Procesarea zer prin îngroșare și uscare, metodele de prelucrare a membranei sânului

Procesarea zerul prin îngroșare și uscare

În scopul depozitării pe termen lung și reducerea costurilor de transport al zerului este concentrat prin îndepărtarea umidității condensat și uscat pentru a produce produse.

Ser îngroșarea necesară înainte de uscarea în producția de lapte de zahăr, băuturi și siropuri.

Concentrarea zerului poate fi realizată în diferite moduri: prin evaporare si uscare prin congelare.

Gradul de condensare a zerului determinat cerințele de proces, cerințele clienților și capacitățile tehnice ale dispozitivelor.

efect Conservant în ser îngroșat furnizat de presiunea osmotică și acid lactic. In ser lapte natural al presiunii osmotice de 0,74 MPa. În consecință, pentru microorganismele care au presiunea intracelulară de 0,6 MPa, condițiile optime de dezvoltare. Acest lucru explică deteriorarea rapidă a zerului în timpul depozitării. După concentrarea serului de 5 ori presiunea osmotică se ridică la 7,4 MPa, ceea ce creează un mediu nefavorabil pentru creșterea microbiană.

În practică, zerul este concentrat până la 2-15 ori punctele critice 13, 20, 30, 40, 60 și 75% solide. Parametrii de proces care determină procesul de îngroșare a evaporarea serului de umiditate este de temperatura și durata. Pentru a păstra proprietățile native componentelor serice dorite temperatura maxima la 50-60 ° C O creștere a temperaturii duce la rumenirea produsului și hidroliza lactozei. Temperatura procesului de reducere provoacă întârzierea excesivă și spumare poate cauza alterării microbiene [6, p.70].

Astfel, creșterea concentrației solidelor în ser până la 40% și 60 permite păstrarea produsului fără modificări semnificative în timpul 5--30 zile la o temperatură de 20--25 ° C, iar la 2--5 ° C timpul de păstrare sunt crescute respectiv 30 și 60 de zile.

Cu toate acestea, odată cu creșterea gradului de concentrației serice și crește cantitatea de umiditate să fie îndepărtat de pe aceasta. Atunci când se utilizează echipament tradițional pentru acest scop (evaporatoare cu vid, uscare prin pulverizare și cu role) și, de asemenea, crește costurile de energie. Mai mult, trebuie avut în vedere faptul că, atunci când se usucă pentru a îndepărta umezeala consumată de 1 kg este de aproximativ 10 ori mai multă căldură decât în ​​îngroșarea [4, p.35].

Metode de membrane de prelucrare a zerului

Principalele metode de prelucrare a membranei de zer includ hyperfiltration (ultrafiltrare si osmoza inversa) și electrodializă.

Aceste procese au loc sub presiune folosind un membrane semi-permeabile sunt utilizate pentru fracționarea soluțiilor [7, p.36].

În funcție de diametrul porilor de separare a membranei are loc în componente de soluție: componente cu dimensiune mai mică decât diametrul porilor trec prin membrana, în timp ce componentele cu dimensiuni mari sunt reținute. Cele două soluții sunt obținute cu diferite componente.

procese membranare oferă mari oportunități pentru producătorii de produse lactate reglementează compoziția materiei prime, concentrarea componentelor nedorite dorite și îndepărtarea; să asigure siguranța microbiologică și conservarea proprietăților native; a maximiza gradul de prelucrare a materiilor prime; face posibilă pentru a economisi energie, apă și consumabile; optimizarea și îmbunătățirea eficienței de producție [7, p.37].

procesele Baromembrane divizate convențional în microfiltrare, ultrafiltrare, nanofiltrare și osmoză inversă. Aceste procese au multe în comun. Componenta principală a echipamentului baromembrane sunt membrane semipermeabile.

Această metodă este o metodă fizică a soluțiilor de separare (fără transformare de fază) prin membrana semipermeabila (membrana), având o dimensiune a porilor mai mică de 0,5 microni. Metoda cu membrană este fundamental diferită de filtrare convențională. Dacă produsul de filtrare este format ca un precipitat solid sau amorf pe suprafața filtrului, atunci când produsele de separare cu membrană sunt două soluții, una dintre care este îmbogățit în solutului. In acest proces, acumularea de substanțe dizolvate la suprafața membranei nu este de dorit, deoarece aceasta conduce la o reducere dramatică a permeabilității lor [6, p.35].

În acele cazuri în care presiunea osmotică este neglijabil de mică în comparație cu presiunea de operare, de exemplu, că este caracteristic soluțiilor apoase de substanțe cu molecule mari, soluții de proces de separare prin membrane semipermeabile se numește ultrafiltrare. Pentru efectuarea ultrafiltrare, utilizând un diametru al porilor membranei semipermeabile de 10 până la 100 componente de întârziere capabile nm având o greutate moleculară de 10 4 unități. și mai sus.

Osmoza inversă este utilizat fie singur, fie în combinație cu alte metode de prelucrare a zerului. In osmoza inversa, ca cu ultrafiltrare, folosind un diametru al porilor membranei semipermeabile de la 1 la 3 nm, capabile să întârzie componentele soluției cu o greutate moleculară de 50 de unități. și mai sus. membrane pe o durata de viata de mașini instalate 1-3 ani. Osmoza inversă poate fi de asemenea utilizat pentru demineralizare parțială și concentrarea laptelui integral la un conținut de 25% solide sau de a prelucra permeatul ultrafiltrare obținută în concentratul de lactoză este separată care conține sare apele de spălare.

Cu osmoza inversa toate componentele de ser pot fi separate de apă la concentrația dorită (până la 25% în greutate uscată) economic în ceea ce privește maniera costului energiei. Această metodă este mai scumpă (comparativ cu metoda de ser de îngroșare) și, în plus, permite să se obțină într-o formă nativă concentrată de proteine ​​nu denaturat prin tratament termic [2, p.101].

Astfel, prin trecerea unei constante (sau indreptat) cationii curentului electric de săruri conținute în zer și soluția de lucru, se miște spre catod, în timp ce sărurile de anioni - la anod.

Deplasarea spre catod, sărurile zerului cationii prin membrană cation a fost transferată la soluția de lucru a camerelor adiacente. Anionii se deplasează la anod prin membrana schimbătoare de anioni este de asemenea transferat la soluția de lucru. Următoarea modalitate de soluție la blocuri catodice anioni cationi și anioni de schimb cu membrana la anod de lucru - kationitivaya așa cationi și anioni ai sărurilor care sunt eliminate din zer, se acumulează în soluția de lucru. Ca rezultat, migrația ionului descrisă zer desărată și soluție de lucru concentrat. Procesele de desalinizare electrodializă și concentrarea au loc simultan și sunt strâns legate. La schimbarea direcției curentului electric în procesul opus se va proceda în direcția opusă. Același lucru se întâmplă dacă sunt aplicate în membranele locuri de cationi și schimbătoare de anioni.