Способ ультрафильтрации молочной сыворотки

Х С 2/00 ГООУДАРСТВЕННЫй НОМИт 1-:т т иеювйм;н апеин ОП КА 2зовано нри переработке молочной сыворотки методом ультрафильтрацииа Цельюизобретения является ускорение пронический цесса, сокращение энергетических затрат и снижение себестоимости продукимов, ции. Нри осуществлении способа свежуюмолочную сыворотку пастеризуют, охлаждают и резервируют. Затем ее подогре- Зй, воют до 50-55 С и направляют на ультолочной рафильтрацию, 11 ри проведении процесса бранных ме- улътрафнльтрации создают избыточное информа- давление 0,2-0,36 Иа. В ходе процес 1984, са производят постоянную циркуляцию Изобретение отпроьвппленности ивано при перерабоРки методом ультраЦель изобретенцесса, сокращение" рат и снижение се осится к молочнои ожет быть использоке молочной сыворот ильтрации.ия - ускорение проэнергетических эат-, естоимости родукм плооб- ульн эа- дно- это(2) 4469658/13(54) СНОСОВ УЛЬТРАФИЛЪТРАЦИИ МОЛОЧ 1 ОЙСЫВОРОТКИ(5) Изобретение относится к молочнойПромышленности и может быть испольСпособ осуществляют следуазом. Свежую молочную сыворотку пастеизуют, охлаждают и резервируют. )1 осле этого ее подогревают в те меннике 50-55 С и направляют в рафильтрационную установку. Нр олнении установки сывороткой о ременно удаляют воздух, 11 осле конденсата, содержащего частицы каиновой пыли с размерами 180-1500 мвдоль мембранной поверхности, а филтрат собирают в накопительную емкость 2 ил. го создают избыточное давление 02- 0,36 М 11 а. В ходе процесса производят постоянную циркуляцию концентрата, содержащего частицы казеиновой пыли с размерами 180-1500 мкм вдоль ф 4 мембранной поверхности, а фильтрат собирают в накопительную емкость.Ускорение процесса ультрафнЛьтра-. ции достигается за счет снижения уровня концентрированной поляризации,обусловленного турбулизнруа%ии воздействием частиц казеиновой пыли на примембранный слой разделяемого потока и соответственно увеличением коэффициента массопереноса в системе ядро потока - примембранная зона канала.Сокращение энергетических затратдостигается за счет того, что, вопервых аппаратурно-процессовая схема пб предлагаемому способу предус 5матривает меньшее число единиц основного и вспомогательного оборудования,а во"вторых, сокращается время про",ведения процесса ультрафильтрации принеизменном объеме перерабатываемой . 10сыворотки,Снижение себестоимости концентрата и Фильтрата достигается за счетсокращения нескольких единиц оборудования Входящихв традиционную ли 15нию переработки сыворотки и соответ"ственно обслуживающего его персоналаи за счет уменьшения времени мойкиультрафильтрационного оборудования.Размер частиц казеиновой пыли в 20молочной сыворотке (творожной и подсярной) колеблется в широких пре; делах,На Фиг.1 приведена зависимостьразмера частиц мкм) от содержания 25Фракций (Я),Исследования по изучению гранулометрического состава белковых частицсыворотки проведены еедиментационным методом. Гранулометрический состав и размер частиц, находящихся висходной сыворотке, другим быть неможет. Уменьшение размера казеиновых частиц приводит к тому, что онисоизмеримы с размерами остальньк белков и их хлопьев, поэтому и не. выпол"няют роль турбулизаторов, т.е, онизакупоривают макропоры Фильтра. Кромеэтого, получение казеиновых частицс меньшими размерами (менее 180 мкм) 40затруднительно, т.е. требует дополнительной обработки гомогенизации ндезинтегрирования) и соответственноповышает энергетические затраты, атакже при давлении 0,35-0,36 МПа про" 45исходит закупоривание пор мембраны.Увеличение размера частиц в сыворотке трудно получить в пределах 5055 С, а при повышении температуры пропадают нативные свойства белковогоконцентрата, что недопустимо.