Использование ультрафильтрации в процессе переработки молока

Курсовая работа по дисциплине Процессы и аппараты пищевых продуктов На тему Использование процесса ультрафильтрации при производстве молочной продукции Рязань 2004 План Введение 2. Технология производства продукции 3.Описание технологического процесса 4. Оборудование для проведения процесса 5. Основные кинетические закономерности процесса 6. Расчт параметров процесса Заключение Введение Мембранные процессы фильтрации и, в частности, микрофильтрация МФ и ультрафильтрация УФ являются сепарационными процессами, которые протекают под давлением с использованием пористых полимерных или неорганических материалов.

Эти процессы за последние 30 лет нашли широкое применение в различных отраслях промышленности для очистки или концентрирования жидких сред. Молочная промышленность, без преувеличения, была одной из первых отраслей, в которой в начале 70-х годов за рубежом, появились УФ системы.

Применение УФ для обработки сыворотки и молока росло быстрыми темпами. Ультрафильтрация использовалась, главным образом, для выделения белков из подсырной или творожной сыворотки и концентрирования молока с целью повышения выхода сыра и сокращения производственных затрат. За рубежом в 1983г. было продано УФ установок для молочной промышленности с суммарной поверхностью фильтрации около 10 м2 мембран, в том числе для сыворотки - 80000 м2 и 19000 м2 для молока. В середине 90-х годов уже продавалось в год для ультрафильтрации в молочной промышленности около 230 тысяч м2 мембран на сумму более 50 млн. долларов 1. В настоящее время, около 9 мирового производства сыворотки обрабатывается путем УФ, из которой получают 50000-80000 т концентратов сывороточного белка в год в зависимости от содержания белка в сухом продукте.

В середине 80-х годов производилось около 150000-20 тгод различных мягких сыров с использованием УФ, например, в Дании и Франции с применением УФ вырабатывается около 30 общего объема натуральных сычужных сыров 2. В России первые отечественные промышленные установки для ультрафильтрации молока и сыворотки появились в середине 80-х годов на нескольких заводах НПО Углич, Владимирском молочном комбинате, Воронежском городском молочном заводе, производственно-экспериментальном заводе ВНИКМИ. Суммарная поверхность мембран в этих установках составляла около 1000 м2. В установках чаще всего использовались плоско-камерные модули, эксплуатация которых при температурах 50-0С приводила со временем к короблению полимерных опорных пластин и нарушению герметичности системы. Помимо этого, были серьезные проблемы с восстановлением производительности мембран при регенерации и мойки, а также с их дезинфекцией вследствие несовершенства мембранных материалов и конструкции модулей. В тот период, учитывая важность проблемы применения УФ для молочной промышленности, была разработана Программа развития отрасли до 2000г. и принято специальное постановление Совета Министров 1985г в соответствие с которыми планировалось перерабатывать к 2000г. с использованием УФ около 5,5 млн. тонн молока в год. Для этого потребовалось бы 22000 м2 мембран.

Работы по использованию ультрафильтрации в молочной промышленности в России практически прекратились, начиная с начала 90-х годов из-за отсутствия бюджетного финансирования и начавшегося финансового кризиса в стране.

В 2000 г. вновь стал появляться интерес со стороны отечественных производителей молочных продуктов к ультрафильтрации. 2.

Технология производства продукции

Затем проводят процесс диафильтрации для уменьшения содержания лактозы... Одним из направлений применения УФ является получение белковых концент... Рабочая поверхность мембран в установке составляла 30 м2, а ее стоимос... в Австралии 26 получаемой сыворотки обрабатывалось с помощью УФ. Крупнейшая по переработке молока компания Rangitaiki Plains Dairy обра...

Описание технологического процесса

Ультрафильтрация позволяет выделять молочные белки из вторичных продук... 1. Ультрафильтрация протекает под действием перепада давления до мембраны... Предложено несколько моделей механизма разделения растворов. Использование мембранных аппаратов при переработке молока позволяет та...

Оборудование для проведения процесса

Аппараты подобного типа применяют в установках для выделения белков из... Производительность аппарата по сыворотке составляет 5,0 6,8 мч, по кон... Цилиндрические фильтрующие элементы с различным расположением мембран ... 6, б имеют большую удельную рабочую площадь поверхности фильтрации. Увеличение рабочей площади мембран в этих аппаратах повышает плотность...

Основные кинетические закономерности процесса

Тогда рр-р1- р2 р-р. Из уравнения 1 получим yi x L Lxix.. Иногда ц называют коэффициентом солезадержания. Плотность молока 1,029 гсм. Расчет заключается в определении площади поверхности фильтрования при ...

Заключение Итак, в расчете я находила площадь мембраны В 70-х годах на рынке мембран Европы, США и Японии появились керамические мембраны.

Керамические мембраны, создаваемые обычно на основе оксидов, нитридов и карбидов ряда металлов, предназначались для микро- и ультрафильтрации различных жидкостей, агрессивных по своей природе или требующих для осуществления эффективных процессов разделения их нагрева до температур свыше 100 градусов Цельсия, где полимерные органические мембраны теряют свои свойства или разрушаются. Кроме высокой температурной стабильности, существует еще целый ряд характерных для керамических мембран свойств, которые позволяют выделить их в отдельное направление коммерческой и научно-технической деятельности, получившее за рубежом название бизнес керамических мембран.

Среди таких свойств в первую очередь следует отметить - механическую стабильность - стойкость к химическому и микробиологическому воздействию - стабильность создаваемых структурных пор и возможность активного управления ими в процессе производства мембран - возможность использования обратных потоков через мембрану - высокая пропускная способность мембран - большой срок службы.

За счет перечисленных преимуществ использование керамических мембран по сравнению с полимерными мембранами позволяет снизить эксплуатационные расходы в основном за счет большего срока службы, уменьшить габариты и вес фильтровальной установки, что также несколько снижает величину капитальных затрат 17,18. Несмотря на доминирующие позиции полимерных мембран в биотехнологических секторах промышленности на Западе, керамические мембраны начинают постепенно проникать в эти отрасли благодаря тому, что они в меньшей степени воздействуют на свертывание белков на поверхности мембран, а также позволяют многократно проводить их стерилизацию паром.

Широкое применения керамические мембраны находят при фильтрации промышленных сточных вод, в частности в Германии, где сильно развита металлообрабатывающая промышленность.