Другие методы мембранной обработки молочного сырья (часть 1)

3-04-2012, 21:05

Эффективным методом улучшения качественных показателей молочной сыворотки перед ультрафильтрацией, а именно уменьшения в ней содержания минеральных компонентов (деминерализация), является электродиализ.
Электродиализ — это направленный перенос ионов через размещенную в растворе электролита мембрану под действием постоянного электрического поля. Сущность электродиализа заключается в том, что мембрана (перегородка), находясь в контакте с раствором электролита, под влиянием электрического поля пропускает ионы одного заряда и служит барьером для ионов противоположного заряда.
Процесс сочетает в себе диализ, осмос и электроосмос. Диализ — это диффузионный процесс переноса растворенного вещества через ионитовую мембрану за счет разности концентраций растворенных веществ по обе ее стороны. Осмос — это перенос растворителя через мембрану из областей с меньшей концентрацией растворенных веществ в область с большей их концентрацией. Электроосмос — это перенос через мембрану молекул растворителя, захватываемых мигрирующими ионами.
В современных электродиализаторах между двумя электродами расположены чередующиеся анионо- и катионообменные мембраны. При достаточно высоком внешнем электрическом потенциале электрический ток переносит катионы из раствора (например, молочная сыворотка) в поток работающего раствора через катионообменную мембрану. Анионы движутся в противоположном направлении и переносятся в поток рабочего раствора через анионообменную мембрану. Таким образом, молочная сыворотка обессоливается (деминерализуется), а соли концентрируются в рабочем растворе.
В начальный период электродиализа из молочной сыворотки удаляются одновалентные ионы и анионы (натрий, калий, хлор) как наиболее подвижные, которые сильно влияют на ее вкусовые качества. Затем по мере обессоливания одновременно удаляются анионы фосфорной и лимонной кислот, что приводит к частичной диссоциации комплексов, связывающих ионы кальция и магния. Затем удаляется молочная кислота. С повышением степени деминерализации возрастает скорость удаления из сыворотки двухвалентных катионов. Однако такие микроэлементы, как железо, цинк, медь, марганец, остаются в сыворотке.