de bij de weiverwerking veel voorkomende processtappen Drogen Precipitatie . Kristallisatie van lactose Filtratie Hyperfil tratie Ultrafiltratie -Gelfiltratie Ontzouting El el-trodial yse . Ionenwisseling -Processen De produktie van weipoeder De produktie ~qn lactose De produktie van eiwitten Eiwitverwijdering uit wei . - precipitatie - ultrafiltratie - ultrafiltratie en gelfiltratie Eiwitvenvijdering uit ontsuikerde wei De produktie van gist en gistekstral-ten Inleiding '.
Blz.
1 1 1
<
1 2 3 4 5 6 6 7 8 9 9
10 11 11 11 12 13 13 14 15 15 15 16 16 16 17 17
_ l
Blz.
6.4.2. Mikro-organisme 6.4.3. Uitvoering Toegepaste processen 6.4.4. Produkt 6.4.5. 6.4.6. Venverking van gist tot gistekstrakt Ekonomie 7. 7.1. Algemeen 7.2. Processen 7.2. 1• Het drogen van wei tot weipoeder 7.2.2. '"~"Proèessen met behulp van ultrafiltratie 7.2.2.1. Wei-eiwit en lactose uit wei door ultrafiltratie 7.2.2.2. Wei-eüvit en gistprodukten uit wei 7.2.3. . Processen met behulp van ultrafiltratie en gelfiltratie 7.2.3.1. Produktie van eiwit en lactose uit wei 7.2.3.2. Produktie van eiwit en gist uit wei 8. Marktanalyse 8·.·1. Weipoeder 8.2. Lactose .8.3. Ehvit 9. Konklusie Literatuurlijst 10.
17 18 19 20 20 22 22 <
24 24 25 25 26
27 . 27 28 29 29 29 29 31 32 d·
"
,. • '':.'
I
- 1 -
1.
Algemene inleiding.
Wei wordt verkregen door koagulatie van caseïne tijdens het maken van kaas of caseïne. Het bevat ongeveer de helft van de vaste stoffen yan de melk, het grootste deel van de lactose, ongeveer 1/5 van de ~iwitten en hét meeste van de vitaminen. Door indampen kan weipoeder worden verkregen. Als grondstof zou de I. wei kunnen dienen voor de produktie van voedzame toevoegingen in de levensmiddelenindustrie. Wei kan ~us een waardevol bijprodukt van de kaas industrie zijn. In tegenstelling hiermee is het voor 'veel bedrijven een lastig afvalprod~kt,.waar men zo goedkoop mogelijk vanaf wil komen. Daar de lozing van wei op het oppervlaktewater tegenwoordig niet verantwoord meer wordt geacht en daardoor de lozingskost,en sterk zijn gestegen, is de llistorische gegroeide mening dat wei een weinig waardevol produkt is aan het omslaan. Men zoekt daarom naar mogelijkheden om uit de wei waardevolle produkt en te winnen.
"/
2.
Doel van de studie.
Het doel van de studie is het inventariseren van de mogelijke weivenverkingsmethoden en het onderling vergelijken van deze methoden, zowel op procestechnische als ekonomische gronden. Dit ten einde te komen tot een of meerdere weivenverkingsmethoden, die in de praktijk kunnen worden toegepast.
3.
Inleiding.
3.1. Historie. Zo lang men al kaas kent, kent men ook wei. In de middeleeuwen sc4reef'men aan wéi diverse heilzàme werkingen toe. Men dacht o.a.
