Способи очищення, що використовуються при переробленні сировини та виробництві харчових продуктів, їх загальна характеристика

Під час проведення технологічних процесів виникають дисперсні системи, складові яких – рідку, тверду, газову фази – необхідно відокремити для проведення послідовних процесів, отримання готового продукту або у зв'язку з екологічними вимогами (наприклад, одержання чистого цукрового розчину, освітлення вина, пива, одержання масла із молока, очищення газів, збереження цінних продуктів – сухого молока, цукрового пилу і ін.).

Розділення неоднорідних систем відбувається під дією гравітаційних, відцентрових, електричних сил та сил тиску. Використовуються наступні основні методи розділення:

ü осадження,

ü фільтрування,

ü центрифугування,

ü мембранні методи.

Вибір методу розділення неоднорідних систем залежить від розмірів і питомої густини дисперсних частинок, їх концентрації у дисперсній системі, властивостей дисперсійного середовища.

Осадження – процес розділення неоднорідних систем, при якому завислі в рідині або газі тверді або рідинні частинки дисперсної фази відокремлюють від суцільної фази.

Рушійна сила процесу осадження - різниця густин дисперсної фази та дисперсійного середовища, різниця відцентрових сил, що дають на ці елементи системи, або різниця у реакціях елементів системи на електричне поле. Відповідно розрізняють: гравітаційне відстоювання, циклонне і відстійне центрифугування, електрочищення.

Розрізняють:

ü власне осадження, коли дисперсна фаза (частинки) рухається відносно дисперсійної фази (середовища) вниз ρч › ρс;

ü відстоювання, коли дисперсна фаза спливає ρч ‹ ρс.

Один із засобів розділення суспензій – флотація. Під час пінної флотації суспензія насичується газовими бульбашками, які мають схильність злипатися з дисперсними частинками. Спливаючи, бульбашки виносять на поверхню суспензії частинки, утворюючи шар піни, збагаченої твердою фазою. В той же час гідрофільні частинки (які добре змочуються водою), не прилипають до бульбашок газу і осідають на дно апарата, звідки і видаляються. Флотатори – апарати, в яких здійснюється процес флотації. Використовують, наприклад, для вилучення жиру і суспензованих частинок із стічних вод м'ясопереробних підприємств, для освітлення фруктових соків.

Для диспергування газу використовують спеціальні пристрої, наприклад, дрібнопористу перегородку. Існують електрофлотатори, в яких рідка фаза піддається електролізу. При цьому на електродах утворюється бульбашки водню і кисню, які є фактором флотації.

Центрифугування – процес розділення неоднорідних систем у полі відцентрових сил. Цей процес призначений для інтенсифікації поділу пилу, суспензій і емульсій. При цьому використовується два технічних прийоми:

ü центрифугування або сепарування (потік рідини або газу надходить в апарат, який обертається);

ü циклонний процес (потік обертається у нерухомому апараті).

Їм відповідають апарати: центрифуги, сепаратори і циклони.

Центрифуги в основному призначені для розділення грубодисперсних суспензій. Вони розділяються на фільтруючі (будуть вивчатися у наступній темі) і відстійні (або осаджувальні).

Відстойні центрифуги застосовують для розділення суспензій, що погано фільтруються, для освітлення суспензій малої концентрації, а також для класифікації суспензій за величиною частинок.

У харчовій промисловості центрифуги типу НОГШ застосовують для відокремлення жиру і води від вишкварки на м’ясопереробних підприємствах, для виділення крохмалю з крохмального молока тощо.

Сепаратори відносяться до групи осаджувальних центрифуг. Вони призначені для розділення рідких сумішей за питомою вагою. У харчових виробництвах найбільше розповсюдження вони знайшли у молочній промисловості для виділення вершків з молока, його нормалізації і т. ін.

Ці машини застосовуються також для розділення або згущення суспензій, дисперсною фазою яких є тверді частинки: зернинки крохмалю, дріжджі, частинки білкової каламуті і т.ін.

У м’ясній промисловості сепаратори застосовуються на різних стадіях технологічного процесу для очищення, зневоднення і вибілювання тваринних жирів. У рибній промисловості - для виділення жиру з бульйонів, з печінки тріски, освітлення медичного рибного жиру. У дріжджовій промисловості - для розділення дріжджового сусла. У крохмало-паточній промисловості - для освітлення глюкозного і паточного сиропів, відділення дрібної мезги і т.ін. У промисловості безалкогольних напоїв використовуються для освітлення фруктових соків і т. ін.

Дата добавления: 2015-05-08