автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Микрофильтрация молочной сыворотки

,31 . ; С 9 '}■

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

СЕРОССИЙСКИН НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ Л\ЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

На np.ia.ix рукописи

УДК Ш. .'141 : «.'¡7. I. 02 :637. |4б. 344 АБДУЛИНА ГЛЕНА РАФАЭЛСВНА

МИКРОФИЛЬТРАЦИЯ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ

Специальность 015, 18.01 —технология мясных, М<>ЛО'1Ш.1Х И рыбных П |)ОДуКТОП

АВТОРЕ Ф Е 1' А Г ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК

Москва — 1ПЙ2

Работа выполнена в Ставропольском политехническом институте

Научный руководитель

Научный консультант Официальные оппоненты

Ведущая организация

— академик Россельхозакадемни, доктор технических наук, профессор

Л. Г. ХРЛМЦОГ»

— кандидат технических наук, старший научный сотрудник И. Л. ЕВДОКИМОВ

— доктор технических наук, профессор

Н. Н. ЛИПАТОВ

— кандидат технических наук Г. Б. ГАВРИЛОВ

— ¡Зсеросснйский научно-исследовательский институт молочной промышленности

Защита состоится «г __1992 г. в ^^_часо

на заседании специализированного Совета К 102.01.01 при Вссрос списком научно-исследовательском институте мясной пр'омышленнс сти.

Ваши отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные не чатыо учреждения и подписями, просим направлять в Совет циститу та по адресу: 109316, Москва, ул. Талалихина, 26, Ученому секретари

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослал « » —1992 г.

Учений секретарь специализированного Совет кандидат технических паук А. И. ЗЛХАН)

российская I етр?л \

СУДАРСТОЕННАЯ

БИБЛИОТЕКА ощдд ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность тега. Характерная особенность современного эта-а развития молочной прокышленности - широкое внедрение энерго- и эсурсосберегещих технологий. Среди них особое место занимают ызм-ранные методы разделения.

В последние годы приоритетное развитие приобретает мииро$мль-рацля, позволяющая отдалять из дисперсных систем частицы размером ,05-10 мкм. Это открывает возмоаности для получения продуктов с оенил функциональными свойствами и сбалансированным составом, а визе решить ряд социальных, экологических и экономических проблем.

Перспективным объектом для ьзифофильтрационной обработки яв-гатся белково-углеводное сырье, в частности молочная сыворотка . }нако, отсутствие достаточно полных сведений о ми!фофильтрационном узделении молочной сыворотии и направлениях его практического ис-зльзования ограничивает применение данной обработки в промыпшен -зсти.

В связи с этим, актуальной задачей является изучение областей ггималышх значений параметров микрофильтрационного разделения злочной сыворотки и направлений его практического использования.

Рабочая гипотеза. На основании априорного анализа литератур-ее данных сформулирована рабочая гипотеза - гаделение ыи!фоф1ль -зацией казеиновой пыли, липидов, высокомолекулярных сывороточных !лков, микроорганизмов, хлорорганических пестицидов и тяаселых ме-ихлов, а такзе увеличение проницаемости мембран предварительным ¡ессоливанием молочной сыворотки и комплексообразованием её час -щ.

Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы - выявле -ге областей оптимальных значений технологических параметров мик -фильтрационного разделения молочной сыворотки, повышение его эф-!ктивн0сти и установление направлений практического использования.

В соответствии с поставленной целью определены следующие осиные задачи исследований:

- изучить влияние технологических факторов на характеристики крофшьтрацмоншх мембран и эффективность разделения молочной воротка;

- определить области оптимальных значений параметров микро -

льтрацш молочной сыворотки в статических и динамических услови-♦

- исследовать способы повышения проницаемости микрофильтра -

ционных кзмбран по полочной сыворотке;

- проанализировать состав и свойства продуктов микрофильгр*-

ции;

- определить направления практического использования микро-фшштрации при обработке молочной сыворотки;

- оценить экономическую эффективность и социальную значимо ст: процесса шкрофильтрации в технологических схемах переработки молочной сыворотки.

Научная новизна. Исследовано влияние технологических парамзт ров на микрофильтрационное разделение молочной сыворотки в стати -ческих и динамических условиях. На основе экспериментальных данных и анализа математических моделей определены области оптимальных значений параметров микрофильтрации.