- 2 -
dat het een rustgevende werking op het zenuwgestel:haà, en l1ielp tegen ziektes als melaatsheid en uitslag. In Engeland bestonden er in de zeventiende eemv 'wheyhouscs', waar men na afloop van een theaterbezoek een glaasje wei dronk. Ook werd wei zelfs tot jn de negentiende.eeuw toe gebruikt voor kosmetische doeleinden
Cl,,?) • In tijden van noöd, heeft men altijd wel de hoge voedingswaarde vàn wei gezien. Zo heeft men in Duitsland gedurende de tweede wereldoorlog in verband met de eiwitschaarste geprobeerd de ,wei~iwitten voor menselijke konsumptie te benutten. Men heeft hierbij, pogingen in,het werk gesteld om de gisten Torula utilis en Saccharomyces lactis op wei te laten groei~n ten einde gisteiwitten te v~rkrijgen. Doordat het proces ekonomisch niet rendabel was, is het werk en onderzoek hieraan in de oorlog stop gezet' (~,3J. EIders'heeft men wei zonder meer genuttigd. 'De bij de'kaasbereiding vrij komende wei is in het verg[den door de boer altijd gezien als een 1velkome aanvullende voedselbron ~oor het vee of minstens als bemestingsmiddel. De wei 1verd dan ook ,grotendeels gebruikt als kalvermelk en var1c~nsvoer. Naarmate de' kaasproduktie steeds meer centraal ging plaats vinden, begon de wei 'problemen op te leveren. Rond grote kaasfabrieken is de afzetmogelijkheid als veevoer te klein, en transport over langere afstanden is i. v.m. het hoge vochtgehalte te duur. Desondanks wordt in Amerika nog 40% van de wei teruggevoerd naar de boer, in Groot,Brittannië-, 33%~~ West ~sl~-en in Denemarken zelfs 90%' ~).
.
,
,I
3.2.
,
Samenstelling en hoeveelheden van de wei.
Tengevolge van de vaak variërende methoden die voor de kaasbereiding worden gebruikt, is de samenstelling v.an de wei zeer verschillende Men onderscheidt twee typen wei nl. zoete en zure wei. Zoete wei wordt verkregen bij d~ bereiding van normale kaassoorten als Goudse kaas en Camembert en de pH bedraagt 6,0 - 6,5. Zure wei wordt ver kregen bij de bereiding van 'cottage cheese' en, kwark' C§) • He~.heeft een pH van 4,5 - 5,0 en'ten gevolge van'de groei van melk,
zuurbakteriën is het lactosegehalte wat lager als bij zoete wei. Zure wei heeft een lactoseg~halte van 4,4 - 4,6 %, tenvijl het gehalte aan zouten en eiwitten overeenkomt met zoete wei. In het algemeen bevat wei 6 tot 7 %droge stof, in-tabel 1 wordt de samenstelling gegeven'(l). Verder bevat wei nog laagmolekula~re stikstofverbindingen zoals ureum en de volgende vitaminen Thiamine (B1), Riboflavine (B2), Pyridoxine (B6), Cobalamine (B12), Ca-panthothenaat,'Biotine, Ascorbinezuur (C) en Vitamine A' ~). De wei-eiwitten bestaan voornamelijk uit fo-Iactoglobuline, O<,-láctalbumine, immunoglobuline en bloedserumalbumine. Bij temperaturen boven de 6S oC vinden 'in de wei-eiwitten iriever, sibele overgangen plaats, de zgn. denaturering. Hierbij wor:den . funktionele eigenschappen als. smaak en oplosbaarheid vernietigd. , In tabel 2 zijn weiprodukties gegeven van Nederland, de Europese Gemeenschap, de Verenigde Staten en de totale wereld in de jaren 1969, 1971, 1972 en 1973' C.~) •
"
,
3.3.
Huidige venverking van wei.
Wei wótdt grótendeels centraal venverkt tot melkeiwit, weipoeder en lactose, waarvan Nederland de belangrijkste wereldproducent is (~). Wei wordt ook nog als veevoeder gebruikt (vooral in Denemarken) doch deze toepassing neemt steeds meer af, omdat de konsentratie aan voedingsstoffen in wei te laag is ten opzichte van andere goedkope voedselaanvullingen. Ook het transport naar de boer geeft prob~emen.
