Aplikasi Industri membran Ultrafiltration(UF).
Selain daripada ETP dan STP, membran Ultrafiltrasi digunakan dalam pelbagai Industri pemprosesan seperti industri Makanan, Industri Tenusu, Penyahgaraman Pewarna, Pembersihan "Agen Pencerah Optik" & Pigmen (seperti TiO2), Pemulihan Logam, Farmaseutikal industri.
Rajah 1.1 Proses Ultrafiltrasi dalam kepekatan Whey
1.1 Industri Tenusu
a. Kepekatan whey
Ultrafiltrasi ialah bahagian seterusnya pada spektrum penapisan Membran dalam Industri Makanan. Ia dicirikan sebagai mempunyai julat potong berat molekul (MWCO) daripada kira-kira 3000 hingga 100,000. Potongan yang paling biasa ialah standard tenusu 10,000 MW. Ini adalah saiz tradisional untuk pembahagian protein whey daripada laktosa yang biasa digunakan untuk menghasilkan pekat protein whey (WPC) sebanyak 35% hingga 85% WPC.
b. Pengeluaran keju
Dalam tong keju, Ultrafiltrasi susu merupakan satu lagi cara untuk meningkatkan pepejal. Perbezaan utama antara osmosis songsang dan ultraturasan ialah osmosis songsang mengekalkan semua pepejal susu manakala ultraturasan membenarkan laktosa dan banyak mineral susu melalui membran. Ini selalunya memberi manfaat kepada pembuat keju, kerana keju ini akan menghasilkan kurang whey untuk dikendalikan dan meningkatkan daya pengeluaran tong keju sedia ada.
Rajah 1.2 Perbandingan cara Tradisional dan Ultrafiltrasi membuat keju lembut
c. Kepekatan susu
Ultrafiltrasi sedang digunakan untuk meningkatkan peratusan protein dalam susu cecair sebagai kaedah menguatkan protein dalam susu cecair. Ini membolehkan rasa dan rasa mulut meningkatkan sifat protein susu dicapai secara semula jadi berbanding dengan menambah susu kering tanpa lemak yang sering meninggalkan rasa yang dimasak dalam susu cecair serta peningkatan rasa manis daripada lebihan laktosa dalam NFDM. Varieti tanpa lemak atau rendah lemak yang terhasil mempunyai rasa dan rasa mulut produk susu keseluruhan tanpa lemak yang lebih tinggi.
Rajah 1.3 Proses Ultrafiltrasi Kepekatan Susu
d. Pemprosesan aiskrim
Dalam industri Aiskrim , Ultrafiltrasi susu sebelum adunan digunakan terutamanya untuk mengubah kandungan laktosa. Meningkatkan tahap protein ais krim membolehkan pengerahan air yang lebih besar, namun penambahan pepejal susu kering tanpa lemak meningkatkan kandungan laktosa keseluruhan yang menyumbang kepada kepasir daripada pembentukan kristal semasa pembekuan. Ultrafiltrasi mengeluarkan laktosa dalam resapan bersama-sama dengan beberapa mineral susu. Menggunakan ultraturasan anda boleh meningkatkan protein tanpa kesan sampingan peningkatan kepekatan laktosa dan mencapai jangka hayat yang lebih lama kerana kurang kejutan haba dalam kitaran pencairan beku.
Pengeluaran Ais krim bebas laktosa, bebas gula atau rendah karbohidrat boleh dicapai menggunakan ultrafiltrasi bersama-sama dengan diafiltrasi (penambahan air) untuk mengeluarkan sehingga 96% laktosa yang terdapat dalam susu. Produk ais krim akhir boleh berada dalam julat kurang daripada satu gram karbohidrat setiap hidangan dalam produk akhir. Penambahan pengganti gula akan memuaskan hati pengguna gigi manis dan memenuhi keperluan ais krim dalam pasaran diet "tanpa karbohidrat" yang semakin berkembang didorong oleh diet Atkins dan Sugar Buster yang berjaya.
1.2 Industri Makanan
a. Kepekatan Minyak Sawit Mentah (MSM).
Ultrafiltration (UF) ialah teknologi membran yang telah digunakan untuk penyahgenangan minyak sawit mentah (MSM). Ia dianggap sebagai alternatif untuk teknologi degumming MSM konvensional kerana penggunaan tenaga yang lebih rendah, tidak memerlukan penambahan bahan kimia, dan hampir tiada kehilangan minyak asli. Menggunakan UF campuran CPO-isopropanol pada kepekatan minyak mentah 30 % dan 40 %, kita boleh mampu menolak lebih daripada 99 % fosfolipid apabila suhu suapan adalah dari 30 °C hingga 45 °C dan hampir 93 % fosfolipid apabila suhu suapan adalah dari 40 °C hingga 45 °C. Peraturan perindustrian menjangkakan bahawa minyak berkualiti tinggi mesti mengandungi lebih daripada 95 % TAG neutral dan 0.5 % atau kurang FFA
Minyak mentah yang diekstrak daripada buah kelapa sawit juga kaya dengan asid palmitik, β-karotena, dan vitamin E, bersama dengan beberapa sebatian yang tidak diingini, seperti fosfolipid, asid lemak bebas (FFA), pigmen, dan protein5–6. MSM terdiri daripada sejumlah besar trigliserida (TAG) dan 6 % digliserida (DAG) yang secara semula jadi terdiri daripada FFA7 . Peraturan perindustrian menjangkakan bahawa minyak berkualiti tinggi mesti mengandungi lebih daripada 95 % TAG neutral dan 0.5 % atau kurang FFA. Peraturan perindustrian menjangkakan bahawa minyak berkualiti tinggi mesti mengandungi lebih daripada 95 % Trigliserida neutral (TAG) dan 0.5 % atau kurang Asid Lemak Bebas (FFA). Pada kepekatan CPO yang tinggi Zarah besar yang terkumpul pada permukaan membran dan menyekat liang membran ialah TAG.
Pada kepekatan CPO yang rendah, mekanisme pengotoran yang dominan adalah penyekatan standard, mewakili zarah-zarah kecil yang melekat di dalam liang membran, dan menyebabkan penyempitan liang (pengurangan saiz liang). Sebatian yang mungkin menyekat liang membran ialah asid lemak, kerana asid lemak adalah lebih kecil daripada misel fosfolipid-isopropanol. Pada kepekatan CPO yang rendah, jumlah misel fosfolipid-isopropanol yang mencukupi telah terbentuk, dengan penyempitan liang memberikan penolakan yang tinggi terhadap fosfolipid. Sebaliknya, molekul kecil, seperti asid lemak, boleh memasuki liang membran.
Membran Ultrafiltrasi
Rajah 1.4 UF Membran digunakan dalam Kepekatan MSM
b. Pemprosesan Minyak Sayuran
Teknologi pemisahan membran boleh digantikan ke dalam penapisan minyak sayuran konvensional untuk mengatasi cabaran ini. Membran SRNF M boleh digunakan untuk pemulihan pelarut sebagai alternatif kepada penyejatan pelarut serta peringkat penyahasidan. Selain itu, membran ultraturasan tahan pelarut dengan sesuai Molecular Weight Cut-Off (MWCO) boleh digunakan untuk pemisahan fosfolipid yang cekap dan pemulihan lesitin komersial daripada minyak mentah.