Установлена возможность повышения проницаемости микрофильтра •ционных мембран по молочной сыворотке предварительным её обессоли-ваниеы и комплексообразованиеы частиц.

Для оценки переноса дисперсионной среды в шкрофильтрацион -ных мембранах введена интегральная, а для описания падения потока фильтрата - экспоненциальная характеристика.

Доказана эффективность использования микрофильтрации для бис логической стабилизации молочной сыворотки, а также повышения ка чества и увеличения сроков хранения ферментированных напитков на основе осветленной молочной сыворотки. Впервые установлено сниже ■ ние антигенности и получение экологически чистой сыворотки по содержанию хлорорганических пестицидов и тяжелых металлов после ми-крофильтрацйонной обработки.

Новизна технических разработок защищена положительными раша ниями ВНИИГПЭ на изобретения № 4476370, 4765240, 4827780, 4900261, 4812050, 4916133.

Практическая ценность. На основе результатов проведенных ис следований разработаны исходные требования на микрофильтрационную установку для разделения молочной сыворотки, которые представлены в НПО "Мир". Снижение антигенности молочной, сыворотки после шкро фильтрационной обработки подтверждено заключением Всесоюзного на учно-методического аллергологического центра Минздрава СССР при институте иммунологии Минздрава СССР. Результаты экспериментов ис пользуются во Всесоюзном научно-исследовательском институте кош лексного использования молочного сырья (ВНИИКИЮ при разработке I 1992 г. нормативно-технической документации на сгущенный концент рат для хлебопекарной промышленности. Предложенный способ выделе

Б

ия несахаров из молочной сыворотки апробирован на маслосырзаводе Платовский" Ставропольского края и маслосыркомбинате "Еланский" олгоградской обл. Результаты работы по использованию микрофиль -рации для повшения стойкости при хранении и качества ферменти -ованных напитков на основе осветленной молочной сыворотки подт -ерадены промышленными выработками на экспериментальном биотехно-огическом заводе ВНИИКИМ и городском молочном заводе "Кропоткин-кий" Краснодарского края.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований оложены и обсуждены на Всесоюзном коллоквиуме "Процессы и аппа -аты пищевых производств" (г.Москва, 1991 г.), У1 семинаре по мем-ранам и мембранной технологии (г.Одесса, 1990 г.), на Всесоюзных аучно-технических конференциях "Пути интенсификации технологически процессов и оборудования в отраслях агропромышленного комплек-а" (г.Москва, 1988 г.), "Современная технология сыроделия и без -гходная переработка молока (г.Ереван, 1989 г.), "Электрофизичес -ие методы обработки пищевых продуктов и сельскохозяйственного сы- у ья" (г.Москва, 1989 г.), " Метрология и стандартизация аналити -еских измерений" (г.Новосибирск, 1990 г.), "Теоретические и прак-ические аспекты применения методов инженерной физико-химической эханики с целью совершенствования и интенсификации технологичес-их процессов пищевых производств" (г.Москва, 1990 г.), "Совершен-гвование технологических процессов производства новых видов пище-ях продуктов и добавок" (г.Киев, 1991 г.), "Разработка комбиниро-анных продуктов питания (медико-биологические аспекты, техноло -ия, аппаратурное оформление и оптимизация)" (г.Кемерово, 1991 г.), ¡Солод-народному хозяйству" (г.Ленинград, 1991 г.), "Проблемы влия-ия тепловой обработки на пищевую ценность продуктов питания " г.Харьков, 1991 г.), научно-техническом симпозиуме "Актуальные роблемы переработки молока и производства молочных продуктов" г.Вологда, 1989 г.), региональном научно-техническом совещании Кимические проблемы пищевой технологии" (г.Краснодар, 1990 г.), а конференциях по итогам работы профессорско-преподавательского остава Ставропольского политехнического института (г.Ставрополь, 588-1992 гг), использованы в учебном курсе "Новые физико-биологи-еские методы обработки молока " СтПИ.

Публикации. - Основные положения диссертации опубликованы в 3 научных работах, в том числе 6 положительных решениях ВНИИГПЭ а- изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения ,

б глав, выводов, списка литературы, включающего 242 наименования, в том числе 150 зарубежных авторов, 12 приложений. Основное coflej жание работы изложено на 184 стр машинописного текста. Содержит 4< таблицы и 31 рисунок .