In de levensmiddelenindustrie bestaat een stijgende belangstelling voor het gebruik van weipoeder in levensmiddelen zoals ijs, babyvoeding en bakkerswaren. Wei wordt ook gebruikt bij de bereiding van frisdranken zoals RivelIa. Weipoeder kan voor een deel magere,~elkpoeder vervangen. Dit geldt evenwel nauwelijks voor de E.G.-markt, daar hierop een groot over-
-~~---~--------
Tabel 3
Hoeveelheden geloosde wei
land
geloosd
Nederland
(10 %
Oostenrijk
63
%
Groot-Britt.
+ 50 %
USA, Canada en Skandinavië
(50 %
Fra.n..krijk, Italië en W.-Duitsland'
)50 %
\
----
1--
:~L~1.~' V
jaartal
literatuur
1971
9
1971
5
1972/1973
5
',. 5
5
- 4 -
schot aan magere melkpoeder is. Daarnaa"st wordt er nog op kleine schaal door precipitatie weieiwit uit de wei gewonnen. Dit heeft het nadeel dat de envitten gedenatureerd worden.
3.4. yervuiling.
<
HoeHel eksakte cijfer~ in veel gevallen niet voorhanden zijn, geeft tabel 3 aan hoeveel wei jaarlijks geloosd "\vordt in de verschillende landen' (~,1). Indien men bedenlrt dat wei indien geloosd een vervuiling ople- " ve~t met een B.O.D.-waarde (Biological Oxygen Demand) van 30.000 ,tot 50.000 ppm (lQ,1l~12), dan is het duidelijk dat bovepstaande geloosde hoeveelheden een gigantische vervuiling veroorzaken. Zo ~ zal b.v. 1.000 m3 geloosd~ wei 4,SOO.ÓOO m3 onvervuild water nodig hebben voor de oxidatie hiervan. Uitgedrukt in inwonerekwiei valent"en' (I.E.) komt 1 ton natte 'vei/overeen met 0,55 - 1,1 I.E. ,
,
r.
Q,1,.Jl)· .
Vergeleken met andere landen wordt in ,Nederland gelukkig erg weinig wei zonder meer geloosd. Zou dit wel het geval zijn, dan komt de jaarlijks geproduceerde hoeveelheid wei overeen met 3 miljoen I.E. Zoals gezegd wordt de wei in Nederland grotendeels verwerkt. Een bedrijf als Borculo verwerkt per dag 4 miljoen liter, wei. Dit zou een vervuiling betekenen van 1,3 miljoen I.E., het bedrijf heeft echter slechts een vervuilende lverking gelijk aan 14.000 I.E. (]l) • \
De kosten die ,zijn verbonden aan de lozing van,Hei op oppervlaktewater bedragen ~ 3 cent per liter'(l;l!). Deze'prijs geldt echter alleen bij een gelijkmatige lozing gedurende het gehele jaar. Pieken in de IO,zing brengen meteen hogere kosten met zich mee, daar de kapaciteit van de zuiveringsinstallatie moet ,vorden berekend Op de grootste belasting. ,
'
FIG. I
MOGf-LUKrr VERWERKINGEN VAN WEI TOT"PRODUKTEN
\
-
,......--~
ultrafïltratie t-+-i~
)4I-----l "oogsten"
r--------~------~~~
I-
gelfilt.ratle
.."..---~
' -_ _~ omgekeerde I--+--i>oj osmosz
W.z:iP OCd
0
,drogenr "oogsten"
fermentatie kristallisatie
ultrafiltratie
~----:,..j
drogen
konsentreren J elel
'. ,
,.'
- 5 -
4. Overzicht van deweiverwerkingsmogelijkheden •
.. r !
.ft
De mogelijkheden om wei tè verwerken .zijn zeer talrijk. Figuur 1 geeft. schematisch de mogelijkheden weer. In het schema zijn processtappen in eèn rechthoèkig en produkt en in een ovaal kader weergegeven. De processtappen en processen worden onder punt 5 en 6 gedetailleerder beschreven.
i
... ,
. ,. ...... ,..
