Изменение осмотического давления молочной сыворотки по стадиям технологии мембранной обработки

Доктор технических наук, доцент Олег ДЫМАР  
Представительство АО MEGA a.s.
(Чешская Республика) в Республике Беларусь

Изменение состава сыворотки в ходе переработки неизбежно влечет изменение технологических свойств. Основными мембранными процессами переработки молочной сыворотки являются нанофильтрация для концентрирования и электродиализ для обессоливания.

Изменение количества низкомолекулярных соединений значительно влияет на интегральный показатель — осмотическое давление. Исследовали изменение этого показателя для основных видов молочной сыворотки: подсырной сладкой и творожной кислой в ходе их переработки.

Основная движущая сила процесса нанофильтрационного концентрирования — избыточное давление. При этом собственное осмотическое давление продукта определяет предельное содержание сухих веществ, достижимое при данном давлении процесса.

Зависимость предельного содержания сухих веществ в нанофильтрационном концентрате подсырной (1) и творожной (2) сывороток от давления процесса

Оценка изменения осмотического давления производилась с использованием формулы Вант-Гоффа на основании  известного химического состава продуктов

π = iCRT,

где i — изотонический коэффициент раствора; C — молярная концентрация раствора, моль/м³; R — универсальная газовая постоянная, Дж/(моль.К); T — термодинамическая температура раствора, К.

Содержание компонентов определялось стандартными химическими методами.

Установлено, что для подсырной сыворотки оценка осмотического давления в ходе процесса концентрирования изменяется от (550±45) кПа для натуральной сыворотки до (1360±120) кПа для нанофильтрационного концентрата и снижается до (1070±50) кПа после деминерализации продукта. Для творожной кислой сыворотки оценка осмотического давления в ходе процесса изменяется от (715±55) кПа для натуральной сыворотки до (1735±160) кПа для нанофильтрационного концентрата и снижается до (940±45) кПа после деминерализации продукта. Указанные расчеты приведены для нанофильтрационных концентратов с содержанием сухих веществ 17,3 %.

Выполненные расчеты и результаты исследований позволяют прогнозировать технологическую возможность повышения содержания сухих веществ молочной сыворотки после деминерализации, для чего необходимо провести повторное концентрирование на установках нанофильтрации. Оценка повышения содержания сухих веществ для подсырной сыворотки на 10–25 %, для кислой сыворотки на 35–50 % при том же рабочем давлении процесса.

Источник: Produkt.by