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранного направления рг боты, сформулированы цель и задачи исследований, а также основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе дана характеристика микро^ильтрации как баро-мембранного метода разделения. Приведены основные теоретические пс ложения его на основе работ Ю.И.Дытнерского, Н.Н.Липатова, В.П.Ду бяги, А.П.Чагаровского, Б.ВДербины, Е.А.Фетисова, С.-Т.Хванга, К.Каммермейера, Х.К.Лонедейла и др. Рассмотрены особенности со ста! молочной сыворотки как объекта микро$ильтрационной обработки. Дай направления применения микрофильтрации в различных отраслях промыт ленности. Определены наиболее перспективные из них, связанные с и< пользованием в молочной отрасли.

На основе приведенных в обзоре материалов сформулированы цел) и задачи исследований.

Во второй главе изложены вопросы организации работы и методы исследований. Эксперименты проводили в научно-исследовательской Л1 боратории"Углеводы молока"СтПИ, в лабораториях ВНЩКИМ, ШО "Алле] ген", на производственных участках ЭБТЗ ВНИИКИМ и ГЫЗ "Ставропольский". В исследованиях использовали лабораторные модули, работай® в режимах тупиковой и динамической фильтрации и опытно-промышленн модуль на базе установки А1-ОУС.

Исследования проводили на творожной и подсырной сыворотке , удовлетворяющей требованиям ОСТ 10-02-02-3-87, и модельных раетво pax.

Схема проведения экспериментов приведена на рис. I.

При выполнении работы использовали стандартные и общеприняты методики определения химического состава, физико-химических, микр биологических и биохимических показателей молочной сыворотки и пр дуктов её разделения.

Средние молекулярные массы белковых веществ определяли гель-проникающей хроматографией, макроэлементный состав - адсорбционно спектрофотометрией, содержание углеводов и хлорорганических пести цидов - газоашдкостной хроматографией, распределение по размерам частиц продуктов фильтрации - электронномикроскопическими исследс

Исследование способов повышения проницаемости мембран

----------------- ЗД - обработка Изменение активной кислотности ...--- . ... — 1 Комбинированное воздействие технологических факторов

■ Состав и свойства продуктов разделения

- Разработка направлений практического использования микрофильтрации

Альтернатива центробежной очистке / Снижение аллергенности Биологическая стабилизация сыворотки Обеспечение экологической чистоты

Рис. I.Схема проведения экспериментов по изучению микрофильтрации молочной сыворотки

ванияки.

В главе изложена методология и приведена блок-схема последовательности обработки результатов экспериментальных исследований с применением метода сингулярного разложения на ЭВМ EC-I055. Погрешность математического описания оценивали по отклонениям рас -четного значения функции отклика от текущего (УРК тек) и среднего <№к ), множественным коэффициентам корреляции (МКК) и детерминации ТмВД), стандартной ошибке оценки СС5Т00). Оптимизацию по наи большему значению функции отклика производили методом покоординат ного спуска.

Повторно сть опытов 3-5 ратная.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных иссле дований по изучению влияния технологических факторов на микрофиль тр&циошгае разделение молочной сыворотки в статических и динами -ческих условиях.

Исследования влияния давления в диапазоне 0,05-0,40 МПа на параметры микрофильтрационного разделения молочной сыворотки в статических условиях показали, что области его оптимальных значе ' ний зависят от типов применяемых мембран и составляют для МФА-А Я и МИШ-1-2-0,2 (0,30±0,06) МПа, ММК-2 - (0,2010,04) МПа.

При определении оптимальной температуры учтены микробиологическая обсемененность, технологические особенности молочной сыворотки и структурно-механические свойства фильтрующих перегородок. Анализ математических моделей , описывающих эависимосп

проницаемости мембран & (ды3Л>г ' с)) от времени фильтрации

Т (с), позволяет рекомендовать область оптимальных значений те! пературы (50±5)°С.

Аналитическая зависимость проницаемости микрофильтрационных мембран МИФИЛ-1-2-0,2 У, дм^Дм^ * с) от времени фильтрации X, при оптимальных параметрах разделения для аворожной сыворотки им? ет вед

У - 4,85-Ю"3 + 6,73*10°/X - 6,81'ГС1/ X2 (I)

при погрешности математического описания : УРК тек - 2,12% ; УРК - l,3£$i СХГОО = 4,33'Ю-4; КК = 0,999 { ВД = 0,999.

