Технологии фильтрации

Подписаться на RSS

Популярные теги Все теги

Производство уксуса

 


  По данным анализа рынка уксуса в России, проведенного BusinesStat, спрос на уксус на российском рынке с 2007 по 2011 год вырос на 4 % и превысил отметку в 28 тысяч тонн в 2011 году. На протяжении пятилетнего периода спрос на уксус стабильно рос. Российское производство уксуса ориентировано, прежде всего, на локальный рынок. Доля экспорта незначительна и составляет порядка 2,5 % от суммарного производства. По оценкам экспертов, в 2012-2016 годах объем продаж уксуса будет ежегодно расти прежними темпами.

  В 2007-2011 годах предложение уксуса на российском рынке росло вслед за увеличивающимся спросом на уксусосодержащую продукцию. Рынок уксуса в России в значительной мере насыщается местными производителями. Доля импортной продукции в общем объеме предложения 2007-2011 годах составляла в среднем 15 %. В ближайшие 5 лет структура предложения существенно изменения не претерпит.

  Такая структура рынка продиктована относительно несложной технологией производства уксуса и невысокими капитальными затратами на организацию бизнеса по его производству. Процесс его производства, по сути, является микробиологическим синтезом уксуса из спиртосодержащего сырья с помощью уксуснокислых бактерий. Существование этих бактерий было доказано Луи Пастером в 1864 году. В 70-х годах 20 века произошла революция в производстве уксуса. Было обнаружено, что уксусную кислоту – главный компонент уксуса – можно получать не только путем брожения вина, сусла, меда, соков и других спиртосодержащих жидкостей, но и химическим путем из природного газа, промышленных отходов и продуктов сухой перегонки древесины. Именно полученная последним путем и разведенная водой уксусная кислота стала основой уксусов, производимых в Советском Союзе. Советская промышленность выпускала очень малое количество натурального уксуса, заменяя его синтетическим. Очевидно, именно это стало причиной нелюбви к уксусу нескольких поколений советских людей. Синтетический уксус в современном обществе применяется лишь для технических целей: мытья окон, выведения пятен, чистки и дезинфекции.

 Для пищевых целей используется уксус, полученный путем синтеза уксуснокислыми бактериями. Спиртосодержащее сырье окисляется уксуснокислыми бактериями до уксусной кислоты и другие продукты метаболизма. Реакция осуществляется в аппаратах циркуляционного или глубинного синтеза, периодически или непрерывно, при непрерывной аэрации воздухом. Процесс превращения спирта в клетках бактерий протекает по пути неполного его окисления до уксусной кислоты.

 Компании-производители натурального уксуса инвестируют значительные ресурсы в совершенствование технологий и оборудования по его выпуску. Ведь не смотря на то, что уксус производится уже очень давно, технология его постоянно совершенствуется, тем самым обеспечивая потребителей высококачественным продуктом с максимально сохраненными полезными свойствами продукта. Технология производства уксуса долгие годы диктовала использование тепловой пастеризации, что негативно отражалось на  сохранности термолабильных соединений. Для обеспечения сохранности всех нативных свойств уксуса лидерами рынка стала использоваться мембранная фильтрация уксуса, обеспечивающая сохранность всего спектра уникальной композиции витаминов, ферментов и аминокислот нативного уксуса.

 «Сырой» уксус после ферментации содержит уксуснокислые бактерии. Уксуснокислые бактерии представляют собой клетки от эллипсоидных до палочковидных, могут быть прямыми или слегка изогнутыми. После ферментолиза клетки находятся в суспензии по одной, в парах или цепочках.

Читать далее...

Осветление плодово-ягодных соков

 

 Молодильное яблочко – одно из древних предметов многих сказаний, которое является залогом крепкого здоровья на многие годы. Именно оно является желанным плодом в преданиях народов разных стран. И в наши дни стакан яблочного сока всегда уместен – он несет витамины и пользу для нашего организма. Соки плодов и ягод человек научился производить много лет назад и на сегодняшний день технологии производства соков очень разнообразны и позволяют производить широкую гамму соков и сокосодержащей продукции: фреш, неосветленный, осветленный, в виде чистых моносоков, смесей и коктейлей. Одним из наиболее любимых соков в Восточной Европе является яблочный сок.

