Способ коагуляции белков из растворов

переходят частично и жиры. Раствор с коагулированным белком из анодной камеры направляют в осадитель-отдели- тель белка, Выделение белка осуществляют, например, осаждением, электро 5 Флотацией или микройильтрацией, Полученный Ьильтрат направляют в катодную камеру электролизера в качестве католита. В катодной камере происхоит раскисление раствора до рН 10,5- 2,2 в результате образования ионов Н по электродной реакции разложения оды, Выведенную из цикла обработки раскисленную воду можно использовать например, для мойки оборудования.П р и м е р 1. Осаждение белков из первичных ополосков молочного оборудования.Обрабатываемый раствор (ополоски) с рН 7,8 подают насосом в анодную камеру электролизера. При протекании раствора в тонком слое (5 мм) со скоростью 0,35 см/с через камеру активная кислотность его понижается фо рН 4,5(см, табл. 1, опыт 6) при этом белки переходят в изоэлектрическое состояние и происходит коаГуляция белков. Из аноцной камеры Суспензию (анолит) с хлопьями белка Направляют в осадитель-отделитель белка. Выделившуюся белковую Фракцию выводят из цикла и используют как Кормовую добавку, а осветленный анопит с рН 4,5 насосом направляют в катодную камеру электролизера в качестве католита, Вследствие высокой Концентрации водородных ионов анолит имеет повышенную электропроводимость, и такой раствор целесообразно ис 40 пользовать в катодном пространстве, При протекании через катодную камеру раствор раскисляется до рН 12,0, Из катодной камеры осветленный раскисленный раствор выводят из цикла45 обработки, В данном примерепрозрачность исходного раствора по сравнению с дистиллированной водой (100%) составляла 10%, а обработанного в электролизере соответственно 94% (см. табл. 1, опыт 6), Таким образом,50 прозрачность обработанного раствора близка к дистиллированной воде.В табл. 1 приведены некоторые лабораторные данные, характеризующие прозрачность обработанного раствора в зависимости от основных параметров обработки, При зазоре меньше 3 мм между электродом и диаФрагмой возникает опасность забивания электродного пространства скоагулированнымичастицами белка При обработке малоконцентрированных растворов (ополоски, конденсат) использовался зазорв электродной камере 5 мм, что полностью исключало забивание рабочейкамеры, При зазоре 10 мм энергозатраты почти удвоились (см. табл. 1,опыт 15) вследствие повышения напряжения от 32 (при зазоре 5 мм) до 62 В,Оптимальным при обработке ополосков является зазор 5 мм, обеспечивающий устойчивую работу электролизера.В табл. 2 приведены качественныеи количественные показатели исходногои обработанного раствора, показывающие связь между прозрачностью раствора и содержанием в нем белка, лактоэы, сухих веществ и биологическойпотребности кислорода. Как видно изтабл, 2 (опыт 1), степень выделениябелка составляет 95,2% (исходный0,62 г/л, конечный 0,03 г/л), снижение содержания сухих веществ составляет 43,0% (от 2,40 до 1,37 г/л),снижение содержания лактозы составляет 5% (от 1,00 до 0,95 г/л) и снижение БПК раствора составляет 79,5%(от 2300 до 450 г/л), т.е. БПКснижается в 5 раз, При этом оптимальнаяактивная кислотность среды в анодной камере находится в пределах рН5,3-4,3, что.соответствует изоэлектрическим точкам основных белковыхФракций раствора. Оптимальную активную кислотность (изоэлектрическоесостояние) раствора в анодной камере можно достичь при различных значениях основных параметров процесса(скорость течения раствора и напряжение на электродах). Чем больше скорость протекания раствора в аноднойкамере, тем больше должно быть напряжение на электродах и наоборот (см.чертеж),Положительные результаты полученыв интервале анодной кислотности раствора от 6,4 до 3,0. При этом прозрачность обрабатываемого раствораколебалась в пределах 40 - 94%,За пределами указанных рН процесс .коагуляции белков происходит с меньшей эФФективностью. При этом прозрачность обработанного. раствора (конечного) не превышает 40%, 1570694П р и м е р 2, Осаждение белковиз пастеризоваццого молока,Обрабатываемое молоко с рН 6,7 подают насосом в анодную камеру электролизера. При протекании молока в5тонком слое толщиной 10 мм черезанодную камеру активная кислотностьего понижается до рН 4,6 (табл. 3,опыт 1), при этом происходит коагуляция казеиновой фракции и части сывороточных белков, Из анодной камеры суспензии (анолит) с коагулированнымбелком направляют в осадитель-отделитель белка. Выделившуюся белковуюфракцию выводят из цикла, Полученныйпродукт содержит 89,8 Х казеина и10,27 сывороточных белков. Осветленный раствор с рН 4,6 насосом направляют в катодную камеру электролизера, При протекании раствора (сыворотки) через катодную камеру