Исследования разделения молочной сыворотки в динамических у< ловиях проводили в диапазоне изменения скорости циркуляции проду та над мембраной 0,9-9,5 м/с и трансмембранного давления 0,05 - 0,30 МПа. Установлено (рис.2), что первый фактор оказывает пре: мужественное влияние на проницаемость мембран.

'-/С №

цо 'Sfi ■0,0 Г,О

о

к

3

1 А 2

♦ i

V/

У

q25ß№

Рис. 2.Зависимость проницаемости мембран от величины трансмембранного давления при различных скоростях циркуляции жидко сти над мембраной (объект-творожная сыво -ротка, мембраны ММК-1). Скорости циркуляции над мембраной, м/с : I - 3,0 ; 2 -5,0 ; 3 - 7,0 ; 4 - 9,5

0,05~ о/о Q/s дго

На основе априорной информации и экспериментальных данных |ставлены математические модели, описывающие изменение проницае-1сти мембран У, дм3/(м^ * с) от величины трансмембранного давле-[я Xj, МПа и скорости циркуляции продукта над мембраной Xg, м/с. тематическая модель для творожной сыворотки через 300 с фильтра-[и имеет вид

У = 1,28'10~2 - 4,40'КГ4/ Xj + 8,05'КГ3 Х2 (2)

щированная запись модели (2) формируется следующими уравнениями

Xj - (Хх - 0,04)/0,131 , Х2 = (Х2 - 0,08)/1,86

грешность математического описания : УРК тек « 9,14%; УРК » ,0% ; С.ТОО - 1,78-Ю-3; МКК = 0,963 ; ВДЦ - 0,977.

Оптимизация, проведенная по наибольшему значению функции от -[ика^и анализ экспериментальных данных позволили определить об -юти оптимальных значений параметров разделения : Xj = (0,Iii ,02) МПа; Х£ = (9,5±1,5) м/с.

Установлена' зависимость проницаемости мембран МЗД-А №2 , дм3/(м^ * с) от времени фильтрации Xj, с и динамической вязкос-I продукта Xg, мПа • с

У =-0,16 - I,35*I03/xf + 0,3840°Д| + 2,9I'I03/(xf • х|) (3)

тематическая зависимость справедлива в диапазоне изменения вре-!ни концентрирования 300-3600 с и динамической вязкости обраба -шаемого продукта 1,408-1,488 мПа ' с. Погрешность её описания:

1,059* Ю-3;

МКК - 0,999;

-к гек - 3,88* ; УР - 2,12» ; СГОО Щ - 0,999.

Изучение влияния вида разделяемого раствора на проницаемость [крофильтрационных мембран позволяет судить о том, что для под -

сырной сыворотки она нике, чем для творожной. Это связано с наличием в первой (как показали результаты гель-проникающей хромато -график) высокомолекулярных белковых компонентов, размер которых соизмерим с величиной пор микрофильтрационных мембран.

Анализ интегральных характеристик, селективности по белку и коэффициента снижения соотношения К/Б при микрофильтрации пoзвoлí ет рекомендовать для использования в промышленности при разделени молочной сыворотки мембраны МШИЛ и МФФК.

В четвертой главе исследованы способы повышения проницаемое ти мизфофильтрационных мембран предварительной деминерализацией сыворотки, изменением активной кислотности и комбинированным воздействием технологических факторов.

Установлено, что обработка сыворотки до уровня обессоливания 40-70$? увеличивает проницаемость мембран в 1,4-2,8 раза по сравне нию с необработанным продуктом.

Анализ математических моделей, описывающих зависимость проки цаемости мембран от времени фильтрации, интегральных и экспоненци альных характеристик, селективности по белку при значениях актив ной кислотности 4,3-7,5 ед.рН позволяет судить о том, что техни -чески и технологически целесообразно установление в молочной сыво ротке перед микрофильтрацией значений рН 6,5-7,1.

