Соответствие условиям эксплуатации
Перед выбором технологической схемы с применением трубчатой мембраны для осветления необходимо определить состав исходного потока и требуемые параметры очищенного продукта
Осветление сока подразумевает не только снижение мутности. На выбор методов предварительной обработки, степени удержания веществ мембраной, допустимый диапазон рабочих условий и способ очистки влияют состав исходного потока, степень его зрелости, сезон, содержание пектина и крахмала, а также требуемые параметры цвета и вкуса продукта
Подходит для предварительной оценки.
Требуется дополнительное подтверждение.
- Сорт фруктов, степень зрелости, различия в партиях и в зависимости от сезона, Brix, вязкость, pH и температура
- Наличие мякоти, пектина, крахмала, белков, степень мутности, распределение частиц, а также необходимость проведения ферментативной обработки или удаления пектина
- Целевые показатели и методы анализа цвета, аромата, полифенолов, питательных веществ, микроорганизмов и выхода прозрачного сока
- Способы применения концентрата, допустимые потери продукта, требования к контакту с пищевыми продуктами, CIP и распределение обязанностей на последующих технологических ступенях
- Информация об исходном потоке
- Сорт фруктов, метод извлечения, степень зрелости, сезон, партия и фотографии сырого сока
- Данные об исходном потоке
- Brix, вязкость, pH, температура, целлюлоза, пектин, крахмал, белки и степень мутности
- Целевые показатели качества продукта
- Светопропускание, степень мутности, цвет, аромат, выход прозрачного сока, микроорганизмы и последующие технологические ступени
- Инженерные границы
- Производительность, время работы, CIP, требования к контакту с пищевыми продуктами, потребляемые ресурсы и направление концентрата
Технологическая схема
Объединить подготовку исходного сока, стадию кросс-флоу осветления и последующие этапы переработки в единую технологическую схему
Ниже изложена базовая инженерная логика осветления сока. Ферментативная обработка не является обязательным этапом для любого исходного потока. Размер частиц, время контакта, коэффициент мембранного концентрирования и последующие операции необходимо согласовать с характеристиками исходного сырья и требованиями к конечному продукту
- 01Оценка и усреднение исходного сока
Удалить семена, кожуру и крупные частицы; стабилизировать партию, температуру и параметры исходного потока; сохранить образцы исходного сырья и готового продукта для анализа
- 02При необходимости проводится ферментативная обработка или удаление пектина
На основе требований к продукту, а также данных о пектине, крахмале и вязкости следует определить, требуется ли проведение ферментативной обработки, удаления пектинов, регулирования температуры или иной предварительной обработки; универсальной схемы не существует.
- 03Осветление с использованием трубчатых мембран в режиме тангенциальной фильтрации.
Исходная вода циркулирует по каналам мембраны. Трубчатая мембрана удерживает в себе волокна, коллоиды и макромолекулярные компоненты, соответствующие параметрам MWCO, а пермеат представляет собой прозрачный сок.
- 04Прозрачный сок направляется на последующие технологические ступени.
В зависимости от технологической схемы сок может подвергаться концентрированию, пастеризации, ферментации, смешиванию, разливу или дополнительной очистке. Не предполагается, что ультрафильтрация способна выполнять все эти операции.
- 05Замкнуть контур циркуляции концентрата и средств для промывки.
Удержанную фазу возвращают в систему до заданного уровня концентрации, после чего её извлекают, повторно используют или утилизируют. В материальном балансе следует учитывать отходы и потери продукта, соответствующие параметру CIP.
Основной инженерный принцип:Трубчатая ультрафильтрация обеспечивает осветление и разделение макромолекул либо частиц. Однако задачи концентрирования сахаров, инактивации микроорганизмов и очистки от низкомолекулярных веществ являются отдельными этапами процесса, которые необходимо четко определить в технологической схеме и условиях гарантии.
Области применения мембранных технологий
Осветление, концентрирование и стерилизация — основные функции мембранных систем.
Возможность достижения заданных показателей выхода продукта зависит от размера частиц, степени удержания мембраной и характеристик исходного потока. Не следует воспринимать заявленную степень удержания как гарантированный показатель для любого вида сока.
