ЭлБиб

ENGINEERING AND TECHNOLOGY

ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

5/2006

Технология ионного обмена широ

ко используется на предприятиях пи

щевой промышленности. Наиболь

шее распространение получил про

цесс умягчения воды, т. е. снижения

содержания ионов, обусловливаю

щих жесткость воды (см. фото). Про

цессы умягчения и удаления из воды

отдельных составляющих рассмотре

ны в предыдущем номере журнала.

Умягченная вода часто применяется в

пивоваренном, ликероводочном, са

харном, молочном и консервном

производстве [1]. Важность процесса

умягчения, например для произ

водств соков и безалкогольных на

питков, состоит в том, что превыше

ние содержания в воде ионов каль

ция и магния приводит к связыванию

фруктовых кислот. Вследствие этого

напитки теряют характерный кисло

ватый привкус [2]. Кроме того, круп

ные предприятия пищевой промыш

ленности, как правило, имеют свои

котельные, в которых используется

процесс Na катионирования, умяг

ченная вода применяется при мойке

бутылок.

Нормативные документы, содержа

щие требования к воде, используемой

во многих пищевых производствах, в

числе других показателей включают и

ограничение общего солесодержания.

Общая минерализация (сухой остаток)

при розливе бутилированной воды по

высшей категории качества должна со

ставлять 200–500 мг/л, при изготовле

нии безалкогольных напитков, пива,

ликероводочных изделий – до 500 мг/

л. Более половины известных источ

ников артезианских вод имеют этот

показатель выше допустимых значе

ний. Из всех известных методов обес

соливания (термический, ионооб

менный, электродиализный, нано

фильтрационный, обратноосмотичес

кий) на производствах пищевой про

мышленности все большее распрост

ранение получают нанофильтрацион

ный и обратноосмотический методы.

Полное обессоливание с использова

нием ионного обмена на предприяти

ях пищевой промышленности в на

стоящее время имеет ограниченное

распространение в связи с высокой

опасностью реагентов, которые при

меняются для процесса регенерации

кислот и щелочей.

При производстве сахара и безал

когольных напитков получило распро

странение частичное обессоливание с

использованием ионного обмена.

Наиболее распространено Н катиони

рование на слабокислотном катиони

те. Схематически этот процесс пред

ставляется так:

2 RCOOH + Me (HCO)

→

RCOO – Me – OOCR + H

→

+ CO

Для удаления органических приме

сей и обесцвечивания сахарных сиро

пов используют специальные марки

ионообменных смол. Предпочтение от

дается макропористым анионитам по

листирольного или полиакрилового

типа. Макропористые аниониты в ОН

форме могут применяться для раскис

ления молока.

Зарубежные производители ионооб

менных смол выпускают слабокислот

ные катиониты, специально подготов

ленные и очищенные для того, чтобы

не ухудшать органолептические пока

затели растворов пищевых веществ и

питьевой воды. Такие иониты могут

быть использованы сразу после хране

ния (после минимальной предподго

товки) и без дополнительной обработ

ки какими либо реагентами.

Ведущие производители ионооб

менных смол выпускают значительное

количество марок смол и их модифи

каций, предназначенных для конкрет

ных процессов. Каталоги, издаваемые

этими фирмами, позволяют опреде

лить требуемую марку ионита. Основ

ная проблема состоит в том, что требу

емая марка ионита может отсутство

вать на складе в России или ее сто

имость значительно превышает сто

имость аналогичных смол других

фирм. Развитие производства ионооб

менных материалов способствовало

появлению новых марок смол, которые

в отличие от стандартных образцов

имеют более узкий гранулометричес

кий состав (моносферы), большую ра

бочую емкость, требуют меньшего ко

личества реагентов для регенерации

или могут быть наиболее рационально

использованы для каких либо конк

ретных процессов.

В табл. 1 представлено сравнение ос

новных марок ионообменных смол ве

дущих мировых производителей с ука

занием наиболее распространенной

области применения, структуры, хими

ческой основы. В таблице использова

ны условные обозначения по области

применения: У – умягчение; О – обес

соливание; П – пищевая промышлен

ность; К – удаление соединений крем

ния; ОРГ – удаление органических ве

ществ; СА – производство сахара; С –

для изготовления смешанных слоев

(для получения высокообессоленной

воды); ЯК – ядерного класса (высоко

чистые смолы для различных областей

промышленности). По структуре ионо

обменных смол введены обозначения:

Г – гелевый тип; МП – макропористые

иониты. По химической основе: СК

–

сильнокислотные; СлК – слабокислот

ные; ВО – высокоосновные; СО – сла

боосновные; ПС – полистирольные;

А – полиакриловые.

Применение технологии ионного обмена

на пищевых производствах

Электронная Научная СельскоХозяй твенная Библиотека