Исследование кинетики ультрафильтрации творожной сыворотки

Приведены результаты экспериментальных исследований процесса ультрафильтрации творожной сыворотки с использованием керамических мембран компании TAMI Deutschland GmbH с разделяющей способностью 100 кДа (размер пор 0,01 мкм). Исследована творожная сыворотка в условиях молочного комбината «Воронежский» при производстве мягкого творога с помощью сепаратора компании Westfalia. Основные физико-химические показатели: массовая доля сухих веществ - 5,4%, белка - 0,6%, жира - 0,05%, титруемая кислотность - 62 °Т. Анализ зависимости удельной скорости ультрафильтрации творожной сыворотки от продолжительности процесса по истечении 2 ч показал снижение проницаемости мембраны в 18,5 раза. При использовании прямых периодических промывок со сбросом давления удельная скорость процесса увеличилась в 1,4 раза по сравнению со способом, при котором отсутствовали какие-либо мероприятия по созданию гидродинамических неустойчивостей на межфаз-ной границе. Периодичность прямых промывок составляла каждые 12 мин, продолжительность -30 с. Увеличение величины рабочего давления при ультрафильтрации свыше 0,35 МПа не приводило к существенному приросту проницаемости. Превышение температуры сыворотки свыше 5055 °С приводило к денатурации белка, а ультрафильтрация при температурах 10-15 °С была малоэффективной из-за увеличения вязкости, которая вызывала снижение скорости прохождения пермеата сыворотки через мембрану. Установлено, что температура творожной сыворотки при ее ультрафильтрации должна находиться в пределах 45-48 °С. При величинах тангенциальной скорости 2,5-3,0 м/с происходило удаление той части белковых отложений, между частицами которых еще не успели образоваться устойчивые связи за счет сил межмолекулярного взаимодействия. Дальнейшее увеличение тангенциальной скорости нерационально, так как приводило к увеличению гидравлических потерь, энергетических затрат на циркуляцию сыворотки. Достигнутая селективность мембраны по белку составляла 94-95% при степени концентрирования 2,8-3,0.

творожная сыворотка, керамические мембраны, ультрафильтрация, кинетические, гидродинамические параметры, пермеат, концентрат творожной сыворотки