Использование частиц казеиновойпыли с размерами менее 180 мкм и более 1500 мкм нецелесообразно, таккак это связано с повышением энергетических затрат.и изменением нативных свойств белков сыворотки.Дпя определения оптимальных параметров избыточного давления частицы казеиновой пыли, полученные из молочной сыворотки, поместили на поверхность Фильтра и создали избыточное давление, До 0,2 Щ 1 а удаляется, по всей видимости, влага макрокапилляров. С возрастанием давления до 0,36 МПа осадок практически не уплотняется, При повышении давления свьпце 0,36 М 11 а высота осадка резко уменьшается, Уплотняемость осадка из час" тиц казеиновой пыли определялась по известной методике. На Фиг.2 представлена кривая уплотняемости.Исследования по проницаемости ультрафильтрационных мембран показали, что только начиная с 0,2 М 11 а отделяется Фильтрат (для мембран УПМ-П, используемых. в промышленных установках), Увеличение давления не отражается йа проницаемости мембран.П р и м е р 1. Молочную сыворотку подогревают до 55 С и заполняют ею ультрафильтрационный модуль. Размер частиц казеина, оставшихся в сыворотке, составляет около 800 мкм. Создают давление 0,3 М 11 а и начинают процесс ультрафильтрацрщ при работающем циркуляционном насосе. Контрольный объем исходнои сыворотки - 1250 кг. Двукратное концентрирование проведено за 0,5 ч, После окончания процесса осуществляют мойку: кислотную и щелочную. Расход моющих средств составляет 24 кг. Время мойки - 1 ч 10 мин,П р и м е р 2. Молочную сыворотку подогревают до 55 С и заполняют ульторафильтрационный модуль. Размер частиц казеина в сыворотке около 180 мкм. Создают давление 0,2 М 11 а и начинают ультрафильтрацию. Контрольный объем исходной сыворотки - 1250 кг. Двукратное концентрирование проведено за 0,95 ч. Мойка; кислотная н щелочная, Расход моющих средств - 24 кг. Время мойки - 1 ч 30 ыи.П р и м е р 3, Молочную сыворотку подогревают до 55 С и направляют на ультрафильтрацию, Размер частиц казеиновой пыяи составляет около 1500 мкм. Давление ультрафильтрации 0,3 МПа. Контрольный объем исходной сыворотки кг, Двукратное концентрирование проведено за 0,5 ч. Мойка; кислотная и щелочная. Расход моющих средств 24 кг. Время мойки - 1 ч 15 мин.П .р и м е р 4. Молочную сыворотку подогревают до 55 С и направляют наоультрафильтрацию. Размер частиц казе51 Ь 4 Ь 5иковой пыли около 70 мкм. Нри ультрафильтрации устанавливают давление0,3 б ИПа. Объем исходной сыворотки -250 кг. Двукратное концентрированиепроведено за 0,9 ч, Мойка;. кислотнаяи щелочная. Расход моющих средств 24 кг. Время мойки - 2 ч.П р и м е р 5. Иолочнув сывороткуосВетляют в поле центробежных снл, 10подогревают до 55 ОС и направляют наультрафильтрацию, Казеиновая пыльпрактически отсутствует Рабочее давленИЕ 0,.3 М 1 а. убьем исходной сыво-. ротки - 1250 кг, Двукратное концент.- 5рирование проведено за О,6. ч. Иойка,:кислотная и щелочная, Расход моющихсредств - 24 кг,. Время мойки -ч .49 мин.20 ЗЗ 6Формула изобретения Способ ультрафилбтрации молочной сыворотки, предусматривающий пастеризацию молочной сыворотки, охлаждение, заполнение мембранного модуля,. разделение сыворотки на белковый концентрат и фильтрат при избЫточиом давлении, о т л и ч .а ю щ и йс н тем, что, с целью сокрщения знергетических затрат, ускорения процесса и снижения себестоимости прадукта, разделение сыворотки осуществляют, используя частицы казеиновой пыли со средними размерами 160 - 500 мкм которые постоянно перемещаются вдоль поверхности мембраиывместе с концентратом при избыточном давлении 0,2 - 0,36 ИНа.,4 тнявью Редактор А.Ревии Заказ 1359 Тираж 378 ПодписноеВНЯИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 475 водственно-издательский комбинат "Патент" г, УжгородФа Оо ЗО 0,2 о,з,Даваеняе, МПа пдоияВОд 276 льпость ЦР