СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ МОЛОЧНОГО СЫРЬЯ В УСТАНОВКЕ ОБРАТНОГО ОСМОСА Советский патент 1995 года по МПК A23C7/00 B01D61/02 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способу ведения процесса концентрирования молочного сырья (цельное молоко, обезжиренное молоко, молочная сыворотка, лактозные растворы) на установках обратного осмоса периодического, многоступенчатых однопроходного, однопроходного с частичной рециркуляцией и рециркуляционного типов.

Цель изобретения повышение качества продукта, производительности способа и снижение затрат на его осуществление.

Изменение рабочего давления на установках обратного осмоса периодического действия осуществляют специально предназначенным для этого клапаном, а на многоступенчатых установках однопроходного, однопроходного с частичной рециркуляцией, рециркуляционного типов установкой специальной предназначенных насосов перед каждой ступенью мембранных модулей или группой параллельно смонтированных модулей и регулирующих клапанов.

На фиг.1 представлены графики изменений осмотических давлений (π) обезжиренного молока и пахты (а), подсырной сыворотки (b) и лактозного раствора молочной сыворотки, осветленной ультрафильтрацией (с), а также изменений оптимальных значений давлений (Р) процесса (А, В, С) для указанных видов продуктов соответственно. Разница между значениями Р и π, соответствующими виду сырья, составляет движущую силу процесса.

На фиг.2 показаны изменения движущей силы с учетом гидравлических сопротивлений модулей для заявляемого и известного способов: 1,2 на установках трехступенчатой рециркуляционного, периодического типов соответственно для известного способа; 3-4 на установках трехступенчатой рециркуляционного, периодического типов соответственно для предлагаемого способа. Предлагаемый способ концентрирования молочного сырья на установках обратного осмоса реализован следующим образом.

П р и м е р 1. Концентрирование лактозного раствора ведут от исходного содержания сухих веществ (С.В.), 4,8% до 20% на пятиступенчатой установке обратного осмоса. Содержание С.В. раствора изменяется в первой ступени от 5,0 до 7,0% во второй от 7,0 до 10,0% в третьей от 10,0 до 13,0% в четвертой от 13,0 до 16,0% в пятой от 16,0 до 20,0% Осмотическое давление растворов ступеней для найденного значения сухих веществ составит: для модулей 1-ой ступени 0,9 МПа; 2-ой ступени 1,3 МПа; 3-ей ступени 1,7 МПа, 4-ой ступени 2,1 МПа; 5-ой ступени 2,8 МПа. В соответствии с фиг.1 и фиг.2 создают давление процесса, превышающее осмотическое давление растворов в модулях ступеней на 2,5 МПа. Для 1-ой ступени 3,4 МПа, 2-ой ступени 3,8 МПа, 3-ей ступени 4,2 МПа, 4-ой ступени 4,7 МПа, 5-ой ступени 5,3 МПа.

Данная операция осуществляется посредством установки насосов перед каждой ступенью мембранных модулей.

П р и м е р 2. Концентрирование подсырной сыворотки ведут на трехступенчатой установке обратного осмоса от исходного содержания С.В. до 24% Содержание С.В. раствора изменяется следующим образом: в 1-ой ступени от 6 до 10% 2-ой ступени от 10 до 16% 3-ей ступени от 16 до 24% Для обеспечения максимальной производительности создают давление процесса в 1-ой ступени 3,5 МПа, 2-ой ступени 4,0 МПа, 3-ей ступени 5,0 МПа, превышающие осмотическое давление растворов, соответствующие ступеням, на 2,5 МПа.

П р и м ер 3. Концентрирование обезжиренного молока на установках обратного осмоса периодического действия от исходного содержания С.В. до 24% осуществляется при плавном или ступенчатом увеличении давления процесса от 3,3 до 4,3 МПа в зависимости от изменения содержания С.В. и осмотического давления раствора согласно приведенному графику фиг.1. Рабочее давление превышает осмотическое на 2,5 МПа.

П р и м е р 4. Концентрирование пахты на периодической установке обратного осмоса от исходного содержания С.В. до 24% осуществляется при плавном или ступенчатом увеличении давления от 4,3 до 5,3 МПа. При этом рабочее давление превышает осмотическое давление концентрируемого раствора на 3,5 МПа.

Предлагаемый способ может быть реализован на любой обратноосмотической установке периодического, однопроходного, однопроходного с частичной рециркуляцией и рециркуляционного типов, имеющих несколько ступеней или групп мембранных модулей, смонтированных параллельно.

Использование способа наиболее эффективно для высокопроизводительных установок, концентрирующих молочное сырье до фактора концентрации выше 2:1, в связи с решением проблемы оптимизации движущей силы процесса.

Использование предлагаемого способа ведения процесса концентрирования молочного сырья обеспечивает по сравнения с существующими способами следующие преимущества:
увеличение производительности оборудования за счет установления оптимальных давлений для каждого модуля;
кроме того, вследствие уменьшения давления в первых ступенях мембранных модулей увеличивается срок службы мембран, модулей, насосов, соединительной аппаратуры этих ступеней;
снижение энергетических затрат на отделение фильтрата;
повышение качества продукта за счет снижения гомогенизирующего воздействия.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способу ведения процесса концентрирования молочного сырья на установке обратного осмоса. Целью изобретения является повышение качества продукта, производительности способа и снижение затрат на его осуществление. Для концентрирования молочного сырья рабочее давление на каждом мембранном модуле устанавливают в зависимости от содержания сухих веществ концентрируемого продукта в данном модуле и поддерживают разность между рабочим и осмотическим давлением продукта, равную 2,5 - 3,5 МПа. 2 ил.

СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ МОЛОЧНОГО СЫРЬЯ В УСТАНОВКЕ ОБРАТНОГО ОСМОСА, предусматривающий создание рабочего давления в мембранных модулях, отличающийся тем, что с целью повышения качества продукта, производительности способа и снижения затрат на его осуществление, рабочее давление на каждом мембранном модуле устанавливают в зависимости от содержания сухих веществ концентрируемого продукта в данном модуле и поддерживают разность между рабочим и осмотическим давлением продукта, равную 2,5-3,5 МПа.