 Одной из основных стадий процесса производства яблочного сока является стадия осветления, проводимая для коллоидной стабилизации продукта в течение времени хранения, улучшения его потребительского вида и органолептических свойств. Соответствие действующим международным нормам достигается интегрированием мембранных процессов в технологию, обеспечивающих высокий выход, улучшение вкуса, товарного вида и пищевой ценности соков за счет отказа от консервантов и жесткой тепловой обработки. Наряду с повышением качества, использование мембранных систем в составе технологических линий создает возможность улучшения экономических показателей переработки яблок на сок.

 Задачами осветления соков является разрушение коллоидной системы продукта, удаление высокомолекулярных белковых, пектиновых и полифенольных веществ, микроорганизмов с одновременным сохранением биологически активных и ценных компонентов – витаминов, сахаров, минеральных и ароматических веществ, кислот.

 Традиционные технологические схемы производства соков предусматривают комбинированное осветление механическими способами (декантирование, центрифугирование, фильтрация), физико-химическими (оклейка желатином и танином, обработка инфузорной землей и бентонитом) и ферментативной обработкой отжатого сока.

 Традиционные способы осветления и стабилизации фруктовых соков основаны на внесении в продукт инородных добавок - осветляющих материалов. Из осветляющих материалов в сок зачастую переходит избыточное количество минеральных и других балластных веществ. Продолжительность обработки соков по традиционной схеме составляет 24-30 часов. Такой длительный контакт продукта с кислородом воздуха способствует потери части биологической ценности компонентов сока. Все это негативно сказывается на качестве готовой продукции.

 С появлением современных высокопроизводительных синтетических мембран стало возможным эффективно осветлять сок максимально полно сохраняя ценные компоненты сока.

 Для тонкого осветления соков применяются мембраны в диапазоне «микрофильтрация/ультрафильтрация». Подготовленный сок на фильтрационной установке разделяется на осветленный пермеат и ретентат с коллоидными веществами и микроорганизмами. Ретентат – это концентрат, образующийся при фильтрации, который состоит, главным образом, из задержанных частиц осадка и суспензии микроорганизмов. Увеличение концентрации твердых веществ в ретентате приводит к уменьшению общего объема ретентата. В зависимости от принятой технологии переработки выход осветленного сока может достигать до 98 %.

Читать далее...

Производство желатина

 

 Основным сырьем для производства желатина являются отходы мясной промышленности, а именно: шкура свиная, кости крупнорогатого скота, спилок шкуры крупнорогатого скота, сама шкура крупнорогатого скота, все остальные отходы переработки туши. Кроме отходов переработки туш свиней и крупного рогатого скота для производства желатина используются в качестве сырья соединительная ткань (коллаген) от птицы и рыбопродуктов. В мире, преимущественно, последние сырьевые источники используются не часто, основными являются отходы переработки туш коров и свиней.

 Свиные шкуры поставляются на предприятия по производству  желатина в свежем или замороженном виде. Они либо сразу перерабатываются, либо поступают на хранение в холодильные камеры для временного хранения. При организации производства желатина из шкур крупного рогатого скота шкуры подвергаются очистке на кожевенных мануфактурах. Со шкур удаляется мездра и производится горизонтальное двоение шкур. Полученная таким образом средняя прослойка кожи состоит, в основном, из коллагена, что является идеальным сырьем для выпуска желатина. Для сохранения всех качеств сырья до его переработки в желатин, спилок консервируется солью или гашенной известью. Костная ткань, остающаяся после переработки туш, так же после обработки используются для производства желатина. Косная ткань измельчается до частиц в 5-10 мм и обезжиривается горячей водой. После этого костная крошка просушивается и сортируется.

 Технология производства желатина состоит из следующих основных технологических операций: измельчение исходного сырья / экстракция (кислотная или щелочная) / грубое разделение образующейся суспензии / тонкая очистка раствора, содержащего белок или гидролизат белка / концентрирование очищенного раствора  / сушка концентрированного белка (желатина) / измельчение желатина / нормализация конечного продукта (желатина), в соответствии с получаемой маркой.