Проведенные исследования по взаимодействию сывороточных белков, липидов, зольных веществ при наличии ионов кальция и различных значениях активной кислотности позволили разработать комбинированный способ вьщеления несахаров из молочной сыворотки. Опти -мальные параметры его проведения: рН 6,5-7,1 ; содержание СаС^ 0,8-1,2 г/л для подсырной и 0,4 г/л - для творожной сыворотки; тепловая обработка при температуре (93^2)°С с вьдержкой 45-60 мин Такая обработка способствует образованию в сыворотке комплексов размером 0,70-1,40 мкм (рис.3),

С,%

70 60 50 40 30

го 10

о

\

\

• £ 2 N

■3 < * 5 5 и

1 * ?

*

Рис. 3.Распределение частиц по размерам : I - сыворотка, обработанная комбинированным способом; 2 - концентрат ; 3 - филь трат

дзо о,я цю о,ю ¿ю

Существенно изменяется при этом и какроэлементный состав фильтрата (табл.1).

Таблица I

Макроэлементный состав подсырной сыворотки и её фильтратов

Вари-: Содержание, мг/л

анты : К+ : Са++ . р1 1 1 н

I 1435,0 468,5 705,0 88,0 435,0

2 1330,0 433,5 645,0 82,5 370,5

3 1420,0 1710,0 395,0 70,0 229,0

4 1440,0 1720,0 236,5 56,0 106,5

I - исходная сыворотка; 2 - микрофильтрат исходной сыворотки ; 3 - микрофильтрат сыворотки, обработанной при режимах : рН 7,0, СаС1£ 0,4 г/л, тепловое воздействие при (93±2)°С 45 мин; 4 -микрофильтрат сыворотки, обработанной при режимах: рН 7,1 , СаС1£ 0,8 г/л, тепловое воздействие при (93±2)°С 45 мин

Анализ данных (табл. I) показывает, что при комбинированном способе обработки сыворотки содержание кальция в фильтрате снижается в 2,9 , а фосфора в 4,8 раз.

Проницаемость мембран в условиях тупиковой фильтрации увеличивается в начале процесса в 6-10 раз, а в установившемся режиме в 60-70 раз.

Данный способ позволяет выделить до 50% белкового азота из творожной и до 70% - из подсырной сыворотки.

В пятой главе рассмотрены состав и свойства микрофильтрата исходной и обработанной комбинированным способом молочной сыво -ротки. Представлены фракционный состав белковых веществ, содер -кание макроэлементов и углеводов в фильтрате, полученном на мембранах с размером пор 0,20 мкм. Показано отделение микроорганизмов на мембранах с размером пор 0,10-0,80 мкм.

Установлено, что микрофильтрационная обработка позволяет отделить до 40$ общего азота, в основном, за счет белков со средней молекулярной массой 70000 Да и частично 37000 Да. Эффективность отделения микроорганизмов зависит от размера пор микрофильтрационных мембран и колеблется в рассматриваемом диапазоне от 93,7 до 99,9%. При шкрофильтрации практически полностью отделяются казеиновая пыль и липады, ма1фоэлементный и углеводный состав сыворотки не изменяется.

В шестой главе рассмотрены направления использования микрофильтрации в технологических схемах переработки молочной сыворотки.

Проведено сравнение эффективности очистки сыворотки от лини -дов и белковых веществ и показана возможность использования ми!фо-фильтрации как альтернативы центробежным методам очистки.

Изучено изменение физико-химических и микробиологических по -казателей фильтрата, полученного на мембранах с размером пор 0,13 -0,20 мкм в процессе хранения при температурах (б£2)°С и (25±3)°С, Показана возможность повышения биологической стабильности молоч -ной сыворотки путем её микрофильтрационной обработки. Рассчитан экономический эффект от использования данного способа на заводах малой мощности. Он составляет с учетом предотвращенного ущерба окружающей среде в ценах на 01.07.91 г. 102,640 тыс. руб.

Показана возможность отделения микроорганизмов закваски из ферментированных напитков на основе осветленной молочной сыворотки на мембранах с размером пор 0,10-0,20 мкм. Производственные про -верки при выработке молочного шампанского и пива краснодарского показали, что данная обработка повышает качество готовой продук -ции, увеличивает сроки её хранения и открывает возможность для выработки ферментированных напитков с регулируемой кислотностью.

Проведены исследования по использованию микрофильтрации для снижения ангигенности молочной сыворотки, направляемой на выработку хлебобулочных изделий. Опыты активной системной анафилаксии , проведенные в НПО "Аллерген", показали, что микрофильтрация обеспечивает снижение аллергенных свойств сыворотки по индексу Вейгла с 3,80 до 2,06.