- 6-
5.
Beschrijving van bij de weiverwerking veel voorkomende processtapp~n.
5.1. Drogen.
Hieronder worden technieken besproken welke zowel gebruikt worden bij het drogen van wei tot weipoeder als bij het indikken en drogen van wei, waaruit reeds één of meer komponenten zijn ~ yerwijderd. De eerste indikfase tot 20 a 50 % kan met multiple effekt verdampers gebeuren. Anderë mogelijkheden tot indi.kken zijn filtratiemethoden, wel. . ke echter bij filtratie worderi besproken (5.4.). 'Pogingen hebben aangetoond dat men met vriesdrogen de wei tot ca 30 %d.s. kan koncentreren' Cll). Vriesdrogen brengt lagere energiekosten met zich mee dan indampen, de kosten van mechanische ijsverwijdering zijn echter hoog. Bij de ijsvenvijdering gaat opgeloste stof verloren. Er bestaan evènwcl waslçolorrnnen voor ijskristallen. De bedrijfskosten blijven evenwel hoog·C~). D~ laatste stap bij de weiverwerking is 'vaak een proces waarbij uit een vloeibaar koncentraat een poedervormig produkt wordt gevormd. Twee typen pro~essen worden hierbij veel gebruikt nl. trommeldrogen en sproeidrogen. a. Trorrnneldrogen (ook wel walsdrogen genoemd) heeft als voordeel dat het vooral' bij lagere produktiekapaciteiten goedkoper is. Een'groot nadeel bij de bereiding van weipQeders is dat de aanwezige lactose in amorfe toestand' is, waardoor het produkt hygroskopisch is en daardoor snel hard en onhandelbaar is. Bovendien bestaat het gevaar dat de ehvitten worden beschadigd. b. Sproeidrogen heeft als voordeel dat bij aanwezigheid van lactose een hogere kristallisátiegraad wordt bereikt wat .de produktèigenschappen sterk verbetert.
- 7 -
.
Betere produkteigenschappen kunnen 'vorden verkregen door na het indampingsproces (tot 59 à 60 %d.s.) een voorkristalli-. satie toe te passen, er ontstaan de zgn. 'non-caking' weipoe. ders C!2.~.JJD. De\veipoeder kan nog verder worden verbeterd tot zgn. 'instant'-weipoeder, door na de droogtoren een fluide bed./teruggevoc;::rd naar het sproeidr:ogen • .:0...4 .... ~ ..,.",.., Een ander voordeél van sproeidrogen is dat de temperatuur in o . ." de eerste fase niet boven de 50'C komt. In de laatste fase, namelijk de droogkamer of het fluïde :'bed, kan de temperatuur < bij 80-85 0 C liggen, daar biologische stoffen naar v~rhouding in droge toestand meer stabiel zijn. Dit alles om denaturering van ei'vitten te voorkomen. Oqk is sproeidrogen van lactose mogelijk (zie lactosebereidjng).' Om ~e voordelen van sproeidrogen t.o~v. trommeldrogen aan te geven" in West-Duitsland steeg het aandeel van sproeidrogen van 60% in 1968 tot 85% in 1973 (5). Bij het sproeidrogen van zure wei trede~ speciale problemen op. Wel kan zure wei worden gedroogd met gas-injektie-sproeidrogerr of schuimsproeidrogen' (~)" , Bij deze processen wordt weikonsentraat voor het sproeien. geinjekteerd met een onschadelij~ gas á~s' CO2 , N2 of lucht • Hierdoor gaat de wei schuimen, wat na sproèillrogen een schuimvormig produkt geeft, dat licht is, niet aankoekt en nauwe~~lijks hygroskopiscJ{ is.
,.