 Естественно, каждый вид исходного сырья позволяет получить, при использовании той или иной технологии переработки, определенную марку желатина. Например, высокомолекулярный желатин получают в основном из свиных шкур. При проведении гидролиза: кислотного или щелочного можно получить продукты с разными конечными свойствами и, соответственно, разными рынками сбыта.

 Белковые гидролизаты животного происхождения, используемые в производстве различных продуктов БАВ, получают в основном из спилка шкуры крупнорогатого скота. Весь цикл производства желатина обязательно включает гидролиз и тонкую очистку раствора (фильтрацию) с дальнейшей ионнообменной обработкой раствора перед щадящей сушкой.

 Высокие требования к качеству производимой продукции, минимизация экологической нагрузки на окружающую среду и сокращению издержек на производство требуют от производителей постоянных инвестиций во внедрение новейших технологий, способствующих решению этих вопросов.

Фильтрационное мембранное оборудование работает на очистке желатиновых бульонов при получении желатина из кости крупнорогатого скота и из свиных шкур на предприятиях США, Германии, Дании, Голландии и других стран. Более половины всего высококачественного желатина в мире производится с использованием мембранных установок.

Читать далее...

Производство аминокислот

 


 Отрасль животноводства является одной из важнейших в экономике нашей страны, обеспечивая около 60 % продукции АПК. В связи с тем, что в недалеком прошлом отрасль сельского хозяйства в России пережила очень сильную деградацию, в настоящее время происходит ее некоторое медленное восстановление в соответствии с текущими тенденциями на российском продовольственном рынке.

 В 2012 году было произведено скота и птицы на убой 8,1 млн. тонн, что на 7,6 % больше, чем в 2011 году. Наиболее активно росло производство мяса птицы. Производство молока также немного выросло после падения в 2011 году и составило 31,8 млн. тонн. Рост производства яиц оценивался по итогам 2012 года в 2,2 % (до 42 млн. штук).

 Для развития отрасли животноводства и повышения ее продуктивности и эффективности, необходимы современные корма и кормовые добавки. Поэтому важной особенностью ведения эффективного животноводства является использование синтетических аминокислот – продуктов, незаменимых при интенсивном выращивании животных и птицы, особенно в условиях постоянного дефицита белка.

 Среди кормовых аминокислот особое место занимают четыре незаменимые аминокислоты, которые не способны самостоятельно синтезироваться в организме животных, в связи с чем для нормальной жизнедеятельности должны поступать с пищей - это лизин, метионин, треонин и триптофан.

 Российский рынок кормовых аминокислот в 2012 году, по оценкам Research.Techart, превысил 108 тыс. тонн, более чем на треть превысив уровень 2011 года. Более 60 % рынка приходится на L-лизин.

 Среди ведущих компаний на мировом рынке L-лизина лидируют японская Ajinomoto Co и американская Archer Daniels & Midlands (ADM), которые контролируют по 33 % мирового производства каждая. Другими крупными игроками на рынке являются Degussa-Huels (Германия), BASF (Германия), Kyowa Hokko (Япония) и Cheil Jedang Corporation (Южная Корея). Большинство этих компаний не считают производство лизина своим приоритетным бизнесом. В основном, это диверсифицированные пищевые, химические и биохимические концерны, в бизнесе которых на лизин приходится не более 5-7 % оборота.

 Расположение производственных мощностей привязано к регионам его потребления. Прирост производственных мощностей лизина составляет 7-10 % в год. В частности ADM и Ajinomoto уже ведут строительство дополнительных производственных блоков на своих заводах по всему миру, что позволит каждому из них нарастить мощности с 200 до 300 тысяч тонн в год. Оптимизм производителей поддерживают показатели роста в отраслях-потребителях лизина: на китайском рынке, одном из крупнейших на сегодняшний день в мире, темпы роста в свиноводстве и птицеводстве превышают 10 % в год.

 В промышленности синтез лизина осуществляется микроорганизмами при глубинном культивировании. Основными сырьевыми компонентами для производства лизина являются: меласса, кукурузный экстракт, соляная кислота, аммиачная вода, витамины, отруби, подсолнечный шрот, рыбная мука, мясокостная мука и рапс. Использование лизина в животноводстве позволяет увеличить привес животных и птицы на 10-25 %, повысить надои молока на 12 %, увеличить яйценоскость кур на 10 %.

