чим тиском, що, наприклад, характерно для водних розчинів високомолекулярних речовин, процес поділу розчинів за допомогою напівпроникних мембран називають ультрафильтрацией. Для проведення ультрафільтрації використовують напівпроникні мембрани діаметром пор від 10 до 100 нм, здатні затримувати компоненти з молекулярною масою від 10 4 од. і вище.
При ультрафільтрації мембрана затримує тільки високомолекулярні сполуки та пропускає з фільтратом речовини, що утворюють розчин. Так, при ультрафільтрації молочної сироватки затримується (концентрується) білок, а в фільтрат йдуть солі і лактоза. У фільтрат переходить близько 30% кальцію, 90 - калію і натрію, 70 - магнію, 80 - хлору і 50% фосфору, що містяться у вихідній сироватці. Вміст вітамінів в концентраті таке ж, як і у вихідній сироватці. Білки зберігають свої нативні властивості [3, с.61].
Зворотний осмос
Зворотний осмос застосовується як самостійно, так і в поєднанні з іншими методами для переробки сироватки. При зворотному осмосі, як і при ультрафільтрації, використовуються напівпроникні мембрани діаметром пор від 1 до 3 нм, здатні затримувати компоненти розчину з молекулярною масою від 50 од. і вище. Термін служби мембран на встановленому обладнанні 1-3 роки. Зворотний осмос може бути використаний також для концентрування і часткової демінералізації незбираного молока до змісту 25% сухої речовини або для переробки отриманого після ультрафільтрації пермеата в лактозосодержащие концентрат, відокремлюваний від солесодержащих промивних вод.
За допомогою зворотного осмосу всі компоненти сироватки можуть бути відокремлені від води з бажаною концентрацією (до 25% сухої маси) економічним з точки зору енергетичних витрат способом. Цей метод є більш дешевим (у порівнянні з методом згущення сироватки) і, крім того, дозволяє отримувати в концентрованій формі нативні, що не денатуровані термічною обробкою білки [2, с.101].
Електродіаліз
Застосування електродіалізу дозволяє знизити в сироватці вміст мінеральних речовин. Сироватка проходить в слабкому електричному полі через електролізні модулі з Іоноселективні мембранами. Катіонітові мембрани містять негативно заряджені, пов'язані ковалентно групи, наприклад, сульфінових кислоти. Вони пропускають катіони і затримують аніони. Протилежне явище має місце на аніонових мембранах. Позитивно зарядженими групами є при цьому четвертинні аміни [2, с.106].
Так, при пропущенні постійного (або випрямленого) електричного струму катіони солей, що містяться в молочній сироватці і робочому розчині, переміщаються у напрямку до катода, а аніони солей - до анода.
Переміщаючись до катода, катіони солей молочної сироватки через катионитового мембрану переходять в робочий розчин сусідніх камер. Аніони, переміщаючись до анода, через аніонітових мембрану також переходять в робочий розчин. Подальший шлях з робочого розчину до катода катионам перегороджує аніонітових мембрана, а анионам до анода - катіонітівая, тому катіони і аніони солей, що видаляються з молочної сироватки, накопичуються в робочому розчині. У результаті описаної міграції іонів молочна сироватка обессолівают, а робочий розчин концентрується. Процеси електродіалізним знесолення і концентрування протікають одночасно і тісно взаємопов'язані. При зміна напрямку електричного струму на протилежне процес буде протікати в зворотному напрямку. Те ж відбудеться, якщо застосовувати місцями катіонітові і аніонітових мембрани.
електронейтральних молекули інших речовин, що входять до складу молочної сироватки, в електродіалізним процесі не беруть участь, тому при електродіалізним обессоливании молочної сироватки (або молока) в робочий розчин переходять тільки іони солей, а вміст білків і лактози не змінюється.
Електродіаліз молочної сироватки не робить істотного впливу на якість і зміст сироваткових білків, лактози і вітамінів. Втрати білка становлять 2-3%, причому кількість не білкового азоту зменшується на 25%, а втрати лактози при рівні демінералізації 90% складають 6% [3, с.63].
. 2 Обладнання для переробки сироватки
. 2.1 Устаткування теплового методу
Для охолодження можна використовувати охолоджувальні установки будь-якої конструкції (малюнок 1.2). Охолодження безпосередньо в танках дає набагато менший ефект, так як протікає повільно і затягується на тривалий час, протягом якого в сироватці відбуваються небажані процеси, що призводять до зниження її якості.
Найкращі результати дає охолодження в поєднанні з попередньою пастеризацією.
Малюнок 1.2- Пластинчастий теплообмінник пастеризаційно-охолоджувальної установки ВП1-У а - загальний вигляд апарата: 1 - стани...
