Навигация
3.2 Мембранные методы
Мембранные методы можно разделить на два основных: гиперфильтрация (микрофильтрация, ультрафильтрация, обратный осмос) и электродиализ. К мембранным относят также условно ионный обмен, гель-фильтрацию, сорбцию-десорбцию. Основаны эти методы на свойствах МС как гетерогенной системы с четко выраженной селективность компонентов по молекулярной массе, размерам и ионной силе. Наибольший интерес представляют гиперфильтрация, электродиализ и обратный осмос. Ионный обмен и гель-фильтрация широкого применения пока не нашли.
Основной деталью мембранных установок являются специальные полупроницаемые мембраны с различным диаметром пор, соизмеримых с молекулами находящихся в растворе компонентов. В зависимости от диаметра пор мембраны происходит разделение находящихся в растворе компонентов: компоненты с размерами менее диаметра пор проходят через мембрану, а компоненты с большими размерами задерживаются. Получаются два раствора с различными компонентами.
Гиперфильтрация – физический способ разделения растворов через полупроницаемую перегородку с порами от 1 до 1000 нм. Процесс основан на принципе обратного осмоса. Часть компонентов раствора и растворитель за счет давления проходит через мембрану, другая (белки) задерживается. Происходит концентрация раствора.
Проницаемость всех видов мембран во время работы снижается, что обусловлено концентрационной поляризацией (слой раствора с повышенной концентрацией на поверхности фильтра). Осмотическое давление и гидродинамическое сопротивление увеличиваются. Для уменьшения этого эффекта раствор перемешивают или резко увеличивают скорость его прохождения через мембрану.
Достоинства мембранных способов:
o возможность направленного регулирования состава и свойств при небольших энергетических затратах;
o создание новых продуктов с пониженной калорийностью и высокой биологической ценностью;
o рациональное использование МС (малоотходные процессы).
В зависимости от пористости мембраны и эффективности разделения выделяют виды гиперфильтрации:
· Микрофильтрация – разделение суспензий и коллоидных растворов. Диаметр пор 100-1000 нм. Используется для холодной стерилизации.
· Ультрафильтрация – для разделения растворов высокомолекулярных веществ, когда осмотическое давление пренебрежимо мало по сравнению с рабочим давлением. Диаметр пор 10-100 нм. Давление – 1-10 атм. Мембрана задерживает только ВМС (белки) и пропускают вещества, образующие истинный раствор (соли, лактоза). Белки сохраняют свои нативные свойства.
· Обратный осмос. Разделить ВМС и НМС трудно, деление это часто условно, поэтому нельзя четко разграничить процесс ультрафильтрации и обратного осмоса. В обоих случаях требуется преодолевать осмотическое давление раствора, т. к. растворитель переносится в направлении, противоположном возрастанию концентрации растворимого вещества. Практически обратный осмос сводится к сгущению раствора. Преимущество его – возможность проведения процесса при любых температурах, меньшие энергетические затраты и расход тепловой энергии. Это особенно важно при выработке пищевых продуктов, где выпаривание при повышенных температурах приводит к нежелательным последствиям.
Электродиализ – один из эффективных способов деминерализации МС. Суть процесса – селективная ионитовая мембрана, находясь в контакте с раствором, под влиянием электрического поля пропускает ионы одного заряда и служит барьером для ионов противоположного заряда.
При пропускании постоянного электрического тока катионы солей из МС перемещаются к катоду, анионы – к аноду. Ионы переходят через мембрану в рабочий раствор. Дальнейший путь катионов к катоду преграждает анионная мембрана, а анионов к аноду – катионная. Они накапливаются в рабочем растворе. МС обессоливается, а рабочий раствор концентрируется.
4. Продукты из МС
При сепарировании всех видов МС полученный концентрат жировых шариков называют «подсырные сливки». Технологический процесс производства сливок из сыворотки включает прием сыворотки по качеству и количеству, сепарирование, охлаждение и хранение, фасовку и транспортировку сливок.
Сливки из подсырной сыворотки имеют вкус от сладковатого до соленого, из творожной – чистый, умеренно кислый с привкусом творожной сыворотки. Цвет от белого до слабо-желтого, консистенция однородная, допускаются единичные комочки жира.
