54. Машины для разделения жидких пищевых продуктов: принципы фильтрования.

. Процесс фильтрации основан на задержании твердых частиц пористой перегородкой. Этот метод весьма универсален, так как может быть использован для разделения неоднородных смесей, начиная с самых грубых, кончая тонкими мутями. Фильтрацию можно проводить при двух режимах: с постоянной скоростью и при постоянном давлении. В первом случае для сохранения постоянной производительности по осветленному продукту необходимо постепенно увеличивать напор (давленпе) жидкости перед фильтром. Иногда на практике весьма затруднительно проводить процесс в таком режиме, и поэтому больше применяется второй режим фильтрации — при постоянном давлении, создаваемом насосом.

В зависимости от способа действия аппараты, в которых осуществляется фильтрация, делятся на периодические и непрерывные.

Простейшим способом фильтрации является процеяспвание свежеотжатого сока через сито из нержавеющей стали с отверстиями ячеек 1 мм или через полотно. Для этих целей используется отделитель грубых примесей КС-12.

Осветленные соки получают на камерных или рамных фильтр-прессах.

Рамный фильтр-пресс состоит из чередующихся плит и рам. Между ними зажимается фильтрующий материал. Сокоматериал насосом подается в рамное пространство и под давлением проходит через фильтрующий материал. В большинстве случаев в рамных фильтр-прессах в качестве фильтра используется ткань типа бельтинг. В процессе фильтрации на ткани откладывается слой осадка, который, в свою очередь, является фильтрующим материалом. Рамные фильтры используются для фильтрации соков с большим содержанием взвешенных частиц.

Камерные фильтр-прессы состоят из фильтровальных плит, снабженных двумя выступающими полыми ребордами. Реборды расположены по одну сторону плит, поверхность которых имеет канавки для отвода фильтрата в сборные каналы. Между плитами зажимается фильтрующий материал, обычно фильтр-картон. Эти прессы используются для очистки уже предварительно обработанного сока, прошедшего отстаивание или центрифугирование.

Сок, подаваемый насосом, по каналу, образованному ребордами одного ряда, поступает в канавки плит, проходит через фильтрующий материал и попадает в канавки смежных плит, оттуда отводится через канал реборд противоположного ряда.

Для фильтрации сиропов и заливок используются фильтр-диагональ, капроновая и шелковая ткани.

На некоторых предприятиях используются намывные фильтры. Фильтром такого типа является барабанный вакуум-фильтр. Он состоит из барабана, который установлен при помощи полых цапф в подшипниках над ванной с соком так, что примерно на 35% поверхность барабана погружена в фильтруемую суспензию. Для предотвращения осаждения твердых частиц в ванне установлена качающаяся мешалка. Барабан фильтра состоит из двух цилиндров: внутреннего сплошного и наружного перфорированного. Полость между цилиндрами разделена на сегменты — ячейки. При помощи всасывающей трубы отдельные части на поверхности барабана связаны с центральной сборной трубой для осветленного сока. Снаружи ячейки накрыты двумя фильтрующими полотнами: одно с крупными отверстиями (опорное), другое с мелкими.

Для намывания фильтрующего слоя в ванну с мешалкой загружают водную суспензию кизельгура. После тщательного перемешивания суспензии включают вакуум-установку и пускают барабан. При вращении кизельгур наслаивается на наружную поверхность барабана. Вода, проходя через ячейки барабана, по центральной трубе отводится из фильтра через сепаратор.

При основном периоде фильтрации в ванну, из которой предварительно смыта вода, наливается сок. Остатки густого кизельгура в ванне вместе с соком пропускаются через фильтр. Под действием вакуума сок проходит через барабан фильтра и по центральной трубе отводится в резервуары для хранения. Вакуум поддерживается в течение всего времени вращения барабана. При выходе барабана из ванны остатки сока в слое кизельгура отсасываются вакуумом в систему сокопроводов. Перед новым погрулїением барабана в сок верхняя часть слоя кизельгура срезается горизонтальным ноясом. В зависимости от содержания взвесей в соке толщина срезаемого слоя регулируется в пределах 0,1—0,3 мм. Производительность фильтра и степень очистки сока регулируются частотой вращения барабана и глубиной его погруяїенпя в ванну с соком. Продолжительность цикла работы фильтра на одной зарядке составляет примерно 15 ч при частоте вращения барабана 20 мин-1, толщине наносимого слоя кизельгура 8 см и срезаемого слоя 0,2 мм.

Для получения кристально прозрачных соков применяют ультрафильтрацию через ацетатцеллюлозные мембраны или минеральные фильтры. Диаметр пор этих фильтрующих элементов 200— 800 мкм. Фильтрация осуществляется при давлении 500—600 кПа. Применяются установки плоско-параллельного типа или с трубчатыми элементами. Процесс фильтрации с ними называется тангенциальной ультрафильтрацией