 До начала экономических реформ СССР являлся крупнейшим производителем L-лизина, обеспечивая до 1/3 мирового производства в середине 80-х годов. В СССР была создана технология производства лизина и введены в эксплуатацию несколько крупных предприятий (Щебекино, Ливаны, Триполье, Степногорск, Чаренцаван). Были разработаны различные варианты ведения процесса биосинтеза, освоена технология получения кристаллического L-лизина. Технологиями производства лизина в настоящее время занимаются ряд институтов и коммерческих компаний. В последнее время технология производства L-лизина была значительно усовершенствована, разработаны и используются для целей управления математические модели, применяются современные мембранные методы и малоотходные энергосберегающие технологии.

Читать далее...

Ультрафильтрация молока

 


 Молоко и молочные продукты являются составляющими ежедневного рациона большинства населения. В мире отмечается устойчивый рост производства молока и постоянное расширение ассортиментного ряда выпускаемой на его основе продукции. Список выпускаемой на основе молока продукции насчитывает сотни наименований всевозможных классических молочных продуктов и новых продуктов, обладающих оригинальными органо-вкусовыми и функциональными свойствами. Причем спрос на вторую категорию молочных продуктов, по данным маркетологов, постоянно растет и производители ищут все новые возможности для удовлетворения спроса и завоевания новых сегментов рынка. На помощь производителям молочных продуктов приходят мембранные процессы разделения, которые на сегодняшний день занимают прочную позицию в перечне молочного оборудования и уже перестали быть экзотикой, перекочевав в список стандартного для молокопереработчиков оборудования.

 Старт широкому внедрению мембранных технологий в молочную индустрию был дан в 1969 году, когда был промышленно внедрен MMV-процесс. Название процесса было дано по первым буквам фамилий авторов (Maubois, Mocquot, Vassal) и предназначался он для предварительного концентрирования молока при производстве сыра. Сегодня этот процесс называется нормализацией молока. Экономический эффект, полученный при внедрении процесса оказался потрясающим, что стало опорой для бурного развития технологии мембран, элементов, создания мембранных установок и технологий производства молочных продуктов с использованием фильтрационного оборудования. Рост промышленного внедрения мембранной техники в молочную индустрию оказался значительным: при пуске 1969 году первой установки к 1980 году площадь фильтрации всех установок, работающих с молоком и продуктами его переработки составила 78.000 м2, в 1990 году 170.000 м2, в 2000 году перевалила порог в 300.000 м2. 

Читать далее...

Производство творога методом ультрафильтрации


 Творог - национальный кисломолочный продукт стран Восточной Европы. Традиционный творог, вырабатываемый путем сквашивания молока под действием молочнокислых культур с последующим формированием сгустка, отделением сыворотки и прессованием сгустка, имеет содержание сухих веществ, в зависимости от жирности получаемого продукта, 30-35 % масс. и крупчатую структуру.

 Производство творога классическим способом сопровождается большим отходом сыворотки (80-85 % от первоначального объема молока), с которой теряются часть жира и казеиновых белков, а также значительное количество ценных сывороточных белков. Сократить потери жира и белков с сывороткой, а следовательно, увеличить выход творога, сделав одновременно его более физиологически ценным продуктом возможно используя метод ультрафильтрации сквашенного молока (калье).

 Увеличение выхода творога при использовании ультрафильтрации по сравнению с другими методами можно продемонстрировать на примере количества молока, необходимого для получения 1 кг творога с содержанием сухих веществ 18 %:

• при центробежном сепарировании – 4,6-4,7 кг;

• при центробежном сепарировании с добавлением концентрата сыворотки, полученного ультрафильтрацией – 3,9-3,95 кг;

• при ультрафильтрации сквашенного молока – 3,2-3,5 кг.

 Творог, получаемый метом ультрафильтрации, представлен на локальном рынке более 20 лет, впервые появившись в ассортименте молочных кухонь крупных городов СССР. На сегодняшний день ультрафильтрованный творог является любимым продуктом детей и взрослой группы потребителей. Старшее поколение оценило гомогенную структуру продукта, в него нет необходимости добавлять молоко, сливки или сметану что бы он не казался «сухим» как классический творог, этот продукт имеет прекрасную нежную консистенцию и может быть дополнен любым фруктовым наполнителем. В последнее время отмечается устойчивый рост потребительского спроса на этот продукт.

