СПОСОБ ПЕНОГАШЕНИЯ Российский патент 2005 года по МПК B01D19/04 A01J11/02 A23C21/00 

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано на стадии сгущения молочной сыворотки в вакуум-выпарных аппаратах.

Интенсивное пенообразование в процессе сгущения сыворотки приводит к значительным ее потерям, в результате снижается выход продукта, а следствием загрязнения конденсата и сброса неочищенных сточных вод являются штрафы, налагаемые на предприятия.

Известны способы пеногашения, которые предусматривают добавление некоторых веществ, разрушающих пену /1, 2, 3/.

Недостатком известных способов являются относительно большие количества вносимых веществ, а также экономические затраты на получение и приготовление пеногасителей.

Ближайшим техническим решением к предложенному является способ, предусматривающий применение в качестве пеногасителя фосфатидных концентратов в количестве 0,001-0,01% к массе сгущаемого раствора /4/.

Однако известный пеногаситель недостаточно эффективен, поскольку на гашение пены оказывает влияние однокомпонентное поверхностно-активное вещество (ПАВ).

Цель изобретения - снижение потерь сыворотки-сырья на стадии сгущения за счет применения более эффективного, многокомпонентного пеногасителя. В качестве пеногасителя используется смесь растительных масел, которая вводится в сыворотку перед сгущением при поступлении ее в вакуум-выпарной аппарат.

Механизм разрушения пены при добавлении в сыворотку смеси масел заключается в их способности интенсивно вытеснять пенообразователь (белок) с границы раздела фаз и вызывать разрыв пленок. Внедрение масел в поверхностные слои приводит к значительному снижению поверхностного натяжения и способствует вытеканию жидкости из пленок /5/.

При подборе вида растительного масла необходимо руководствоваться жирно-кислотным составом, так как жирные кислоты являются поверхностно-активными веществами, следовательно, хорошо разрушают пену, а также выбирать масла более доступные, дешевые и безопасные /5, 6/.

Достоинством многокомпонентных пеногасящих составов является то, что некоторые добавки проявляют синергетическое действие /5/.

Пример. Пеногаситель вносят в вакуум-выпарной аппарат, где сгущается молочная сыворотка. В качестве пеногасителя используют фосфатидные концентраты (известный вариант) и смеси масел в соотношении 1:1:3, соответственно (предлагаемый вариант). Пеногаситель вносят в количестве 0,001% к массе сгущаемого раствора. При составлении смесей масел использовались неионогенные ПАВ - растительные масла: подсолнечное (Пд), льняное (Л), пальмовое (П), соевое (С), оливковое (О), касторовое (К). Для выявления оптимальных компонентов, составляющих смесь предлагаемого пеногасителя, были проведены опыты по определению высоты столба пены и поверхностного натяжения. Сравнительная характеристика этих вариантов представлена в табл.1.

Таблица 1.
Данные по высоте столба пены и поверхностному натяжению.ПоказателиНаименование ПАВ -ФКПд+Л+ППд+Л+КПд+Л+0Пд+Л+СВысота столба пены, Н, м1,750,830,700,800,750,75Поверхностное натяжение, σ·10³, Н/м62,4358,9257,4057,7457,4257,45

Как видно из табл.1, при добавлении смеси растительных масел наблюдается уменьшение высоты столба пены и снижение поверхностного натяжения. Причем, более эффективное снижение поверхностного натяжения и уменьшение высоты столба пены наблюдается при использовании в качестве пеногасителя смеси масел: подсолнечное, льняное, пальмовое.

Для определения оптимальной дозы предлагаемого пеногасителя были проведены опыты по определению высоты столба пены в различных видах сырья в зависимости от массовой доли вводимых добавок (табл.2).

Коэффициент пеногашения рассчитывался по формуле:

где Но и Н - высота столба пены в контрольном опыте (без добавок) и рабочих опытах.

Таблица 2.
Данные по пеногашению при соотношении масел 1:1:3.ПоказателиМассовая доля пеногасителя, % -ФКСмесь масел Пд+Л+П  0,00050,000750,0010,0050,010,00050,000750,0010,0050,01Творожная сывороткаН, м1,750,910,860,830,870,880,630,670,700,720,74Кп, %-48,050,8652,5750,2949,7164,061,7160,058,8657,71Подсырная сывороткаН, м1,420,720,760,790,820,850,550,600,640,650,65Кп, %-49,3046,4844,3742,2540,1461,2757,7554,9354,2354,23

Из табл.2 видно, что наиболее предпочтительной является добавка смеси масел в количестве 0,0005-0,001%.

Результаты сравнения известного и предложенного способов свидетельствуют о том, что использование последнего приводит к значительному снижению столба пены и поверхностного натяжения при сгущении сыворотки, увеличению пеногашения, в результате чего выход сгущенного продукта возрастает и снижается загрязнение сточных вод.

Источники информации

1. Техническая инструкция ТУ 49.803-81. Сыворотка молочная сгущенная.

2. Авторское свидетельство №442809, кл. В 01 D 19/02, 1974.

3. Авторское свидетельство №1666143, кл. В 01 D 19/02, 1991.

4. Патент №2077365, кл. В 01 D 19/04, 1997.

5. Тихомиров В.К. Пены. Теория и практика их получения и разрушения. - М.: Химия, 1983. - 264 с.

6. Демьянов Н.Я., Прянишников Н.Д. Жиры и воска. - М-Л.: Государственное научно-техническое издание, 1932. - 174 с.

Изобретение относится к молочной промышленности. Способ пеногашения предусматривает введение в молочную сыворотку пеногасителя на стадии сгущения в вакуум-выпарных аппаратах. В качестве пеногасителя используют смесь растительных масел подсолнечного, льняного и пальмового в соотношении 1:1:3 соответственно. А вносят ее в количестве 0,0005-0,01% к массе сгущаемого раствора. Изобретение позволяет снизить потери сыворотки - сырья на стадии сгущения, значительно снизить столб пены и поверхностное натяжение при сгущении сыворотки. 2 табл.

Способ пеногашения, предусматривающий введение в молочную сыворотку пеногасителя на стадии сгущения в вакуум-выпарных аппаратах, отличающийся тем, что в качестве пеногасителя используют смесь растительных масел подсолнечного, льняного и пальмового в соотношении 1:1:3 соответственно, которую вносят в количестве 0,0005-0,01% к массе сгущаемого раствора.