123261 (577563), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Мембранная технология позволила полученный в результате ультрафильтрации молочный концентрат, содержащий казеин и сывороточные белки, использовать в качестве исходного сырья для производства твердых и мягких сыров.
Исходное сырье (обезжиренное молоко, пахта и сыворотка), предназначенное для мембранной обработки с целью получения продуктов и полуфабрикатов пищевого назначения, должно отвечать соответствующим требованиям.
В настоящее время промышленное производство сыров с использованием мембранной технологии организовано в США, Дании, Австралии, ФРГ, России и других странах. Так, в США вырабатываются сыры твердый, полутвердый и для плавления, в Дании и Австралии – рассольный, в ФРГ – рассольный, мягкий сыр с голубой плесенью.
Практика показала следующие преимущества выработки сыров из предварительно сконцентрированного молока с помощью мембранной техники перед традиционными способами: улучшение технологических свойств молока; увеличение выхода готового продукта; сокращение расхода молокосвертывающих препаратов; увеличение производительности оборудования для получения сырного сгустка и его обработки; уменьшение числа емкостей для хранения сырья. Снижается потребность в сычужном ферменте.
Применяется ультрафильтрация при выработке концентрированного замороженного молока, чтобы исключить разрушительное действие лактозы и кальция на белки молока.
Применение мембранных процессов обработки сыворотки, т.е. жидкости, которая остается после коагуляции молока при производстве сыра, дает возможность организовать практически безотходную ее переработку на пищевые цели.
Избавление от сыворотки, связанное с высокой биохимической потребностью в кислороде, создает трудности из-за низкой концентрации в сыворотке органических веществ. С помощью ультрафильтрации из сыворотки удается извлечь такие белки, как лактоглобулин и лактальбумин, и такой сахар, как лактозу. Многие годы сыворотку подвергали упариванию для получения сыра типа «рикотта»; использование же для этой цели ультрафильтрации дает большую экономию энергии.
Полученные в результате мембранной обработки концентраты могут быть использованы при производстве традиционных и новых видов продуктов питания, отличающихся повышенной биологической ценностью. Фильтраты после их дополнительной обработки также могут стать основой при получении новых видов продуктов или пищевых полуфабрикатов.
3. Мембранная технология, применяемая в брожении в спиртовом и дрожжевом производстве
Ультрафильтрацию можно с успехом применять при кларификации меласных растворов перед брожением как в спиртовом, так и в дрожжевом производстве.
Коллоиды и красящие вещества способствуют ингибированию дрожжей, снижают их выход и качество. Особый вред приносит содержащаяся в ней микрофлора.
Рекомендуемой технологией предусмотрено использование кларификатора (или сепаратора небольшой производительности), ультрафильтрационного аппарата и диафильтрация с добавлением воды, чтобы избежать потери сахара в ультраконцентрате.
Хороший эффект достигается при удалении неорганических солей и продуктов термического разложения сахаров мелассы через полые волокна методом противоточной диффузии в паровую среду. Сбраживая обессоленную мелассу, можно интенсифицировать образование спирта с 2,0 до 4,1 г/(л.ч), при этом продолжительность брожения снижается с 30 до 18 ч1.
Применяя мембранную технологию, можно осуществить малоотходную переработку барды. Есть несколько способов использования барды. Наиболее перспективный из них.
Производства спирта ведут по обычной технологии. Барду разделяют на сите, получают дробину и грубый фильтрат, который сепарируют, чтобы отделить взвешенные частицы. Дробину и шлам после высушивания используют в качестве кормовой добавки.
Сепарированную барду подвергают ультрафильтрации, образуются ультраконцентрат и ультрафильтрат. Ультраконцентрат также направляют на кормовые цели, поскольку он содержит много сухих высокомолекулярных веществ. Ультрафильтрат можно применять для выращивания кормовых дрожжей или эту фракцию концентрируют методом обратного осмоса, получая пермеат барды, потом идет на приготовление замеса и другие нужды (техническая оборотная вода).
Концентрат барды после обратного осмоса используют в качестве основы питательной среды для выращивания кормовых дрожжей, добавляя в нее 20%-ный раствор сульфата аммония и других добавок. Полученную культуральную жидкость предварительно фильтруют и сепарируют. Влажные осадки биомассы высушивают до обезвоженных дрожжей.
Дрожжевой фугат обрабатывают ультрафильтрацией и обратным осмосом так же, как барду. Дрожжевой концентрат направляют на кормовые цели (сушка или смешивание с замесом).
Дрожжевой пермеат также направляют на приготовление замеса и другие цели.
Изыскание новых более экономичных способов выделения спирта из бражки и его очистка – одна из важнейших задач спиртового производства.
4. Мембранная технология получения соли из морской воды
В промышленности часто возникает задача концентрирования электролитов, присутствующих в разбавленных водных растворах. В прошлом для концентрирования преимущественно использовали процессы выпаривания. Однако с появлением осуществимых в промышленных масштабах электромембранных процессов концентрирование разбавленных водных растворов соли путем их предварительного концентрирования электродиализом и последующего выпаривания можно выполнить с меньшими затратами, чем выпариванием исходных растворов.