Читать далее...

Переработка отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей

 

 На металлообрабатывающих, химических, нефтехимических предприятиях происходит образование, так называемых, «прямых» эмульсий в результате производственных необходимостей, например, для приготовления смазочно-охлаждающих жидкостей при механической обработке металла или при несовершенстве технологического процесса, например, неисправности оборудования.

 Мировой объем потребления целевых смазочно-охлаждающих жидкостей постоянно увеличивается и на сегодняшний день составляет более 2,5 млн. тонн концентратов в год. Наряду с ростом потребления смазочно-охлаждающих жидкостей наблюдается все большая их специализация, заключающаяся в ориентировании на конкретные технологические операции и обрабатываемые материалы. В результате, с одной стороны, расширяется номенклатура выпускаемых жидкостей, усложняется химический состав и увеличивается стоимость как самих смазочно-охлаждающих жидкостей, так и их обслуживания и утилизации, а с дру­гой стороны, - усложняются  и обособляются технологии их применения. Между тем, именно высокоэффективные специализированные, содержа­щие, как правило, наиболее химически активные присадки создают большую опасность для окружающей среды и здоровья работающих.

 Утилизация отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей или удаление частиц масла из жидких сред в случаях, когда речь идет об образовании устойчивых эмульсий, неразделяемых центробежными методами, производится методами мембранной фильтрации. Мембранное разделение стабильных эмульсий преимущественно производится на керамических мембранах в следствии их большого срока эксплуатации, высокой химической и термической стойкости, высокой удельной производительности, устойчивости к абразивному воздействию. 

Читать далее...

Отделение биомассы микроорганизмов

 


 В биотехнологической промышленности традиционно используется культивация биомассы с целью получения клеток микроорганизмов или продуктов микробного синтеза. Причем целевой продукт может находиться как вне клеток микроорганизмов, так и внутри них. Для получения требуемого продукта на практике используются различные технологические приемы. Получаемые продукты микробного синтеза нашли широкое применение в пищевой, фармацевтической, химической промышленности, сельском хозяйстве. Перечень выпускаемых на сегодняшний день продуктов микробного синтеза исчисляется не одной сотней наименований, среди которых значительную нишу занимают заквасочные культуры.

 Производство молочнокислых бактерий производится в соответствии со следующей последовательностью технологических операций: ферментация, охлаждение, концентрирование, добавление защитной среды, замораживание или сублимационная сушка. В результате получается продукт, закваска прямого внесения, содержащий живых клеток молочнокислых бактерий порядка 1010 КОЕ/г.

 Жесткая конкуренция на рынке заквасочных культур прямого внесения, сложившаяся на сегодняшний день, диктует необходимость выпуска заквасок безупречного качества, а именно – содержащих максимальное количество живых клеток молочнокислых бактерий, ведь именно живые клетки понижают рН молока при сквашивании вызывая тем самым коагуляцию казеина.

 Гибель клеток молочнокислых бактерий возможна на всех стадиях технологического процесса: в ферментере при перемешивании, на стадии замораживания, при перекачке насосами, и особенно на стадии концентрирования.

 Содержание живых клеток молочнокислых бактерий в биомассе, получаемой по завершении экспоненциальной фазы роста, составляет порядка 108 КОЕ/г, при том, что закваски прямого внесения  должны содержать живые клетки молочнокислых бактерий в количестве 1010 КОЕ/г. Следовательно, задачей стадии концентрирования является повышение активности заквасочных культур, т.е. увеличение содержания в них живых клеток молочнокислых бактерий перед сублимационной сушкой. При этом гибель клеток при их концентрировании должна быть минимальна, что гарантирует высокое качество выпускаемой продукции.

 На сегодняшний день отделение биомассы клеток от культуральной жидкости и их концентрирование осуществляется двумя способами, такими как, центрифугирование, являющееся традиционной технологией, и микрофильтрация, осуществляемая с применением микробиологически стойких мембран с размером пор от 0,1 до 1,0 мкм. 

Читать далее...