Изучено перераспределение хлорорганических пестицидов (Х0П) при кикрофильтрационном разделении на мембранах с размером пор 0,20 мкм модельных растворов творожная сыворотка - смесь Х0П. Установлено, что содержание сС - ГХЦГ снижается на 94,7%, - ГХЦГ - на 95,7$,/* - ГХЦГ - на 93,ДЦЭ - на 99,255, ДЦТ - на 99,55?. Комбинированное воздействие технологических факторов на модельную систему дает возможность уменьшить содержание сС- ГХЦГ на 89,5$, ^ - ГХЦГ - на 95,4$, /5 - ГХЦГ - на 90,9% и удалить до следовых количеств гептахлор, альдрин, ДЦЭ, ДЦТ, ДЦД.

Проверена возможность отделения тяжелых металлов микрофиль -трацией. Экспериментальные данные на модельных растворах творож -ная сыворотка - смесь тяжелых металлов показали, что в фильтрат переходит 40$ меди, 0,5$ свинца и 1,0$ кадмия.

Предлагаемые в работе варианты включения микрофильтрации в

( НАЧАЛО )

нет

Микрофильтрация Снижение аллер -генности, экологическая чистота

Г

Технологический цикл хлебобулочных изделий

Микрофильтрация Очистка от казеиновой шли и липи-дов

Предварительная обработка

©

Микро \jff-ьтрация Отд-аиние скоагу-лированного белка

13)

Технологический цикл сахара молочного

С= (Г

да

_. нет_

Технологический цикл

напитков из осветленной сыворотки_

Технологический цикл ферментированных напитков из осветлен -ной сыворотки_

X

©

Микропильтрация Стерилизующая фильтрация_

_ нет_

Ферментированные напитки с длительным сроком хранения_

Ферментированные напитки с регулируемой кислотностью

КОНЕЦ

Комбинированный способ

Рис. 4 , Блок-схема алгоритма

технологические циклы выработки продуктов из молочной сыворотки приведены в виде блок-схемы алгоритма (рис.4). В ней приняты сле-дуодке условные обозначения:L = 0 - выработка продуктов с использованием биологической стабилизации сыворотки;L - I - выработка продуктов без биологической стабилизации сыворотки; а/- 0 - выра -ботка напитков из осветленной сыворотки; л/ - I - выработка хлебо -булочных изделий;У= 2 - выработка сахара молочного; К = 0 - предварительное комбинированное воздействие технологических факторов ; К « I - без предварительного комбинированного воздействия технологических факторов; С = 0 - выработка ферментированных напитков на основе осветленной молочной сыворотки; С = I - выработка напитков из осветленной сыворотки; В = 0 - выработка ферментированных напитков с регулируемой кислотностью; В = I - выработка ферментированных напитков с длительным сроком хранения; А = I - выделение белков комбинированным способом; А = 2 - вцделеше белков традиционными способами.

ВЫВОДЫ

1. Экспериментально подтверждены основные положения рабочей гипотезы о возможности отделения микрофильтрационной обработкой из молочной сыворотки казеиновой пыли, липидов, высокомолекуляр -ных сывороточных белков, микроорганизмов, хлорорганических пестицидов, тяжелых металлов, а также об увеличении проницаемости мембран предварительным обессоливанием и комплекеообразованием час — тиц в ней.

2. Определены области оптимальных значений параметров микрофильтрационного разделения молочной сыворотки в статических : давление (0,30*0,06) Mía для мембран МИШ-1-2-0,2, ММ-к , (0,20 *0,04) для мембран МФ5К-2; температура (50*5)°С и в динамических условиях: скорость циркуляции продукта над поверхностью мембраны (9,5*1,5) м/с, трансме^бранное давление (0,11*0,02) Ша.

3. Установлена возможность повышения проницаемости микрофильтрационных мембран обессоливанием молочной сыворотки. При уровне деминерализации 40-70% их проницаемость возрастает в 1,4-2,8 раза.

4. Предложен способ интенсификации кикрофильтрационного разделения молочной сыворотки путем комплексообразования её частиц совместным воздействием активной кислотности, хлористого кальция и тепловой обработки. Он позволяет увеличить проницаемость мем -бран с размером пор 0,20-0,60 мкм в статических условиях в уста -новившемся режиме в 60-70 раз и обеспечивает высокую степень очи-

стки молочной сыворотки от несахаров.

