Способ ультрафильтрации растворов молочных белков

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРеспУБлик%те . 9 Зд й;виар Вж ЕНИЯ ЕЛЬСТ АВТОР У СВ и инстиий ые процесей. М,; Хи- ССР ые методы продуктов,ляе сыр стку ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗО 1(56) Дытнерский.Ю.И, Мембраннсы разделения жидкостей смесмия, 1975, с.351.Авторское свидетельство СЬЕ 1622967, кл, А 23 3 3/00, 1989Липатов Н.Н. и др. Мембранразделения молока и молочныхМ.: Пищ, пром-сть, 1976, с,168 Изобретение относится к молочнойомышленности и может быть использовапри осуществлении ультрафильтрации р створов белков.Известен способ модификации мембраны путем иммобилизации на ней протеолитических ферментов. Протезы, находящиеся в поверхностных слоях мембраны, взаимодействуя с белком, предопределяют его расщепление, чем препятствуют образованию гелевых надмембранных структур, Применение данного способа невозможно в молочной промышленности, так как продукты протеолиза белков, попадая в поток разделяемого сырья, изменяют его оганолептические показатели.,Наиболее близким к предлагаемому явтся способ ультрафильтрации молочного ья, включающий предварительную очисырья, по дачу его в мембранный модуль, создание избыточного давления, омывание поверхности полупроницаемойЖ 1746999 А 1(54) СПОСОБ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИИ РАСТВОРОВ МОЛОЧНЫХ БЕЛКОВ(57) Использование: в молочной промышленности при ультрафильтрации растворов молочных белков. Сущность способа; молочное сырье очищают, подают в мембранный модуль, проводят фильтрацию под давлением, полупроницаемые мембраны подвергают модификации свободными липидами молока в количестве 28 - 30 г жира на 1 м мембраны и омывают поверхность полупроницаемой мембраны молочным сырьем. мембраны разделяемым раствором и фильтрацию низкомолекулярных фракций.Недостатком данного способа является значительное снижение проницаемости мембран, обусловленное образованием гелевого белкового осадка на мембранной по- верхности. Это вызывает необходимость частой регенерации мембран с целью удаления гелевого белкового осадка, перекрывающего поры мембраны.Цель изобретения - повышение производительности процесса, улучшение селективности мембран, снижение удельных энергозатрат процесса, облегчение регенерации загрязненных мембран и увеличение длительности межрегенерационного периода.Поставленная цель достигается тем, что ультрафильтрация растворов белков молока, включающая очистку сырья, подачу в мембранный модуль, создание избыточного давления, омывание поверхности полупро5 10 15 20 25 нами молока 30 35 40 45 50 ницаемой мембраны разделяемым раствором, фильтрация низкомолекулярных фракций проводится на предварительно модифицированных липидами молока полупроницаемых мембранах.Процесс модификации осуществляют следующим образом.Перед проведением основного процесса. ультрафильтрации мембраны обрабатывают эмульсией молочного жира, количество которого определяют из расчета 28 - 30 г на 1 м мембраны, Эмульсия можетгсоставляться на основе воды или на основе предназначенного к разделению белкового раствора. Липиды для модификации должны быть дестабилизированы и освобождены от белковых оболочек. Модификация мембран осуществляется посредством контакта свободных липидов с мембраной при 40 - 45 С, рабочем давлении основного процесса ультрафильтрации в течение 40 мин.Модифицирующее воздействие липидов основано на их более высокой поверхностной активности по сравнению с протеиЭтим обусловлена преимущественная адсорбция липидов на поверхности мембраны, препятствующая образованию плотности гелевой структуры белка, Разрыхление слоя белковых отложений на мембране позволяет иметь более высокие значения проницаемости мембран по сравнению с прототипом, при достижении высоких значений селективности. Повышение температуры в совокупности с изменением режима течения (турбулизацией потока) изменяет вязкость липидной подложки, деформируя ее и разрушая структуру белковых отложений - этим облегчается регенерация мембран в сравнении с прототипом.П р и м е р 1, Перед ультрафильтрационным разделением вторичного молочного сырья (пахты) на Уф-модуле установки АКОУС, укомплектованном мембранами УПМ, последние подвергают модификации свободными липидами молока. Модификацию проводят следующим образом. Приготовляют водно-жировую эмульсию путем смешивания расплавленного молочного жира в юличестве 240 г(при площади фильтрации 8 м это составляет 30 г на 1 м ) иг 100 кг воды с температурой 45 ОС, Затемосуществляют прокачку полученной эмульсии через мембранный модуль в закольцованном режиме (с возвратом фильтрата иконцентрата в емкость исходного раствора)в течение 40 мин. По окончании модифицирующей обработки мембран приступают культрафильтрации основного растворавторичного молочного сырья. При этом происходит насыщение липидного адсорбцион- .ного слоя на поверхности мембраны иобразование белковых отложений происходит на модифицированной поверхностимембраны. В результате повышается проницаемость и селективность на 15 и 8 соответственно.. П р и м е р 2. Выполняют как пример 1,для приготовления модифицирующей смесисмешивают 224 г дестабилизирован ного молочного (28 г на 1 м ) и 100 кг воды с темпе 2ратурой 45 С. Далее ведут процесс, как впримере 1. Происходит достаточно полноеадсорбционное покрытие поверхностимембраны, препятствующее образованиюплотного гелеобразного слоя. Производительность и селективность увеличивается на15 и 8 оь соответственно,П р и м е р 3, Выполняют как пример 1,но для приготовления модифицирующейсмеси смешивают 232 г расплавленного молочного жира (29 г на 1 м ) и 100 кг воды стемпературой 45 С, При этом происходитдостаточно полное адсорбционное покрытие поверхности мембраны, препятствующее образованию плотного белковогогелевого слоя. Проницаемость и селективность увеличиваются на 15 и 8% соответственно,Формула изобретенияСпособ ультрафильтрации растворовмолочных белков, предусматривающий очистку молочного сырья, подачу его в мемб-.ранный модуль, фильтрацию поддавлениемомывание поверхности полупроницаемоймембраны молочным сырьем, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышенияпроизводительности процесса, улучшениякачества,;снижения энергозатрат и упрощения способа, перед омыванием полупроницаемые мембраны подвергают модификациисвободными липидами молока в количестве28 - 30 г жира на 1 м мембраны,2