Обратный осмос, ультрафильтрация, мембранная сепарация под давлением — это процессы разделения, при которых раствор проходит через мембрану, задерживающую определенные ионы или молекулы. Поток исходного материала разделяется на два, один из которых — продукт, прошедший через мембрану и не содержащий крупных молекул, а другой — концентрат, содержащий все крупные молекулы фракций исходного материала, задержанные мембраной (табл. 7.3.1).[ ...]
Так как мембраны быстро рвутся и засоряются, то они используются в конце цикла разделения для окончательной очистки стока или для прямой обработки отходов, не содержащих других материалов. Мы могли бы подробнее остановиться на устройстве таких сепараторов, однако нам кажется, что полезнее рассмотреть конкретные примеры разделения веществ, например сырной сыворотки.[ ...]
Снятое молоко содержит от 3,0 до 3,5% казеина, от 0,5 до 0,8% протеина сыворотки, от 0,1 до 0,2% полипептидов с низким молекулярным весом, аминокислоты и мочевину (непротен-новые азотистые соединения), от 4 до 5% лактозы, от 0,5 до 1,0% минеральных солей и различные количества лимонной кислоты, молочной кислоты и витаминов. При производстве сыра казеин коагулируется и удаляется в виде творожистой массы; остается сырная сыворотка, по составу почти идентичная снятому молоку без казеина. При изготовлении 1 кг сыра образуется 8—10 кг сыворотки. Хотя сыворотка содержит от 12 до 20% протеина и большинство растворимых в воде компонентов молока, в своем естественном виде она не представляет большой ценности, и поэтому основная масса полученной сыворотки выбрасывалась или поступала в канализационную систему.[ ...]
Только в США производится 55 млн. т. сыворотки в год. Средний сыроваренный завод в шт. Висконсин производит 160 000 кг сыворотки в сутки. Потребность в биологическом кислороде при обработке сыворотки в виде жидких отходов завода можно сравнить с потребностью города с населением 60 000 чел.[ ...]
В связи с этим превращение сырой сыворотки из загрязняющих отходов в полезный пищевой продукт является важной проблемой.[ ...]
Высушенная сыворотка не находит широкого использования в качестве сырья; в такой высокой концентрации лактоза действует на млекопитающих как слабительное. Сыворотку нужно каким-то образом разделить на преимущественно протеиновую фракцию и/или преимущественно лактозную фракцию, которые после высушивания можно будет использовать в пищевой промышленности. Спрос на протеин чрезвычайно велик. Что касается лактозы, то ее тоже можно использовать, например как мономер в полиуретановых пластмассах.[ ...]
Одним из возможных вариантов исключить отделение лактозы от протеина сыворотки является выращивание в сыворотке дрожжей Saccharomyces fragilis, для которых лактоза является питательной средой. В результате лактоза превращается в дрожжевой протеин. После обессоливания и высушивания обработанной сыворотки остается протеин сыворотки и дрожжей, пригодный для потребления в виде добавки к пище. Таким образом, проблема разделения протеина и лактозы решается с помощью биохимической реакции.[ ...]
Теперь попытаемся превратить сырную сыворотку (табл. 7,3.2) в богатое протеином твердое вещество с низким содержанием солей и в богатое лактозой твердое вещество с низким содержанием солей. Предположим, что мы располагаем всеми необходимыми данными.[ ...]
Протеин сыворотки состоит преимущественно из а-лакталь-бумина и р-лактоглобулина и из протеопептонной фракции с молекулярной массой 14 437, 36 ООО и 200 ООО соответственно, которые обладают относительной растворимостью в воде и выпадают в студенистый осадок при концентрации сыворотки выпариванием до содержания 50—60% твердых частиц.[ ...]
Лактоза С12Н22О11 (молекулярный вес 342) составляет основную часть сахара в молоке, растворима в воде всего на 10% н действует как слабительное при использовании в больших количествах в рационе млекопитающих.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Установка для мембранной сепарации под давлением. |
 |
| Паровой распылительный осушитель с системой сбора твердого материала. |
 |
| Возможный процесс обработки сырной сыворотки. |
 |