Ultrazvukem asistovaná ultrafiltrace
- Ultrafiltrace (UF) se v mlékárenském průmyslu často používá ke koncentraci syrovátky.
- Ultrazvukem asistované ultrafiltrační procesy zvyšují účinnost procesů separace syrovátky při ultrafiltraci syrovátkových roztoků.
- Hielscher Ultrasonics nabízí různé možnosti integrace výkonového ultrazvuku do ultrafiltračních systémů.
Ultrazvuková membránová filtrace
Při aplikaci výkonného ultrazvuku na kapaliny a suspenze vzniká kavitace, kolaps bublin a mikrotrysky. Hielscher Ultrasonics využívá tyto intenzivní ultrazvukové síly k ovlivnění dynamiky tekutin, průtoků a průchodu membránami. Ultrazvukem asistovaná filtrace částic z kapalin přináší řadu výhod: Průtok filtrační membránou lze výrazně zvýšit, pokud se výkonový ultrazvuk aplikuje v blízkosti filtru. Filtrace se tím stává podstatně účinnější. Výhodami jsou vyšší kapacita zpracování, konzistentní kvalita produktu a delší životnost membrány, protože ultrazvuk odstraňuje zanášení (fouling) a ucpávání.
Ultrazvukové účinky
Ultrazvukové snížení viskozity vede k výrazně vyšším průtokům. Dalšími výhodami jsou:
- zvyšuje produkci o 10 % nebo více
- snížení celkových fixních a variabilních nákladů
- nižší ztráty při plnění a nižší náklady na zpracování odpadu
- nižší požadavky na chlazení
- nízké investice a vyšší zisky
- návratnost za méně než jeden rok
Ultrazvuková zařízení
Hielscher Ultrasonics má hluboké znalosti v oblasti konfigurace a instalace vhodného ultrazvukového systému pro optimalizaci účinnosti a produkce vaší rozprašovací sušárny. V závislosti na výrobní lince nabízí Hielscher různé možnosti aplikace výkonového ultrazvuku ke snížení viskozity proteinových roztoků. Všechny naše průmyslové ultrazvukové systémy jsou konstruovány pro náročné aplikace v obtížných podmínkách a mohou pracovat v režimu 24/7. Díky malým rozměrům je lze snadno dodatečně instalovat do stávajících výrobních linek. Dalšími výhodami jsou nízké nároky na údržbu a uživatelsky přívětivé ovládání.
Kontaktujte nás ještě dnes a získejte více informací o tom, jak sonikace zlepšuje váš ultrafiltrační proces!
Literatura a reference
- D. Liu, E. Vorobiev, R. Savoire, J.-L. Lanoisellé (2013): Srovnávací studie ultrazvukem asistované a konvenční míchané slepé slepé uličky mikrofiltrace extraktů z hroznových výlisků. Ultrazvuk. Sonochem. 20, 2013. 708–714.
O filtračních procesech
Sonikaci lze aplikovat na mikrofiltrační, ultrafiltrační a nanofiltrační systémy. Ultrazvukem asistovaná membránová filtrace se úspěšně uplatňuje při ultrafiltraci a nanofiltraci v chemické a farmaceutické výrobě i při zpracování potravin a nápojů. Filtrace mléka a mléčných bílkovin patří k nejvýznamnějším aplikacím ultrazvukové filtrace.
Ultrafiltrace (UF)
Ultrafiltrace je membránový filtrační proces, při kterém mléko prochází tenkou porézní membránou, aby se složky mléka oddělily podle své velikosti. Při ultrafiltraci se používá střední tlak. Ultrafiltrace umožňuje menším molekulám laktózy, vody, minerálních látek a vitaminů projít membránou, zatímco větší molekuly bílkovin a tuků jsou zadrženy a zakoncentrovány. Odstranění vody a laktózy snižuje objem mléka, a tím i náklady na jeho přepravu a skladování. Ultrafiltrace zefektivňuje výrobu sýrů. V mlékárenském průmyslu se ultrafiltrace používá k výrobě koncentrátu syrovátkových bílkovin (WPC) a koncentrátu mléčných bílkovin (MPC), ke standardizaci obsahu bílkovin v mléce určeném k výrobě sýrů, k dekalcifikaci permeátů a také ke snížení obsahu laktózy v mléce.
Nanofiltrace (NF)
Nanofiltrace je membránový filtrační proces, při kterém kapalina prochází membránou za středního až vysokého tlaku. Nanofiltrační membrány mají velikost pórů 1–10 nanometrů, tedy menší než membrány používané při mikrofiltraci a ultrafiltraci. V mlékárenském průmyslu se nanofiltrace používá především k (částečné) demineralizaci syrovátky, k odstranění laktózy za účelem výroby bezlaktózového mléka nebo ke snížení objemu syrovátky.