~
,',
5.2.
prec'ipit~ tie
Het winnen van.eiwitten uit wei kan plaatsvindén door middel van precipitatie' (~;~;20). Het is mogelijk de eiwitten neer te slaan door hittedenaturatie bij het isoëlektrisch punt (pH = 4,5 - 5,0). Hiertoe voegt men zuren of zouten toe aan de wei (b.v. zoutzuur; melkzuur, càlciumchloride, ijzerchloride en aluminiumchloride) en verhit men gedurende ongeveer een half uur op 90oC. Hierna kan , door centtifugatie of filtratie en drogen een eiwitprodukt verla.'egen worden, dat 60 à 70% eiwit bevat. De onteiwittenvei
- 8 -
kan hierna voor de lactoseprocluktie worden gebruikt of gefermenteerd tot gist. Een nadeel van het gevormde produkt is, dat de afzetmogelijkheden in verband met de onoplosbaarheid van het eh/it. gering z~jn.
Ook is mogelijk de precipitatie te laten verlopen met behulp van polyfosfaten én anionische polyëlektrolyten. Dit heeft het voordeel niet gedenatureerde eiwitten op te leveren, daar slechts licht ven~armd hoeft te worden voor het neerslaan. Ekonomisch g~zien is het echter een vrij kostbaar proces. Het·bij de beschreven precipitaties gevormde produkt ]leeft een hoge voedingswaarde en wordt dan ook gebruikt als toevoeging in levensmiddelen en als toevoeging bij de bereiding van zachte en halfzachte kaas om de opbrengst te verbeteren. In Nederland, dat één, van de ,weinige produkten van precipitaateiwit is, ligt de produldie in de orde van grootte van enkele honderden tonnen per jaar. (
5.3.
[tistallisatie van lastose.
Zoals vermeld bij de samenstelling van wei, bevat wei 4 tot 5 % lactose. Deze lactose kan worden verkregen door kristallisatie van de wei of van een eiwitarme wei. De eiwitarme wei kan worden verkregen door precipitatie van eiwitten (zie 5.2.) of door ultrafiltratie van de wei (zie 5.4.2.). Een nadeel bij de direkte winning van lactose uit· wei door indam- . p.en is dat het· slechts mogelijk is een deel van de lactose te winnen. Bovendi·en bevat deze lactose nog tamelijk veel ehlitten •. De overblijvende 'moederloog', dat lactose, ei",.itten en zouten bevat, ~~ordt als veevoeder gebruikt. T.g.v. het hoge zoutgehalte kan dit produkt niet in de levensmiddele?-industrie \~rden gebruikt. Het U.F. permeaat of de door precipitatie eiwitarme wei kunnen tot
\
9 -
lactose worden verwerkt door indikking (hyperfiltratie of indampen), gevolgd door kristallisatie. Bij het oplossen in water komt lactose ·zmvel in decX- alsp -modifikatie voor. Bij langzame kristallisatie onder 93,SoC vormt zich voornamelijk het O<-monohydraat, dat niet hygroskopisch is' (l~J. Afhankelijk van de zuiveringsgraad verkrijgt men de volgende produkten. 1. Ruwe lactose, éénmaal gekristalliseerd (geelachtige kleur). 2. Geraffineerde lactose, meerdere malen gekristalliseerd (wit). 3. FaD!1ê.ceutische lactose, meerdere malen gekristalliseerd, ge~ zuiverd _over aktieve kool en o~tzout door ionenwisseling. Inde levensmiddelen-industrie maakt men gebruik van de geraffineerde lactose, onder andere in babyvoeding. ~aar lactose minder zoet is dan saccharose (ongeveer 30 %) wordt lactose ook gebruikt als vervangingsmiddel van saccbarose in konfituren en marmelade. Ook wordt lactose in de bakkérswereld gebruikt, daar het de aroma in veel bakkdersprodukten verster~t. Bij de laatste stap in het proces, het drogen, wordt het resterende 'p-anhydr<:tat in c<-monohydraa,t omgezet. Het droogproces kan .sproeidrogen, trommeldrogen of fluide bed drogen zijn.
