سامانهای برای استخراج پروتئین های آب پنیر با کمک فناوری نانو
محققان یکی از شرکت های دانش بنیان پس از عرضه سامانهای برای تصفیه آب های خاکستری و پساب، موفق به ارائه سامانهای برای جدا سازی پروتئین های موجود در آب پنیر شدهاند که در صنعت غذایی کاربردهای فراوانی دارد.
به گزارش ایسنا، یکی از شرکت های فعال در صنعت نانو با چشم انداز تبدیل شدن به یکی از فعالان اصلی در حوزه فرآیندهای جداسازی با قابلیت رقابت با سایر تولید کنندگان در صنعت طراحی و ساخت غشاهای نانو ساختار و فرآیندهای غشایی، فعالیت خود را آغاز کرد. ماموریت این شرکت، بومی سازی دانش فنی تولید غشاهای نانو ساختار سرامیکی با توزیع اندازه حفرات مهندسی شده جهت کاربردهای مختلف و گسترش بازارهای فروش داخلی و دستیابی به بازارهای خارجی و صادرات محصولات است.
دستگاه تصفیه پساب خاکستری با استفاده از غشاهای سرامیکی نانو ساختار، تولیدی این شرکت است. آب خاکستری به پسابهای خانگی، به استثنای خروجی فاضلاب سرویس های بهداشتی گفته میشود که هنگام حمام کردن و شستن رخت یا ظرف ایجاد میشود. این محققان با طراحی سامانهای مبتنی بر میکروفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون امکان بازگرداندن آبهای خاکستری به چرخه مصرف و بازیافت ۷۰ درصدی این پساب را فراهم کردهاند.
دستگاه تصفیه پساب خاکستری به صورت هیبریدی و با استفاده از غشاهای نانو ساختار سرامیکی چند کاناله در دو مرحله با غشاهای میکرو فیلتراسیون (MF) و غشاهای اولترافیلتراسیون (UF)، کلیه آلودگی های آب خاکستری اعم از "شوینده ها"، چربی، آلودگی های بیولوژیکی و کدورت را حذف کرده و آب تصفیه شده پس از گند زدایی از دستگاه خارج میشود.
کارکرد غشاهای سرامیکی نانو ساختار میکرو فیلتراسیون، حذف آلودگی ها و کاهش BOD و COD آب خاکستری است و غشاهای سرامیکی نانو ساختار اولترا فیلتراسیون نیز جهت گند زدایی آب تصفیه شده خروجی به کار گرفته شده است. در مرحله میکروفیلتراسیون چربی ها، شوینده ها و دیگر درشت مولکولها و همچنین تا حدود زیادی میکروبها و میکروارگانیسم ها و در مرحله اولترافیلتراسیون تمامی میکروارگانیسم ها و حتی لاشه میکروارگانیسم ها از آب ورودی حذف میشود. محصول نهایی، آب با کیفیتی خواهد بود که دارای استانداردهای داخلی و جهانی است.
جنس غشاهای بهکار رفته در این دستگاه، سرامیکی بوده و اندازه حفرههای این غشاها توسط مهندسان و متخصصان این شرکت دانش بنیان با استفاده از فناوری نانو مهندسی شده است. در این دستگاه غشاها به همراه پمپ، الکتروموتور، کمپرسور، تلمبه های عبور آب از فیلترها، لوازم کنترل و تابلوی مربوطه به صورت یکپارچه است و فقط لولههای ورودی و خروجی به سامانه مزبور وصل میشود.
این شرکت دانش بنیان همچنین موفق به تولید سامانه جداسازی پروتئین های موجود در آب پنیر شده است. با استفاده از این فناوری میتوان کنسانتره های پروتئینی از آب پنیر تولید کرد.
آب پنیر حاوی میزان بالای پروتئین های سرمی یا پروتئین های محلول در آب، لاکتوز، مواد معدنی و ویتامین ها است. پروتئین های سرمی اهمیت زیادی در بخش مواد غذایی و سلامت ایفا میکنند؛ بنابراین باید این پروتئین ها را از آب پنیر جدا کرد. از این رو این محققان سامانه هیبریدی میکروفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون را برای جداسازی و تخلیص پروتئین های ارزشمند آب پنیر عرضه کردند که قادر است از آب پنیر محصولات با ارزش پروتئینی را استخراج کند.
در این سامانه غشاهای نانویی با حفره های ۱۰ و ۱۰۰ نانو متری استفاده شده است. غشا با حفره ۱۰۰ نانومتری درشت مولکولها را جدا میکند و غشای ۱۰ نانومتری نیز ریزمولکولها را از آب پنیر جدا میکند.
از پروتئین استخراج شده میتوان برای غنی سازی شیرخشک، تولید مکمل های غذایی و افزایش ارزش غذایی نان استفاده کرد. در حال حاضر این پروتئین ها به صورت وارداتی تامین میشوند که با توسعه این فناوری میتوان در داخل کشور این پروتئین ها را تولید کرد. بر این اساس این شرکت با یکی از صنایع لبنی کشور وارد مذاکره شده است تا این فناوری را به صورت آزمایشی در خط تولید این شرکت نصب کنند.
در این سامانه آب پنیر از طریق سیستم پمپاژ وارد غشاهای نانویی شده و فرآیند میکروفیلتراسیون انجام شده و پیش تصفیه اولیه روی آن انجام میشود و در گام نخست چربی و کازئین موجود در آن جداسازی میشود و محلولی حاوی پروتئین های سرمی آب پنیر و عاری از هرگونه چربی و کازئین به دست میآید. پروتئین سرمی باقی مانده ارزش غذایی بالایی داشته و کاربردهای زیادی در صنایع دارد.
بیش از نیمی از کلسیم و فسفر موجود در شیر در نهایت وارد آب پنیر میشود. بنابراین پروتئین های مهمی نظیر لاکتوگلوبین، لاکتالبومین، سرم آلبومین گاوی، ایمنوگلوبولین ها، پروتئوزپپتونها و لاکتوفرین که ارزش غذایی بالایی دارند، باید از آب پنیر خارج شوند تا در صنایع غذایی و پزشکی استفاده شوند.