الترشيح الفائق بمساعدة الموجات فوق الصوتية
- يُستخدم الترشيح الفائق (UF) كثيرًا في صناعة الألبان لتركيز مصل الحليب.
- تعزز عمليات الترشيح الفائق بمساعدة الموجات فوق الصوتية كفاءة عمليات فصل مصل الحليب أثناء الترشيح الفائق لمحاليل مصل الحليب.
- تقدم Hielscher Ultrasonics خيارات متنوعة لدمج الموجات فوق الصوتية عالية القدرة في أنظمة الترشيح الفائق.
الترشيح الغشائي بالموجات فوق الصوتية
عند تطبيق موجات فوق صوتية قوية على السوائل والمعلقات، تتولد ظواهر التجويف وانهيار الفقاعات والنفاثات الدقيقة. تستخدم Hielscher Ultrasonics هذه القوى فوق الصوتية الشديدة لتعديل ديناميكا الموائع ومعدلات التدفق والمرور عبر الأغشية. يوفر ترشيح الجسيمات من السوائل بمساعدة الموجات فوق الصوتية فوائد متنوعة: يمكن زيادة معدل التدفق عبر غشاء الترشيح بدرجة كبيرة إذا طُبقت الموجات فوق الصوتية عالية القدرة بالقرب من المرشح. وبذلك، يصبح الترشيح أكثر كفاءة بدرجة كبيرة. وتشمل الفوائد زيادة معدل المعالجة وثبات جودة المنتج وإطالة عمر الغشاء، إذ تزيل الموجات فوق الصوتية التراكمات والانسدادات.
تأثيرات الموجات فوق الصوتية
يؤدي خفض اللزوجة بالموجات فوق الصوتية إلى معدلات تدفق أعلى بكثير. وتشمل الفوائد الإضافية:
- زيادة الإنتاج بنسبة 10% أو أكثر
- خفض إجمالي التكاليف الثابتة والمتغيرة
- تقليل فاقد التعبئة وتكاليف معالجة النفايات
- تقليل متطلبات التبريد
- انخفاض الاستثمار وزيادة الأرباح
- استرداد تكلفة الاستثمار في أقل من سنة واحدة
معدات الموجات فوق الصوتية
تتمتع Hielscher Ultrasonics بمعرفة متعمقة بتهيئة نظام الموجات فوق الصوتية المناسب وتركيبه لتحسين كفاءة مجفف الرذاذ لديكم وإنتاجه. وتقدم Hielscher خيارات متنوعة لتطبيق الموجات فوق الصوتية عالية القدرة لخفض لزوجة محاليل البروتين، وفقًا لخط الإنتاج. صُممت جميع أنظمتنا الصناعية للموجات فوق الصوتية للتطبيقات الشاقة في ظروف تشغيل صعبة، ويمكنها العمل على مدار 24/7. وبفضل صغر المساحة التي تشغلها، يمكن إضافتها بسهولة إلى خطوط الإنتاج القائمة. ومن فوائدها الأخرى انخفاض متطلبات الصيانة وسهولة التشغيل.
اتصلوا بنا اليوم للحصول على مزيد من المعلومات حول كيفية تحسين المعالجة بالموجات فوق الصوتية لعملية الترشيح الفائق لديكم!
المصادر والمراجع
- D. Liu, E. Vorobiev, R. Savoire, J.-L. Lanoisellé (2013): دراسة مقارنة للترشيح الدقيق ذي النهاية المغلقة لمستخلصات ثفل العنب بمساعدة الموجات فوق الصوتية وبالطريقة التقليدية مع التحريك. Ultrason. Sonochem. 20, 2013. 708–714.
حول عمليات الترشيح
يمكن تطبيق المعالجة بالموجات فوق الصوتية على أنظمة الترشيح الدقيق والترشيح الفائق والترشيح النانوي. ويُطبق الترشيح الغشائي بمساعدة الموجات فوق الصوتية بنجاح في الترشيح الفائق والترشيح النانوي في الصناعات الكيميائية والدوائية، وكذلك في معالجة الأغذية والمشروبات. ويُعد ترشيح الحليب وبروتينات الحليب أحد أهم تطبيقات الترشيح بالموجات فوق الصوتية.
الترشيح الفائق (UF)
الترشيح الفائق هو عملية ترشيح غشائي يمر فيها الحليب عبر غشاء رقيق مسامي لفصل مكونات الحليب وفقًا لحجمها. ويُستخدم ضغط متوسط في الترشيح الفائق. يسمح الترشيح الفائق بمرور جزيئات اللاكتوز والماء والمعادن والفيتامينات الأصغر حجمًا عبر الغشاء، بينما تُحتجز جزيئات البروتين والدهون الأكبر حجمًا وتُركَّز. وتقلل إزالة الماء واللاكتوز حجم الحليب، مما يخفض تكاليف نقله وتخزينه. ويزيد الترشيح الفائق كفاءة تصنيع الجبن. وفي صناعة الألبان، يُستخدم الترشيح الفائق لإنتاج مركز بروتين مصل الحليب (WPC) ومركز بروتين الحليب (MPC)، ولضبط محتوى البروتين في الحليب المستخدم لصناعة الجبن، ولإزالة الكالسيوم من السوائل النافذة عبر الغشاء، وكذلك لخفض محتوى اللاكتوز في الحليب.
الترشيح النانوي (NF)
الترشيح النانوي هو عملية ترشيح غشائي يمر فيها السائل عبر الغشاء تحت ضغط متوسط إلى مرتفع. وتتراوح أحجام مسام أغشية الترشيح النانوي بين 1–10 نانومتر، وهي أصغر من أحجام المسام المستخدمة في الترشيح الدقيق والترشيح الفائق. وفي صناعة الألبان، يُستخدم الترشيح النانوي أساسًا لإزالة المعادن (جزئيًا) من مصل الحليب، أو لإزالة اللاكتوز لإنتاج حليب خالٍ من اللاكتوز، أو لتقليل حجم مصل الحليب.