5.4.·
Filtratie
Drie soorten filtratie kunnen we bij de fraktionering van wei toepassen : 1. hyperflitratle (H.F.), ook wel omgekeerde osmose (O.O.) genoemd.· 2. ultrafiltratie (U.F.). 3. gelfiltratie (G.F.).
5.4.1.'Hyperfiltratie of omgekeerde osmose
... Hyperfiltratie is een methode voor hèt scheiden van oplossingen langs fysisch-chemische weg door semipenneabele membranen (21,22).
.
,.
,'-':,-
.
- 10 -
"
De mem~ranen houden opgeloste ionen en molekulen tegen, terwijl het oplosmiddel, bij wei dus" water, door: het membraan stroomt. De drijvende kracht is de werkdruk. Deze bedraagt bij H.F. 40 - 50 atm •. Direkt hiervan afgeleid is de flux (volumestroom per oppervlakte-eenheid. per tijdseenheid) door het membraan. De flux wordt verder bepaald door temperatuur, membraan lGvaliteit, vervuiling en de verwerkte vloéistof.· De membranen zijn meesta+ gemaakt van celluloseacetaat. H.F. wordt voornamelijk toegepast als eers,te stap bij de indikking van 'vei (4-5x indikken). <: De H.F. is energetisch gezien goedkoper dan indampen' (23). De indikking met behulp van H.F. kan echter maar tot ~ 30 % d.s. gaan, daar hierboven lactose in het permeaat terecht komt wat een verhoging van de B.O.D. geeft· (20). Het 'nadeel van H.F. is de no~'onvolmaakte membranen. Hierdoor treedt snel vervuiling en lekken op, waardoor d~ ouderhouds- en . bedrijfskosten hoog zijn. Ook treedt snel bakte~iologische besmetting op • .Daarom worden de membraanprocessen bij 10 0 C bedreven;
5.4.2. Ultrafiltratie
Ultrafiltratie is een techniek welke net als H.F. gebaseerd is op sc~eiding over memb:ranen (2 0 ~ .n~ E~" 24). U. F. is echter werkzaam in het makro-mole~l~?-ir
.
,
- 11 -
5.4.3. Gelfiltratie ,;
Ook Gelfiltratie is een scheidingstechniek op molekulair gewicht (1Z, ZO). Het filtratiemediwn is een "netwerk" van polysacchariden (b.v. dextran) welke poriën bevat. In deze poriën kunnen lactose- en zoutmolekuIen gevangen worden welke kleiner zijn dan de poriën. De grote eiwitmolekuIen ~obden de kolom uitgespoeld. Een nadeel van G.F. is dat het envit in tegenstelling tot U.F. ' niet in gekonsentreerde vorm wordt g~~onnen. Hierdoor ontstaan ( grotere indamp ingskosten , waardoor G.F. duurder is dan U.F. Caseïne en vetten, verstoppen de mem,branen en de gel. Ook wordt de wei laaggepasteuriseerd (7Z oC, 10-15 sec) om bakteriegroei bij 'het proces te voorkomen. Daarom moeten bij bovenstaande filtratietechnieken, de caseïne en de vetten die in wei aanwezig zijn vO,oraf worden verwijderd door centrifugatie. ,
, 5.5.
Ontzouting
,
'
Voordë ontzouting van wei staan twee technieken ter beschikking, elektrod~alyse en ionenwisseling. Deze technieken vinden toepassing bij de bereiding van ontzoute weiprodukten, die voornamelijk hun weg 'vinden 'naar de baby- en dieetvoedingsmiddelenindustrie.
"
5.5.1. ,Elektrodiaiyse
Elektrodialyse werkt als volgt. Een vloeistof stroomt tussen twee membranen door. Eén van de membranen laat'alleen positieve ionen door, de andere alleen negatieve. Onder invloed van een. aangeiegd elektrisch veld }Je1vegen zo" de ionen door de membranen uit de oplossing. Ongeveer 90 %'van de zouten kan op deze manier in de vorm, yan een zoutoplossing worden vep.;ijderd . '(12' '16). ~,~.