Процесс концентрирования, основанный на электродиализе с ионообменными мембранами, впервые был разработан в Японии, которая не имеет природных месторождений соли. Солнечное выпаривание морской воды при значительной дождливости является относительно дорогим способом производства соли. Тем не менее до разработки электродиализного способа концентрирования солнечное выпаривание было в Японии единственным способом производства хлорида натрия. Стоимость и количество продукции полностью зависели от погодных условий. Поэтому соль, используемая в качестве сырья для производства щелочи, импортировалась из других стран.
Процесс электродиализного концентрирования как способ производства рассола, по концентрации соли почти соответствующего рассолу при выпаривании с использованием солнечной энергии, был изучен в ряде фирм Японии. Важным результатом исследований была разработка мембран и технологии, по которой в концентрируемый раствор переносятся только одновалентные ионы, такие, как ионы натрия и хлора, а перенос двухвалентных ионов, например, ионов кальция и сульфата, по возможности исключается.
5. Применение метода обратного осмоса в целлюлозно-бумажной промышленности
Разработка эффективной технологии мембранной обработки для улучшения качества воды в целлюлозно-бумажной промышленности является одной из важных задач. Данные лабораторных исследований, опытных и полупромышленных испытаний процесса обратного осмоса показывают важность внедрения в крупных масштабах процесса обратного осмоса для концентрирования разбавленных сточных вод целлюлозно-бумажного производства при очистке образующейся в отдельных процессах воды с целью ее повторного использования внутри целлюлозного завода или бумажной фабрики.
Изучение обратноосмотической обработки сточных вод целлюлозно-бумажного производства показало, что в этом процессе могут быть достигнуты большие величины задерживания и концентрации растворенных материалов, что обеспечивает хорошую основу для инженерной разработки новых способов эффективного устранения загрязнения воды.
На современной стадии развития мембранного процесса при оценке его перспектив в целлюлозно-бумажной промышленности важно подчеркнуть возможность и целесообразность внутризаводской обработки сточных вод.
Концепция внутризаводской очистки не ограничивает масштаб и области применения мембранных процессов, поскольку конечная цель заводских установок для очистки стоков целлюлозно-бумажной и других водопотребляющих отраслей промышленности направлена на достижение гораздо более высокой степени «замкнутости» систем водопотребления, чем достигнутая в настоящее время.
Снижение сбора загрязненной воды благодаря внутризаводской очистке и повторному использованию производственной воды может стать другим важным шагом в эффективном и полном решении проблемы сокращения сброса сточных вод. Метод обратного осмоса следует рассматривать как новый эффективный инструмент, дополняющий уже испытанные системы и операции инженерного решения задачи отключения заводских систем водопотребления от внешних водоемов.
Заключение
В заключение можно сказать, что изучать мембранные технологии, их применение в различных отраслях народного хозяйства необходимо. Они очень важны во многих отраслях народного хозяйства и общества в целом.
К сожалению, далеко не все люди знают, что такое мембранные технологии, очень часто имеют смутное представление о них и их применении, а они ведь используются много где, но мы даже не подозреваем в скольких областях они используются. Каждый человек хоть раз в жизни ел сыр или пил очищенную воду, но опять же, не все задумываются, как этот сыр или вода получаются.
Необходимо исследовать это понятие в рамках народного хозяйства.
Мембраны, как правило, представляют собой тесно переплетенные тонкие волокна или механически соединенные тем или иным образом между собой частицы.
Круг применения мембранной технологии в народном хозяйстве достаточно обширен. Она используется и для очистки воды (получение чистейшей воды), опреснения воды, и для получения соли из морской воды (например, в Японии, в которой нет естественных месторождений соли и которая закупается в других странах), и для переработки молочной продукции (выделение сыворотки при изготовлении сыра), и как в спиртовом, так и дрожжевом производстве, и для очистки сточных вод, которые есть почти в любом производстве.
Народное хозяйство – это очень большая область и не такая простая, как это может показаться. И для улучшения эффективности работы разных отраслей мембранные технологии необходимы. Они улучшают эффективность технологических процессов, экономичны, быстродейственны.
Список литературы
1. Брок Т. Мембранная фильтрация / Пер. с англ. – М.: Мир, 1987
2. Брык М.Т., Цапюк Е.А., Твердый А.А. Мембранная технология в промышленности. – Киев: Тэхника, 1990
3. Технологические процессы с применением мембран. Пер. с англ. канд. хим. наук А.А. Мазитова и Т.М. Мнацаканян / под ред. канд. хим. наук Ю.А. Мазитова. – М.: изд-во «Мир», 1976
4. Томас Д. Мембранная фильтрация. – М.: Мир, 1987
5. Хандак Р.Н. и др. Технологические особенности переработки молока, пахты и сыворотки с применением мембранной техники: обзорная информация (Хандак Р.Н., Гончаров А.И., Андреева М.И., Коноплева Е.Н., Новикова Э.Ф. – М.: ЦНИИ ТЭИМЯСОМОЛПРОМ, 1984
6. Яровенко В.Л., Маринченко В.А., Смирнов В.А. и др. Технология спирта / Под ред. проф. В.Л. Яровенко. – М.: Колос, 1997
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