5. Изучен состав и свойства продуктов микрофильтрационного разделения. Установлено, что при микрофильтрацни на мембранах с размером пор 0,20 мкы в фильтрат переходят практически полностью углеводные и зольные компоненты сыворотки, отделяются казеиновая пыль и липиды, около 4056 общего азота, в том числе 70% белков со средней молекулярной массой 70000 Да и 45^ - 37000 Да. Эффек -гивность отделения микроорганизмов для мембран с размером пор 0,80 ■0,20 мкы колеблется от 93,7 до 99,9%.

6. Разработан способ биологической стабилизации сыворотки путем её мигфофильграционной обработки. Экономический эффект от гго внедрения на заводах малой мощности с учетом предотвращений -го ущерба обувающей среде в ценах на 01.07.91 г. составляет 102,638 тыс. руб.

7. Показана возможность использования комбинированного спо -соба отделения несахаров в сочетании с микрофильтрацией для выра-5отки молочного сахара с погашенным содержанием зольных и азотис-гах веществ.

8. Разработан способ выработки ферментированного напитка на эснове осветленной молочной сыворотки с использованием микрофиль-грации, позволяющий улучшить качество и повысить сроки хранения готовой продукции. Способ открывает перспективы для создания продуктов с регулируемой кислотностью.

9. Установлена возможность использования микрофильтрации для получения экологически чистой по содержании хлорорганических пестицидов и тяжелых металлов молочной сыворотки.

10. Показано, что микро^нльтрационная обработка молочной сыворотки способствует снижению её аллергенно сти. Результаты исследований используются ВНИИНИМ при разработке нормативно-технической документации на сгущенный концентрат для хлебопекарной промышленности. Расчетный экономический эффект от внедрения на заводах с суточной переработкой молочной сыворотки на диетические хлебобу -ночные изделия Ю т составляет 283,720 тыс. руб.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Заявка 4476370 СССР, МКИ5 А 23 С 21/00. Способ ультрафиль-грации молочной сыворотки / А.Г.Храмцов, И.А. Евдокимов, С.П. Ба -5енышев, В.А. Павлов, Б.В. Щербина, Б.Р. Абдулина. Положительное решение от 23.01.90

2. Евдокимов И.А. и др. Мнкрофмьтрация жирного молочного сы-

рья / И.А.Евдокимов, С.П.Бабенышев, Е.Р.Абдулина // Пути интенси-фпсации технологических процессов и оборудования в отраслях агропромышленного комплекса : Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. молодых ученых и спец-в декабрь 1988 г.- Н., 1988.- С. 65.

3. Храмцов А.Г. и др. Переработка молочного сьфья с применением ыикрофильтрации / А.Г.Храмцов, И.А.Евдокимов, Е.Р. АбДулина // Современная технология Сыроделия и безотходная переработка молока : Мат. Всесоюз. науч.-техн. конф. 14-16 ноября 1989 г.- Ереван, 1989.- С. 324.

4. Перспективы микрофильтрации молочного сырья / И.А.Евдокимов, Е.Р. Абдулина, В.Я. Матвиевский и др. // Актуальные проблемы переработки молока и производство молочных продуктов : Тез. докл. к Всесоюз. науч.-техн. симп. 25-26 октября 1989 г.- Вологда, 1989.- С. 89.

5. Заявка 4765240 СССР, ШШ5 А 23 С 21/00. Способ микрофильтрации молочной сыворотки / А.Г.Храмцов, И.А.Евдокимов, Н.Я.Дыка-ло, Е.Р. Абдулина. Положительное решение от 30.10.90.

6. Пастеризация молочной сыворотки с применением микрофиль -трации / А.Г.Храмцов, Е.Р.Абдулина, И.А.Евдокимов и др. // XIX конф. СтПИ : Тез. докл.- Ставрополь, 1990.- С. 53.

7. Храмцов А.Г. и др. Математическое моделирование процесса микрофильтрации молочной сыворотки / А.Г.Храмцов, И.А.Евдокимов, Е.Р.Абдулина // Изв. вузов. Пищ. технология.- 1990.- $ 2-3.

- С. 133-134.