,.. , '
.
';'
voorkristallisatie
voorkristallisatie
weipoeder >96 % d.s .
.
fig. 6.1.1. : Het drogen van wei met behulp van hyperfiltratie en spoeidrogen.
. ...
~
.,'
,~
I.
fig... 6.1.2. .,. -..... ~-
,
ret drogen van
wei met behuln van snroeidrogen.
-., - ..
- 12 -
5.5.2. Ionenwisseling.
Ten einde met behulp van ionenwisseling te ontzouten, heeft men twee ionenwisselaars nodig. Eén kolom waarin OH--ionen worden uitgewisseld tegen anionen en één .waarin H 0+-ionen worden uit3 gewisseld tegen kationen· (~~~). Voor de ontzouting van het perrneaat van ultrafiltratie is ionenwisseling te gebruiken, echter voor de ontzouting van het konsentraat niet, omdat de viskositeit hiervan te hoog is~ < De nadelen van ionenwisseling ten opzichte van elektrodialyse zijn: - door het hoge zoutgehalte is er een hoog chemilmliënverbruik en is er veel kolornmateriaal nodig. er zijn hoge kosten van ring hiervan.
re~enereermiddelen
.1
en voor de verwijde-
.~
.'
indampen 45 % d.s.
drogen
droqen
. drogen
drogen
4%vocht
4%vocht
6 %vocht
14%vocht
gewone weipóeder:
fig. 6.1.3. !<.
indampen 50-60 0/od.s.
koeling. op
nadrogen +koeling op
fluïde bed
fluïde bed
nicz:tstuivcz:nd voorgekrisweipoedcz:r
'straight-trough' weipoeder
nakïistalli salie op transport band
instant' we i poeder:
:De VerScH.nende weinoederprodukten .. uit wei. .'
. ,. ·•. 0.
-13
6.
Processen.
Achtereenvolgens wordt de produktie van weipoeder, lactose en eiwit besproken.-
6.1. Produktie van weipoeder.
De produktie van weipoeder uit wei is al sumier beschreven bij de droogtechnieken (5.1.). In de figuren 6. 1 • 1. en 6. 1 .2. is het droogproces van wei t.ot w~i poe~er weergegeven' (.Ji). Het yerschi~ tussen de processen is dat -in fig. 6.1.1. de eerste inàikking door hyperfiltratie (tot maksimaal 30 % d. s.) , terwij I in fig.) 6.1. 2. de wei -geheel door indampen wordt ingedikt. Na het indikken wordt voorgekristalliseerd, omdat de-kwaliteit van de verkregen weipoeder sterk afl1ankelijk is van de'kristallisatiegraad van de lactose. . . In fig. 6.1.3. worden wegen gegeven, die tot verschillende weip~eders leiden·' CUD • Wei kan door indampen (45 % d.s.) en sproé:idrogen worden omgezet in zogenaamde gewone weipoeder (4 %d.s.). . . Na het indampen kan men ook eerst voorkristallisatie laten plaatsvinden. Hierna wordt gesproeidroogd tot 4 - 14 %vocht. Afl1anlcelijk van het vochtgehalte kan nog nakristallisatie plaatsvinden. Door .terugvoer van de 'fines' wQrdt een nietstuivend weipoeder..ver- . kregen. Bij een hoge krlstallisatiegraad van de lactose in de w~i,poeder heeft het poeder geen neiging tot kluitvorming. De v~rschillende weipoeders zijn vermeld in de .figuur. Toepassing in dè levensmiddelen-industrie en als veevoeder. Naast de genoemde weipoeders zijn er nog de volgende \veipoeders: - ontsuikerd weipoeder verkTegen door kristallisatie van lactose uit wei (zie 6.2.). - ontsu ikerd, ontzout weipoeder, hierbij is bovendien nog een ontzouting door elektrodialyse toe,ge~ast. Het \vordt toegepast in de dieetvoeding. '