- Основные компоненты, удерживаемые мембраной
- Крупные молекулы и частицы, такие как волокна, пектин, крахмал, коллоиды и некоторые белки, подлежат оценке при подборе мембраны типа MWCO с учетом их реального размера.
- Компоненты, способные проходить через мембрану
- Сахара, органические кислоты и другие мелкие молекулы обычно попадают в пермеат вместе с очищенным соком. Для точного определения распределения пигментов, ароматических соединений, полифенолов и питательных веществ требуется проведение анализов; их нельзя однозначно относить к категории полностью удерживаемых компонентов.
- Границы допустимой микробной нагрузки
- Подходящая ультрафильтрация способна снизить микробную нагрузку до уровня, соответствующего предельно допустимым значениям для мембраны. Однако без проведения испытаний на устойчивость, контроля целостности мембраны и подтверждения эффективности технологического процесса нельзя говорить об ее стерилизующем действии.
- Границы концентрирования
- При ультрафильтрации происходит концентрирование удерживаемой мякоти и макромолекул; это не равносильно повышению выхода продукта до уровня Brix. Для концентрирования сахара требуется выпаривание, использование установок типа RO или NF либо иных соответствующих технологических решений.
При работе с новыми видами исходного сырья, чувствительного к качеству продукта, необходимо проводить анализ сырого сока, очищенного сока и концентрата. Это позволит сформировать полный набор данных по цвету, аромату, ключевым компонентам, выходу очищенного сока и восстановлению характеристик после мойки.
Целевые показатели продукта и границы применимости данных
Для предварительной оценки используйте опубликованные обезличенные данные по реализованным проектам; подтверждайте качество продукта с помощью образцов.
Существующие материалы трубчатых мембран для соков служат эталоном светопропускания и мутности, помогая определить целесообразность дальнейших испытаний. Однако выход очищенного сока, вкусовые качества, цвет, питательные свойства, уровень микробной нагрузки и стабильность продукта все еще требуют подтверждения с учетом конкретного исходного потока, методики анализа и стандартов качества.
Утверждение качества
Что может быть указано на этой странице и что должно быть подтверждено в рамках проекта
На данной странице приводятся лишь сведения об оценке и подборе технологической схемы. В официальном предложении необходимо указать точки отбора проб, методы анализа, период стабильной работы, партии выходного продукта и условия гарантии.
- Прозрачность
- Публичные обезличенные данные по реализованным проектамЗначения светопропускания и мутности по показателю 425 nm могут служить предварительными ориентирами для оценки.
- Выход очищенной жидкости
- Публичные обезличенные данные по реализованным проектамНе существует универсальных обязательств относительно извлечения компонента или минимального уровня потерь продукта.
- Цвет и вкус
- Публичные обезличенные данные по реализованным проектамФизическое разделение при низких температурах позволяет минимизировать дополнительный нагрев
- Микроорганизмы
- Публичные обезличенные данные по реализованным проектамОценка степени снижения микробной нагрузки в пределах допустимой степени удержания мембраной
- Эксплуатация и очистка
- Публичные обезличенные данные по реализованным проектамТангенциальная фильтрация с использованием CIP, настроенного под конкретный исходный поток
Значения параметров >98% и <0.6 NTU взяты из ранее опубликованных материалов. Однако они не могут рассматриваться как проектные параметры, гарантийные показатели или результаты, применимые ко всем видам фруктов.
Выбор модуля
Начните выбор модуля с учетом параметров MWCO, канала и требуемого выхода продукта.
Приведенные ниже примеры модулей и режимов работы основаны на данных по трубчатым мембранам для соков. Они предназначены для формирования структуры проектной документации. Окончательные характеристики материалов, площадь мембраны, количество модулей, санитарные параметры и рабочие пределы необходимо уточнить в технической документации.