Подсырные сливки по сравнению с обычными содержат на 3-4% меньше сухих обезжиренных веществ и практически не содержат казеина, обладают меньшей термостабильностью, при хранении быстрее портятся. Они используются для нормализации смеси при выработке сыров, подсырного масла, плавленых сыров и мороженого, а также некоторых видов масла для непосредственной реализации.
Из творожной сыворотки получают альбуминно-творожные изделия. Молоко альбуминное – концентрат молочного белка (альбумина) – полуфабрикат для выработки альбуминного творога, колбасных изделий и др. продуктов. Технология получения предусматривает: выделение жира (сепаратор); нагревание сыворотки (90-95°C); коагуляция альбумина (+кислая сыворотка или соляная кислота, белковые хлопья оседают на дно); отстаивание белка (1,5-2 часа); разлив, упаковка и т. д. Альбумин молочный пищевой готовится из обезжиренной сыворотки при производстве сыров и творога. Используется в колбасном производстве, при приготовлении паштетов и др. продуктов. Творог альбуминный вырабатывается из МС, сквашенной заквасками, приготовленными на чистых культурах молочнокислых стрептококков и ацидофильной палочки. Предназначен для непосредственного употребления в пищу. Сырки альбуминные – из альбуминного творога или смеси творога альбуминного и коровьего молока с добавлением вкусовых и ароматических веществ. Напиток «Альбус» - из сквашенного альбуминного молока, выделяемого из подсырной или творожной сыворотки в смеси с различными соками.
Сокращения
АБ – антибиотики;
ВМС – высокомолекулярные соединения;
ЗЦМ – заменитель цельного молока;
МО – микроорганизмы;
МС – молочная сыворотка;
НМС – низкомолекулярные соединения;
ОП – основной продукт.
Список использованной литературы
1. Кунижев С.М., Шуваев В.А. Новые технологии в производстве молочных продуктов. – М.: ДеЛи принт, 2004. – 203 с.
2. Храмцов А.Г. Молочная сыворотка. – М.: Агропромиздат, 1990. – 240 с.
3. Храмцов А.Г., Нестеренко П.Г. Технология продуктов из молочной сыворотки. – М.: ДеЛи принт, 2004. – 587 с.
4. Шевелев К. Сыворотка – ценный субпродукт. // Молочная промышленность. – 2005. – №1. – С. 60-61.
5. Шуляк Т.Д. Ферментация различных видов молочной сыворотки молочнокислыми бактериями. // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2005. – №7. – С. 35-38.
Похожие работы
... количество не только ведёт к расточительству и увеличению расходов, но иногда вызывает и ухудшение фильтруемости. Аэробная переработка отходов. Аэробная переработка стоков - это самая обширная область контролируемого использования микроорганизмов в биотехнологии. Она включает следующие стадии: 1) адсорбция субстрата на клеточной поверхности: 2) расщепление адсорбированного субстрата ...
... получения сырья от мест сбыта этих продуктов, сравнительно высокая стоимость кормовой единицы сыворотки и затруднения, связанные с ее транспортировкой [2]. 2. Использование сыворотки за рубежом Использование отходов молочной промышленности за рубежом в разных странах различно. Наибольший интерес представляет опыт использования отходов в США, ФРГ и некоторых других странах. В штате ...
... . Прохождение данной практики позволило мне закрепить, расширить, углубить и, наконец, систематизировать полученные знания в ходе изучения такой дисциплины, как «технология пищевых производств». Приложение 2. Таблица 3 – Прайс-лист ЗАО «Анит ЛТД»№ Наименование товаров Ед. Цена Единиц в месте Срок хранения Грильяжи Грильяж в шоколаде вес. БУМ. кг 48,90 руб. ...
... теории комбинирования и практику его осуществления в специфических условиях её отраслей внесли Филатов К.Е., Землянский Ф.Т. и ученые кафедры экономики, финансов и налогов. По проблеме комбинирования производства в общегосударственном масштабе проведены несколько научно-практических конференции. На заре индустриализации страны было даже принято решение развивать промышленность преимущественно ...
0 комментариев