Ultrafiltration

Membranfiltration

Membranfiltration ist ein Verfahren um Flüssigkeiten von kleinsten Bestandteilen zu trennen. Diese können variieren zwischen einzelnen Partikeln, Salze oder sogar Viren und Bakterien. Diese Technik ist ein druckbetriebenes Filtrationsverfahren mit welchem selektiv, Moleküle von einer Größe kleiner 1nm aus Flüssigkeiten filtriert werden können. Je nach verwendeter Membrangröße durch die filtriert wird, kann man unterscheiden in: Mikrofiltration, Ultrafiltration, Nanofiltration und Umkehrosmose. Im Vergleich zu anderen Verfahren ist dieses deutlich preiswerter, da hier z.B. keine Kosten zur Erhitzung des Prozesses entstehen. Anwendung findet diese Art der Filtration in Bereichen der Lebensmittel-, Pharma- oder auch Chemieindustrie. Meistens wird diese Art der Filtration in Kombination mit dem Cross-Flow-Verfahren verwendet. Eine positive Eigenschaft des Cross-Flow-Verfahrens ist, dass sich dort kein Filterkuchen absetzen kann. Dadurch ist ein kontinuierlicher Prozess garantiert.

Membranfiltration-Übersicht

Lückentext zur Membranfiltration

Die Verfahren der Membranfiltration können unterschiedlich große Partikelgrößen filtern. Zur Erfüllung dieser Partikelabtrennung wird unterschiedlich hoher Druck benötigt. Verfahren der Membranfiltration sind: Mikrofiltration, Ultrafiltration, Nanofiltration und die Umkehrosmose. Diese Membranfiltraionen werden in Kombination mit dem Cross-Flow-Verfahren angewendet.

Übungsaufgaben

Cross-Flow_Verfahren

Welche Aussagen über das Cross-Flow-Verfahren treffen zu? (Kein Filterkuchen) (!Es ist bekannt für den diskontinuierlichen Prozess) (Keine Filtermittel) (Kontinuierlicher Prozess) (!Es ist schnell erhitzbar) (Produktqualität lässt sich kontrolliert bestimmen)

Membranfiltration

Welche Produkte können unter Einsatz der Membranfiltration verarbeitet werden? (Milch) (!Chips Herstellung) (Molkeprodukte) (Wasser) (!Nutella Aufbereitung) (Frucht- und Gemüsesäfte)

Ultrafiltration

Von einer Ultrafiltration spricht man dann, wenn die Porengröße der Membran zwischen 2 und 100 nm (Nanometer) liegt. Mit Hilfe der Ultrafiltration können viele Verfahrensarten, insbesondere in der Milchverarbeitung optimiert werden.

• Käsemolke: Nach der Prozessspezifischen Vorbehandlung der Molke, kann diese unter Einsatz der Ultrafiltration, in zwei Fraktionen getrennt werden. Einmal kann eine proteinhaltige Masse gewonnen werden. Die zweite Fraktion beinhaltet Salz und Laktose.

• Außerdem ist es möglich durch die Ultrafiltration den Proteingehalt von Käse, Milch oder auch Joghurt individuell festzulegen. Als Permeat wird Wasser, Salze und Laktose gewonnen. Nun ist es mit dem Retentat möglich, den Proteingehalt speziell auf das Produkt anzupassen. Durch dieses Verfahren ist es möglich eine gleichbleibende Qualität, für die eigenen Produkte zu gewährleisten.

• Auch die Salzlake in welcher der Käse eingelegt wird kann durch die Ultrafiltration von Stoffen gereinigt werden welche diese auf Dauer verderben könnten. Zu diesen Stoffen zählen unteranderem auch eine Kleinzahl an Bakterien die durch den mehrfachen gebrauch, in der Salzlake auftreten können. Ein weiterer positiver Aspekt ist das durch diese Art der Reinigung keine teuren Abfallkosten entstehen, wie es z.B. bei der Verwendung von Kieselgur der Fall wäre. Mit dieser Art der Verarbeitung ist es möglich der Milch oder Molke, Stoffe zu entziehen und diese dem späteren Prozess wieder zuzuführen. Dies geschieht um die Qualität des Endprodukts zu erhöhen, da viele Stoffe durch eine z.B. Erhitzung der Milch zerstört werden könnten, werden sie vorher der Milch entzogen und im Endprodukt je nach gewünschter Menge wieder zugeführt.