| Пример описания модели | Канал | Диаметр модуля | Длина модуля | Номинальная площадь мембраны |
|---|---|---|---|---|
| PL-G-12.5103 | 12.5 mm | 3 дюйма / 76 mm | 10 футов / 3.05 метров | 2.23 m² |
| PL-G-12.5123 | 12.5 mm | 3 дюйма / 76 mm | 12 футов / 3.66 метров | 2.68 m² |
| PL-G-12.5124 | 12.5 mm | 4 дюйма / 101 mm | 12 футов / 3.66 метров | 5.20 m² |
Приведенные модели и площади мембран являются примерами из существующих материалов и могут изменяться в зависимости от конкретных версий оборудования. Перед официальной публикацией техническая группа должна подтвердить правила применения моделей, чертежи модулей, перечни материалов и документацию о допуске к пищевым продуктам
Выбор технологической схемы
Одна платформа с трубчатыми мембранами позволяет решать различные задачи и соответствовать разным требованиям по валидации
Для соков, фруктового вина, приправ и процессов осветления перед концентрированием можно использовать единый принцип поперечно-поточной сепарации, однако недопустимо применять неподтвержденные значения удельного потока, показателей качества продукта, параметров очистки или гарантийных характеристик
Осветление соков и пюре из фруктов и овощей с применением трубчатой ультрафильтрации
- Характеристики пригодной исходной воды
- Сырьевые соки яблок, груш, винограда, ягод, тропических и цитрусовых фруктов, содержащие мякоть, пектин и коллоидные частицы
- Основная цель проекта
- Обеспечить получение прозрачного сока в соответствии с требованиями проекта и стабильную подачу исходного потока на последующие технологические ступени концентрирования, стерилизации, ферментации или розлива.
- Приоритеты проверки
- Степень осветления, выход продукта в виде прозрачного сока, ключевые показатели качества, снижение удельного потока и восстановление характеристик после мойки.
Осветление фруктового вина, уксуса и соевого соуса
- Характеристики пригодной исходной воды
- Фруктовое вино, ферментированный уксус, соевый соус и прочие пищевые жидкости, требующие удаления коллоидов, частиц и крупномолекулярных примесей.
- Основные отличия
- Целевые показатели по содержанию спирта, солености, белков, пигментов, ароматических веществ и микроорганизмов различаются, поэтому для каждого продукта необходима отдельная проверка материалов и качества.
- Приоритеты проверки
- Органолептические характеристики и ключевые компоненты, потери продукта, требования к гигиеничности, CIP, а также распределение обязанностей по последующей стабилизации продукта.
Ознакомьтесь с методами разделения исходной воды, растворов и суспензий
Осветление с последующим концентрированием или очисткой.
- Характеристики пригодной исходной воды
- Проекты, требующие более высокого значения Brix, разделения низкомолекулярных веществ или реализации технологической схемы для получения продукта высокой чистоты после этапа осветления.
- Основные отличия
- На первом этапе трубчатая ультрафильтрация удаляет частицы и макромолекулы; на последующих ступенях NF, RO, выпаривание или иные установки выполняют оставшиеся операции.
- Приоритеты проверки
- Соблюдение материального баланса на всей линии, контроль качества продукта, взаимодействие между секциями мембранной очистки, определение конечной степени концентрирования, энергопотребление и способы утилизации побочных продуктов.
Ознакомьтесь с возможностями проведения испытаний реального образца и пилотной проверки
При разработке нового вида фруктов, состава продукта или продукта с высокой добавочной стоимостью следует провести лабораторные испытания для построения кривых удержания и сравнения качественных показателей, прежде чем приступать к пилотным испытаниям и инженерному масштабированию.
Область применения решения
Необходимо отдельно определить параметры мембранной секции, особенности взаимодействия с пищевым производством и зоны ответственности заказчика.
Предложенное технологическое решение для осветления сока не подразумевает автоматического включения всего производственного контура напитков. В официальном предложении необходимо по отдельности определить этапы предварительной обработки, стерилизации, концентрирования, асептического розлива, формирования состава продукта, а также обязанности по соблюдению норм пищевой безопасности.
