чній промисловості використовується в лініях виробництва молока типу ESL (Extended Shelf Life) - молоко, що займає проміжне положення між пастеризованим і стерилізованим молоком. Мікрофільтрація в поєднанні з необхідної законодавством пастеризацією забезпечує термін зберігання 21 день [11]. Подібна технологія забезпечує видалення бактерій незалежно від їх властивостей або концентрації, не надаючи негативного впливу на смак продукту.
Інша область застосування мікрофільтрації - виробництво сирів. Мікрофільтрація скорочує кількість спор більш ніж 99,9%. Ризик появи пізніх пороків, а значить, і втрат продукту повністю виключений. Крім того, не змінюється стан компонентів молока, що дозволяє отримувати сир чудової якості. Якість підсирної сироватки при цьому також поліпшується [9].
Третя область застосування мікрофільтрації - виробництво високочистих нативних білкових продуктів, в першу чергу молочних білків для продуктів харчування грудних немовлят.
Інші області застосування мікрофільтрації:
· стерильна фільтрація сольового розчину в сироварному виробництві;
· концентрування і фракціонування молочних білків, наприклад, для виробництва сиру з зменшеним виходом кислої сироватки;
· видалення жиру зі знежиреного молока і сироватки.
Концентрати, отримані мікрофільтрац підсирної сироватки, використовуються у виробництві традиційних молочних продуктів, сирних закусочних і десертних паст, а фільтрат (прояснена підсирна сироватка) направляється на більш глибоке фракціонування компонентів, а саме - на нанофільтрацію для отримання низькомолекулярних біологічно активних білків (глобулінів, лактоферину, лактопероксідазу, панкреатичних рибонуклеаз і ін.) і на зворотний осмос [9].
У країнах з розвиненою молочною промисловістю мікрофільтрація займає важливе місце в обробці молока безпосередньо на фермах для видалення з молока мікроорганізмів.
Ультрафільтрація
Ультрафільтрація - процес, в ході якого відокремлюють макромолекули і частинки розміром 0,1 до 0,003 мкм. Молекулярна маса таких частинок лежить в межах 1000-100 000 кДа (казеїнові міцели, сироваткові білки, вітаміни, лактоза). Ультрафільтрація застосовується для концентрування або зневоднення розчинів білків чи інших макромолекул і для розділення колоїдних систем. Для ультрафільтрації характерні наступні технологічні режими: швидкість потоку в фільтруючому каналі 2-5 м/с, діаметр пор ультрафільтраційних мембран - від 40 до 50 нм, тиск на вході 0,1-1,0 МПа. Використовується для концентрації жиру і білків молока (казеїн, сироваткові білки) [12].
Процес ультрафільтрації здійснюється ультрафільтраційну апаратами, основним робочим органом яких є напівпроникна мембрана. Саме вона при накладенні різниці тисків пропускає розчинник і містяться в ньому солі і низькомолекулярні органічні сполуки, а макромолекули і колоїдні частинки затримує.
Для ультрафільтрації молочної сировини вітчизняної молочної промисловістю використовуються наступні напівпроникні мембрани:
ацетатцеллюлозное (1-е покоління);
полісульфонамідние (2-е покоління);
порожнисті волокна (2-е покоління);
керамічні та металокерамічні мембрани (3-е покоління) [1].
Особливі перспективи використання мембранних процесів пов'язані з розробкою і впровадженням у промисловість мембран третього покоління. Мембрани третього покоління складаються з великопористої підкладки у вигляді, наприклад, монокристалів окису алюмінію з діаметром пір 15-20 мкм і проміжного шару з діаметром пір 0,2 мкм. Вони мають вигляд профільованих труб довжиною 0,85 м внутрішнім діаметром 4 мм. З таких труб зібрані модулі з поверхнею фільтрації 0,2, 1,4 і 3,6 м, які складаються, відповідно, з 1,7 і 19 труб. Ультрафільтраційних обробка молока за допомогою цих мембран, розмір пор яких 0,2 мкм, можлива за рахунок утворення поляризаційного шару, що складається з білків молока, який виконує роль селективної ультрафільтраційний мембрани [1].
Мембрани третього покоління (їх ще називають мінеральні мембрани) мають переваги але порівнянні з мембранами першого і другого поколінь - у них широкий робочий діапазон температур (до 800 ° С), рН середовища (від сильно кислої до сильно лужної), необмежений термін служби. Їх випускають як зарубіжні, так і вітчизняні виробники, вони широко використовуються для освітлення соків і вина, у виробництві кварка і м'яких сирів для фільтрації кисломолочних згустків.
В результаті процесу ультрафільтрації оброблюваний розчин розділяється на дві фракції: концентрат, що складається з макр...
