Valorificarea Zerului

Zerul este fracţiunea apoasă case se separă, din coagulul în cursul prelucrării prin, metodele convenţionale, în fabricarea brânzeturilor sau cazeinei. El reprezintă aproximativ 85 – 90% din volumul laptelui utilizat pentru transformare în brânzeturi fermentate şi conţine aproximativ 55% din substanţa uscată din lapte. Astfel, în zer se găsesc uneori, într-o proporţie mai mare decât în lapte, proteine solubile, substanţe minerale şi vitamine hidrosolubile.

Se apreciază că, în prezent, se produc pe lan mondial peste 10 milioane tone de brânzeturi la fabricaţia cărora rezultă aproximativ 85 – 90 milioane tone de zer. La această cantitatea se adaugă zerul rezultat la fabricarea cazeinei şi produselor derivate (cazeinaţii, coprecipitate proteice). În plus, la separarea proteinelor din lapte prin membrane, rezultă un produs denumit permeat (sau ultrafiltrat) cu o compoziţie asemănătoare zerului.

Numai jumătate din cantitatea de zer produsă în întreaga lume este întrebuinţată pentru alimentaţia umană sau pentru furajarea animalelor. Restul, prin evacuarea sa în mediul înconjurător, pune complicate probleme de poluare accentuată de faptul că un litru de zer are un consum biochimic de oxigen (CBO) de 50.000 mg/l, comparativ cu 300 mg/l pentru afluentul evacuat din centrele orăşeneşti.

Datorită costului ridicat al tratamentului zerului în staţiile de epurare, în unele ţări se practică folosirea zerului pentru irigarea terenurilor agricole şi păşunilor, ori deversarea în cursurile de apă sau oceane. La început, utilizarea zerului ca îngrăşământ poate prezenta unele avantaje, însă, în timp, mineralizarea progresivă a solului determină dificultăţi în cultivarea unor plante.

Fără îndoială că cele mai raţionale forme de valorificare a zerului sunt în alimentaţia umană. În acest scop, el trebuie concentrat sau fracţionat pentru a fi utilizat sub formă de alimente cu valoare nutritivă ridicată, sau ca un component al acestora.

O prelucrare economică a zerului este posibilă numai în condiţiile existenţei unui sistem de colectare centralizată pentru zerul lichid sau parţial concentrat, astfel încât să se trateze cantităţi de zer importante în instalaţiile de concentrare, uscare sau fracţionare.

Prin rezolvarea unor probleme tehnice şi tehnologice, a crescut mult producţia de zer fracţional sub forma concentrată sau praf În prezent, se obţine zer acid, nehigroscopic, foarte dispersabil cu multiple utilizări în industria alimentară.

Procedeele de separare prin membrană ca ultrafiltrarea, osmoza inversă, electrodializa, precum şi schimbul ionic sau gelfiltrarea au fost aplicate şi la tratarea zerului în instalaţi industriale de mare capacitate. într-o serie de ţări sunt; în exploatare unităţi de ultrafiltrare care prelucrează 200.000 l zer pe zi, producând concentrate proteice, permeate şi produse pentru alimentaţia sugarilor. Aceste procedee s-au extins deoarece consumă mai puţină energie decât metodele tradiţionale de prelucrare, în condiţiile în care proteinele se obţin într-o formă nedenaturată la temperaturi de lucru de maximum 50 55°C. Pe de altă parte, s-au obţinut membrane de ultrafiltrare care lucrează într-un larg domeniu de temperatură şi pH. O realizare nouă, remarcabilă este aplicarea oxidului de zirconiu pe un suport de carbon. sistemul rezultat este extrem de stabil la pH, stress mecanic şi la temperaturi până la 400°C şi poate fi utilizat pentru lapte şi zer, fiind posibilă dezinfectarea membranelor.

Prin conversia lactozei din zer, în cursul proceselor de fermentare sau hidroliză se pot obţine biomasă (proteine unicelulare), metaboliţi (acid lactic şi lactaţi, alcool etilic, vitamine, antibiotice) sau un strop de glucoză şi galactoză cu interesante domenii de utilizare, În schema din fig. 3.1. să prezintă posibilităţile de valorificare complexă a zerului.

3.1. FRACŢIONAREA SUBSTANŢEI USCATE

Zerul este o sursă importantă de proteine, bogate în aminoacizi esenţiali. Datorită intoleranţei la lactoză manifestată de un număr însemnat de persoane, zerul ca atare nu poate fi utilizat ca sursă de proteine, singura soluţie fiind separarea proteinelor din zer, sub forma unor concentrate proteice.

Procedeele modeme de valorificare a zerului realizează fracţionarea substanţei uscate (fig. 3,2.), prin separarea proteinelor prin diverse metode (precipitare, ultrafiltrare, filtrare pe gel), fie prin demineralizare (prin schimb ionic sau electrodializă).

Separarea proteinelor din zer prezintă un interes deosebit datorita atât valorii nutritive ridicate cât şi proprietăţilor funcţionale variate ale acestora. Proprietăţile proteinelor zerului depind în mare măsură de metoda de separare, încălzirea la temperaturi ridicate, valorile extreme de pH, precipitanţii chimici sau prelucrările mecanice determină un anumit grad de denaturare, cu reduce¬rea corespunzătoare a proprietăţilor funcţionale ale proteinelor native. Şi în consecinţă, a domeniilor de utilizare.