Ultrafiltrácia podporovaná ultrazvukom
- Ultrafiltrácia (UF) sa v mliekarenskom priemysle často používa na zahusťovanie srvátky.
- Ultrafiltračné procesy podporované ultrazvukom zvyšujú účinnosť separačných procesov pri ultrafiltrácii srvátkových roztokov.
- Hielscher Ultrasonics ponúka rôzne možnosti integrácie vysokovýkonného ultrazvuku do ultrafiltračných systémov.
Ultrazvuková membránová filtrácia
Pri pôsobení výkonného ultrazvuku na kvapaliny a suspenzie dochádza ku kavitácii, kolapsu bublín a vzniku mikroprúdov. Hielscher Ultrasonics využíva tieto intenzívne ultrazvukové sily na zmenu dynamiky tekutín, prietokov a prechodu cez membrány. Filtrácia častíc z kvapalín podporovaná ultrazvukom prináša rôzne výhody: Prietok cez filtračnú membránu možno výrazne zvýšiť, ak sa v blízkosti filtra aplikuje výkonový ultrazvuk. Filtrácia sa tým stáva podstatne účinnejšou. Výhodami sú vyššia spracovateľská kapacita, stála kvalita produktu a predĺžená životnosť membrány, pretože ultrazvuk odstraňuje usadeniny a upchatie.
Účinky ultrazvuku
Zníženie viskozity ultrazvukom vedie k výrazne vyšším prietokom. Ďalšími výhodami sú:
- zvýšenie produkcie o 10% alebo viac
- zníženie celkových fixných a variabilných nákladov
- zníženie strát pri plnení a nákladov na spracovanie odpadu
- znížené nároky na chladenie
- nízke investície a vyššie zisky
- návratnosť za menej ako jeden rok
Ultrazvukové zariadenia
Hielscher Ultrasonics má rozsiahle znalosti v oblasti konfigurácie a inštalácie vhodného ultrazvukového systému na optimalizáciu účinnosti a výkonu vašej rozprašovacej sušiarne. V závislosti od výrobnej linky ponúka Hielscher rôzne možnosti využitia vysokovýkonného ultrazvuku na zníženie viskozity proteínových roztokov. Všetky naše priemyselné ultrazvukové systémy sú skonštruované na intenzívne využitie v náročných podmienkach a môžu pracovať 24/7. Vďaka malým priestorovým nárokom ich možno jednoducho dodatočne integrovať do existujúcich výrobných liniek. Ďalšími výhodami sú nízke nároky na údržbu a jednoduchá obsluha.
Kontaktujte nás ešte dnes a získajte viac informácií o tom, ako sonikácia zlepšuje váš ultrafiltračný proces!
Literatúra / referencie
- D. Liu, E. Vorobiev, R. Savoire, J.-L. Lanoisellé (2013): Porovnávacia štúdia ultrazvukom podporovanej a konvenčnej miešanej mikrofiltrácie extraktov z hroznových výliskov v režime s kolmým tokom. Ultrason. Sonochem. 20, 2013. 708–714.
O filtračných procesoch
Sonikáciu možno aplikovať v mikrofiltračných, ultrafiltračných a nanofiltračných systémoch. Membránová filtrácia podporovaná ultrazvukom sa úspešne využíva pri ultrafiltrácii a nanofiltrácii v chemickej a farmaceutickej výrobe, ako aj pri spracovaní potravín a nápojov. Filtrácia mlieka a mliečnych bielkovín je jedným z najdôležitejších využití ultrazvukovej filtrácie.
Ultrafiltrácia (UF)
Ultrafiltrácia je proces membránovej filtrácie, pri ktorom mlieko prechádza cez tenkú pórovitú membránu, aby sa jeho zložky oddelili podľa veľkosti. Pri ultrafiltrácii sa používa stredný tlak. Ultrafiltrácia umožňuje menším molekulám laktózy, vody, minerálnych látok a vitamínov prechádzať cez membránu, zatiaľ čo väčšie molekuly bielkovín a tukov sa zadržiavajú a koncentrujú. Odstránením vody a laktózy sa zmenšuje objem mlieka, čím sa znižujú náklady na jeho prepravu a skladovanie. Ultrafiltrácia zefektívňuje výrobu syra. V mliekarenskom priemysle sa ultrafiltrácia používa na výrobu koncentrátu srvátkových bielkovín (WPC), koncentrátu mliečnych bielkovín (MPC), na štandardizáciu obsahu bielkovín v mlieku určenom na výrobu syra, na odvápňovanie permeátov, ako aj na znižovanie obsahu laktózy v mlieku.
Nanofiltrácia (NF)
Nanofiltrácia je proces membránovej filtrácie, pri ktorom kvapalina prechádza cez membránu pri strednom až vysokom tlaku. Nanofiltračné membrány majú veľkosť pórov 1–10 nanometrov, čo je menej ako pri membránach používaných pri mikrofiltrácii a ultrafiltrácii. V mliekarenskom priemysle sa nanofiltrácia používa najmä na (čiastočnú) demineralizáciu srvátky, odstraňovanie laktózy na výrobu bezlaktózového mlieka alebo na zmenšenie objemu srvátky.