Основной блок трубчатых мембран
- Параметры исходного потока, модули трубчатых мембран, каркас и насосы для обеспечения поперечного потока
- Прозрачный сок, концентрат, CIP, а также системы регулирования давления, удельного потока, температуры и уровня
- Точки отбора проб, узлы для очистки, базовая автоматика и внутренние трубопроводы оборудования
Дополнительный объем инженерных работ
- Оценка исходного сырья, этапы усреднения, обработка ферментами, удаление пектинов, регулирование температуры и хранение сырого сока
- Резервуар для прозрачного сока, устройства для извлечения концентрата, NF/RO, оборудование для выпаривания, пастеризации и прочие последующие технологические ступени
- Гигиеническое исполнение материалов, мойка CIP, санитарная обработка горячей водой или реагентами и оборудование для подтверждающих испытаний
Взаимодействие заказчика с системой EPC
- Требования к исходной воде и выходу продукта, нормы контакта с пищевыми продуктами, местные регламенты, лабораторный анализ и процедуры утверждения продукции
- Строительство, дренажные системы, коммуникации, возврат сока на предшествующих технологических ступенях, а также его смешивание, разлив и хранение на последующих этапах
- Выбор ферментов и моющих средств, способы утилизации сточных вод, системы взаимной блокировки оборудования и подтверждение соответствия технологического процесса требованиям
Окончательный объем работ, материалы, контактирующие с продуктом, параметры прозрачного сока, распределение обязанностей по испытаниям, потери продукта, CIP, методы стерилизации и взаимодействие с последующими технологическими ступенями определяются согласованными техническими и коммерческими документами
Области применения исходного потока
Определить допустимые виды исходного потока с учетом состава фруктов и выбранной технологической схемы
Перечисленные ниже варианты могут подвергаться предварительной оценке, однако различные виды фруктов, степень спелости, методы ферментации и требования к качеству продукта не позволяют использовать один и тот же MWCO, удельный поток, режим очистки или гарантии по качеству прозрачного сока
Сок из яблок и груш
Проанализировать условия обработки пектина и крахмала, параметры ферментативной обработки, методы предотвращения потемнения, уровень светопропускания, а также цели концентрирования или упаковки на последующих технологических ступенях.
Сок винограда и боярышника
Оценить содержание коллоидов, пигментов, полифенолов, ароматических компонентов, возможность применения в виноделии или производстве напитков, а также ценность как прозрачного сока, так и концентрата.
Сок клубники и ягод
Изучить состав мякоти, семян, пектина, природных пигментов и термочувствительных компонентов, проведя испытания для обеспечения оптимальной прозрачности и качества продукта.
Ананасовый, манговый и маракуйевый соки
При высоком содержании мякоти, волокон, вязкости и аромата необходимо провести оценку подбора параметров, ферментативную обработку, подбор размера каналов и определить направление концентрата.
Цитрусовый сок
Оцените эффективность осветления в отношении древесных волокон, пектина, компонентов, вызывающих горечь, а также выбранной технологической схемы. Для удаления горечи или разделения низкомолекулярных веществ требуется подходящая технологическая схема.
Соки из фруктов и жидкости для приправ.
Соки из фруктов, уксус и соевый соус могут рассматриваться как аналогичные пищевые продукты, однако содержание соли, уровень спирта, цвет, вкус и микробиологические характеристики требуют отдельной проверки.
Подтверждение реализации проекта
При оценке технологических схем используйте в качестве эталона натуральный сок и данные по другим пищевым продуктам.
Имена заказчиков не раскрываются. Проект по производству виноградного сока служит эталоном в данном разделе; проекты по производству фруктового вина и приправ представляют собой примеры опыта работы с аналогичными продуктами. Выводы относительно качества продукта и стоимости, не утвержденные в исходных материалах, на данной странице не применяются.
ВИНОГРАДНЫЙ СОК · ОТЧЕТ О ПРОЕКТЕ
0.5 m³/h Проект по осветлению виноградного сока методом ультрафильтрации.
- Исходный поток
- Виноградный сок.