происходит раскисление сыворотки,П р и м е р 3. Осаждение белковиз конденсата вторичных паров молока, 25получаемого из вакуум-аппаратов,Обрабатываемый раствор (конденсатвторичных паров) с рН 7,2 подают насосом в анодную камеру электролизерапри протекании конденсата в тонкомслое толщиной 5 мм активная кислотность его понижается до рН 4,7(табл. 4, опыт 6), при этом происходит коагуляция белков и частичныйпереход других составных компонентовраствора в белковую взвесь, Из анод 35ной камеры суспензию (анолит) направляют в осадитель-отделитель взвешенных компонентов, например в электрофлотатор. Выделившуюся фракцию выводят из цикла и используют как кормовую добавку, а осветленный анолит срН 4,7 насосом направляют в катоднуюкамеру электролизера в качестве католита. При протекании через катодную 45камеру раствор раскисляется до рН11,3. Из катодной камеры осветленныйраскисленный раствор выводят из цикла обработки, В данном примере прозрачность исходного раствора по сравнению с дистиллированной водой (1003)составил 32%, а обработанного в электролизере соответственно 80/ (табл,4,опыт 6).В табл. 4 приведены данные, характеризующие прозрачность обработанного раствора (конденсата) в зависимости от активной кислотности в анодной камере. Обработанный в электролизере иэлектрофлотаторе конденсат можноиспольэовать в качестве подпиточнойводы паровых котлов, а также в качестве .оборотной воды в технологических процессах.Предлагаемый способ коагуляции белков позволяет провести процесс в непрерывном потоке и является эффективным при коагуляции белков из ополосков технологического оборудования, в результате которой создаются предпосылки для очищения раствора физическими способами, например фильтрацией, до прозрачности 80-947 по сравнению с дистиллированной водой, которая имеет прозрачность 1003,Предлагаемый сопособ позволяет перевести белки в изоэлектрическое состояние исключая использование химикатов и подогревание раствора переднаправлением в электролизер,Кроме того, энергоемкость процесса, т.е. затраты энергии на единицу объема обрабатываемой жидкостив электролизере предложенным способом, составляет 0,087 Вт.ч/л.см, ав известном соответственно 0,48 Вт-ч//л см (при одинаковых плотностяхтока 0,05 А/см). Следовательно,энергозатраты при проведении процесса по предложенному способу значительно ниже,Предлагаемый способ обеспечиваетвозможность использования водоемкихотходов (ополоски, конденсат, моечные растворы и т.п.) для получениядополнительных количеств белковыхкормов и вести процесс по безотходной технологии, что исключает илиснижает загрязнение окружающей среды и уменьшает расходы ца очистныесооружения,Формула изобр .тенияСпособ коагуляцин белков из растворов, предусматривающий обработкуисходного раствора в анодцой камереэлектролизера при изоэлектрическойточке коагуляции белков, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода белков и снижения энергозатрат, обработку исходного раствора ведут в потоке в тонком слое толщиной 3-10 мм, а изоэлектрическуюточку коагуляции белков устанавливают путем регулирования плотноститока и скорости потока.1570694 Т а б л и ц а 1 рН раствора Прозрачность раствора по сравнению с дистиллированной водой, 7 Плот- ность Напряжение,В Опыт,РТолщина слоя Скорость потоИсходного В катоднойкамере В анодной катока, А/см 2 раствора вэлектродной камере,мм ка,см/с мере Исходная Конечная Таблица 2 Содерканне сухих вецестаг/л ВПКт рп раствора в аиод- ноЯ каие- ре Содерканне белка, г/л Опыт КСодерканиеннра г/л Содерааниелактоэы, г/л роэрачность ратварое по сравеннн с дистил- ированноЯ водоЯ ходное Исход- Конек- Исходное ное ное Исходное сход- Конечое ноеонечое Коненее онечн сход- Конечнаб ли рН арактеристика продук отност апряение, В ыт ока,А/см 2 олока Исходная спе ечная зии в анодно камере 6 Обычное теризов0 1570694 Продолжение табл.3 Харак геристика продукта рн Плотность Напряжение,В Опыт,тока, А/смИсходная Конечная эии ваноднойкамере Обычное пас- Творогосб- аэтериэованное нэя консистенмолоко цья, .остав,7;каэеин 93,.6; сывороточныебелки 6,4 20 .67 48 2 0,017 Таблица 4 Напряжение,В Толщина слоя Проэрачность раствора по сравнению с дистиллированной водой, 7а рН раствора Опьгт, ПлотР ность В катодной раствора вэлектродной камере,мм тока А/см Конечная камере мере Исходная 1 О 001 10 2 0,002 14 3 0,004 26 4 0,006 35 5 0,007 40 6 0,008 46 7 0,009 50 8 0,010 55 9 0,011 58 10 0,011 60 11 0,012 62 5 5 5 5 . 5 5 5 5 5 5 Молока СуспенИсход- В анод- ного ной ка 7,2 6,7 7,2 6,3 7,2 6,0 7,2 5,6 7,2 5,0 7,2 4,7 7,2 4,2 7,2 4,0 7,2 3,4 7,2 3,0 7,2 2,9 9,2 9,6 10,0 10,8 11,0 11,3 11,4 11,5 11,8 12,0 12, 1 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 3 42 65 70 76 80 77 71 50 38 33