Βελτίωση της σύστασης του όξινου ορού από στραγγιστό γιαούρτι με χρήση μεμβρανών

Abstract

Ο όξινος ορός από το στραγγιστό γιαούρτι είναι ένα παραπροϊόν το οποίο μπορεί να αξιοποιηθεί σε διάφορες εφαρμογές. Όμως, η υψηλή συγκέντρωσή του σε γαλακτικό οξύ δημιουργεί πρόβλημα στην κρυστάλλωση της λακτόζης κατά την κονιοποίηση του. Ο σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να συγκρίνουμε τη συμπεριφορά διαφορετικών όξινων ορών γιαουρτιού (ΟΟΓ) κατά την επεξεργασία τους με εφαρμογή μεμβρανών και την τυχόν βελτίωση στη σύστασή τους. Χρησιμοποιηθήκαν αγελαδινός ΟΟΓ από στράγγιση του αρχικού γιαουρτιού με υπερδιήθηση ή φυγοκέντρηση από δύο Ελληνικές γαλακτοβιομηχανίες καθώς και αγελαδινός ΟΟΓ και πρόβειος ΟΟΓ από παραδοσιακή στράγγιση γιαουρτιού μέσω υφασμάτινων σάκων, οι οποίοι παρήχθησαν στο Εργαστήριο Γαλακτοκομίας του ΓΠΑ. Οι οροί αρχικά μικροδιηθήθηκαν μέσω κεραμικής μεμβράνης με πόρους 1,4 μm σε πιλοτική μονάδα επεξεργασίας με μεμβράνες. Ακολούθησε η νανοδιήθηση του μικροδιηθημένου ορού μέσω κεραμικής μεμβράνης με αναφερόμενο μοριακό βάρος αποκοπής στα 250 Da και διαμεμβρανική πίεση στα 10 bar στους 23-25 oC. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το κατακράτημα από τη νανοδιήθηση του πρόβειου ορού περιείχε στατιστικά σημαντικά (Ρ<0.05) περισσότερο γαλακτικό οξύ, γαλακτόζη, ολική πρωτεΐνη, φώσφορο και ασβέστιο από ότι οι αγελαδινοί οροί, ακολουθώντας την αρχική τάση της σύστασης των ανεπεξέργαστων ορών. Γενικά με τη νανοδιήθηση ήταν εφικτή η απομάκρυνση του γαλακτικού οξέος σε ποσοστά περίπου 40% -55% και η απομάκρυνση του καλίου και του νατρίου σε ποσοστά >60%. Αντίθετα η λακτόζη και η γαλακτόζη κατακρατήθηκαν σε ποσοστά >95% και 82% -89% αντίστοιχα. Τέλος, η νανοδιήθηση επηρέασε και τα φυσικά χαρακτηριστικά των ορών όπως το χρώμα και το σημείο πήξης.

The acid whey from strained yogurt is a co-product that can be utilized in various applications. However, its high concentration of lactic acid poses a problem in lactose crystallization during its powdering. The aim of this study was to compare the behavior of different yoghurt acid wheys (YAW) during their processing using membrane technology and any potential improvement in their composition. Cow's milk YAW obtained by ultrafiltration or centrifugation and provided by two Greek dairy industries, as well as cow's milk YAW and sheep's milk YAW from traditional yogurt straining through cloth bags and produced in the Dairy Laboratory of the Agricultural University of Athens, were used. The whey was initially microfiltered through a ceramic membrane with a pore size of 1.4 μm on a pilot membrane processing unit. Subsequently, the nanofiltration of the microfiltered whey through a ceramic membrane with a reported molecular weight cutoff at 250 Da and transmembrane pressure at 10 bar at 23-25 °C was performed. The results showed that the retentate from the nanofiltration of sheep YAW contained statistically significant (P<0.05) higher levels of lactic acid, lactose, total protein, phosphorus, and calcium compared to cow YAW, following the initial composition trend in the untreated wheys. Overall, nanofiltration made it feasible to remove lactic acid by approximately 40%-55% and potassium and sodium by >60%. On the contrary, lactose and galactose were retained at rates >95% and 82%-89%, respectively. Finally, nanofiltration also affected the physical characteristics such as color and the freezing point of the YAW.