- Процесс
- Осветление с помощью ультрафильтрации
- Производительность
- 0.5 m³/h
- Год
- Отчет о завершении проекта: 2014
Проект по переработке фруктового вина и сопутствующих пищевых продуктов
Проект по осветлению фруктового вина из фиников с использованием ультрафильтрации: 3 m³/h
- Исходный поток
- В отчете упоминается фруктовое вино из фиников; в наименовании проекта также указано вино из гранатов
- Процесс
- Осветление с помощью ультрафильтрации
- Производительность
- 3 m³/h
- Год
- Отчет о завершении проекта: 2010
Приправы · Данные об аналогичных пищевых производствах
Проект по осветлению соевого соуса и уксуса методом ультрафильтрации ≥120 m³/h
- Исходный поток
- Соевый соус и уксус
- Процесс
- Непрерывный процесс осветления с применением ультрафильтрации
- Производительность
- Общая производительность составляет не менее 120 m³/h
- Год
- Сведения о завершении проекта: 2012
Перед публичным использованием следует уточнить взаимосвязь между тремя изображениями, проектной документацией, правами на изображения и границами их распространения. Указанные показатели производительности и годы относятся исключительно к конкретным проектам.
Сопутствующие материалы
Методы выбора и проверки параметров
Выход продуктаПросмотр описания трубчатой мембраны PEK
ПроверкаОзнакомьтесь с возможностями проведения испытаний реального образца и пилотной проверки
Вопросы и ответы
Часто задаваемые вопросы по осветлению сока
Можно ли спроектировать систему осветления сока с использованием единого значения удельного потока?
Сорт фруктов, степень зрелости, значение Brix, вязкость, содержание мякоти и пектина, температура, метод предварительной обработки и требуемые параметры конечного продукта влияют на удельный поток и восстановление характеристик после мойки. Перед инженерным масштабированием для нового исходного потока необходимо сначала определить допустимый диапазон рабочих условий посредством испытаний реального образца.
Могут ли трубчатые мембраны полностью заменить диатомовую землю, фильтр-прессы или этапы химического осветления?
Для подходящих исходных потоков возможна их замена или упрощение технологической схемы, однако это не является универсальным решением. Перед принятием решения следует сопоставить текущую технологию, качество продукта, выход продукта в чистом виде, расход расходных материалов и отходов, санитарные требования, стабильность работы и общую стоимость.
Чем отличаются процессы осветления, выпаривания и очистки сока?
Трубчатая ультрафильтрация позволяет удалять частицы, коллоиды и некоторые макромолекулы для получения прозрачного сока. Для повышения его производительности до уровня Brix обычно применяют выпаривание, установки RO/NF или иные методы. Для разделения низкомолекулярных компонентов или получения продукта высокой чистоты требуются дополнительные ступени очистки.
Является ли осветление с помощью ультрафильтрации аналогом стерилизации?
Нет. Мембрана способна снижать микробную нагрузку в пределах своих характеристик удержания, однако официальное подтверждение стерильности или асептичности требует проведения испытаний на устойчивость, контроля целостности мембраны, соблюдения санитарных норм и полной валидации технологической схемы. Ответственность за последующую стерилизацию и розлив продукта также должна быть четко определена.
Являются ли показатели светопропускания >98%, мутности <0.6 и значение NTU гарантированными параметрами?
Нет. Данные сведения представляют собой опубликованные обезличенные данные по реализованным проектам и не могут служить гарантиями для нового проекта. Для получения достоверных показателей необходимо провести анализ исходного сока, предварительную обработку, уточнить технические характеристики мембраны, определить точку отбора проб, метод анализа, установить стабильный режим работы и выполнить соответствующие испытания.
Какие сведения необходимы для предварительной оценки?
Укажите сорт фруктов, фотографии и образцы сырого сока, производительность, Brix, вязкость, pH, температуру, содержание мякоти, пектина, крахмала, белков, степень мутности, текущую технологическую схему, требуемое качество очищенного сока, условия применения CIP и требования к контакту с пищевыми продуктами.
Оценка проектов по производству фруктовых соков
Передайте данные исходного сока
Укажите сорт фруктов, Brix, вязкость, pH, температуру, содержание мякоти или пектина, степень мутности, текущую технологическую схему, целевые параметры очищенного сока и возможное направление его применения. Можно приложить анализ сырого сока, схемы технологического процесса и стандарты качества продукта.
Предоставленная информация используется исключительно для предварительной оценки проекта. Окончательный выбор мембраны, параметры эксплуатации, требования к качеству продукта, условия контакта с пищевыми продуктами, объем работ и гарантийные обязательства определяются только после проверки проб и подготовки официальной технической документации.