8. Храмцов А.Г. и др. Оценочные показатели процесса микрофиль трации / А.Г.Храмцов, И.А.Евдокимов, Е.Р.Абдулина // Метрология и стандартизация аналитических измерений : Тез. докл. Всесоюз. науч. -техн. конф. ноябрь 1990 г.- Новосибирск, 1990.- С. 74-75.

9. Абдулина Е.Р., Басилмсин C.B. Структурно-механические свойства продуктов микрофильтрации // Теоретические и практичес кие аспекты применения методов инженерной физико-химической механики с целью совершенствования и интенсификации технологических процессов пищевых производств : Тез. докл. III Всесоюз.,науч.-техн конф. 1-4 ноября 1990 г.- M., 1990.- С. 66.

10. Храмцов А.Г. и др. Проблемы химической обработки молочной сыворотки / А.Г.Храмцов, И.А.Евдокимов, Е.Р.Абдулина // Химические проблемы пищевой технологии : Тез. докл. регион, науч.-техн. со -вещ. 1990 г.- Краснодар, 1990.- С. 101-102.

11. M$L4cg>cvz. rnaßiap ßy /nenâbasie-JCAnjzmfywfl. 6:yRocJlmüZbüv I/ V.3 X^ H ai Ur?a V V.j

Й&и&п-О- £. Я.; Роу&У ///?. / алс/о#Фгасй $ Ш. хш ТпШ/г.

8-Г2.-Мотеа£> -л/Ш.-УП. -Р #22.

12. Альтернатива тепловой обработке молочного сырья/А.Г.Храм-цов, Е.Р.Абдулина, И.А.Евдокимов и др. // Проблемы влияния тепловой обработки на пищевую ценность продуктов питания : Тез. докл. Зсесопэ. науч. конф. декабрь 1990 г.- Харьков, 1990,- С. 481.

13. Заявка 4900261 СССР, МНИ5 А 23 С 21/02. Способ получения напитка на основе молочной сыворотки / А.Г.Храмцов, Е.Р.Абдулина, 1.Г.Нестеренко, И.А.Евдокимов, Т.Н.Абдулина. Положительное решете от 08.01.92.

14. Заявка 4827780 СССР, ЫКИ5 А 23 С 9/142. Способ консервирования молочной сыворотки / А.Г.Храыцов, И.А.Евдокимов, Е.Р.Аб -гулина, Ы.В. Хаугагава. Положительное решение от 21.05.91.

15. Заявка 4912050 СССР, ЫКИ5 А 23 С 21/00, А 23 С 7/00. Способ очистки молочной сыворотки / А.Г.Храмцов, Е.Р.Абдулина , Л.А.Евдокимов. Положительное решение от 03.01.92.

16. Заявка 4916133 СССР, МКИ5 А 23 С 9/142. Способ разделе -яия молочной сыворотки / А.Г.Храмцов, И.А.Евдокимов, Е.Р.Абдулина положительное решение от 04.03.92.

17. Храыцов А.Г. и др. Использование микрофильтрации на сыро-цельных заводах / А.Г.Храмцов, И.А.Евдокимов, Е.Р.Абдулина // Рац. предлож. и изобрет., рекой, для внедр. на предпр. мясн. и молоч. пром-сти : Вып. 4/ АгроШИГЭШШ. Сер. Молоч. пром-сть.- М., 1991. - С. 1-4.

I

18. Интенсификация процесса микрофильтрации молочной сыворотки / А.Г.Храмцов, Е.Р.Абдулина, И.А.Евдокимов я др. // Совершен -ствование технологических процессов производства новых видов пи -цевых продуктов и добавок : Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. 18-22 ноября 1991 г.- Киев, 1991.- 4.1. - С. 176.

19. Использование микрофильтрацкн для консервирования молочной сыворотки / А.Г. Храыцов, Е.Р.Абдулина, И.А. Евдокимов и др. и Холод-народному хозяйству : Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф.- Л., 1991.- С. 294-295.

20. Нестеренко П.Г., Абдулика Е.Р. Применение микрофильтрации цдя снижения аллергенности молочной сыворотки // Совершенствование технологических процессов производства новых видов лицевых продуктов и добавок : Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. 18-22 ноя -$ря Е991 г.- Киев, 1991,- 4.1.- С. 243.

21. Никро$нльтращонная обработка молочной сыворотки

/ А.Г.Храмцов, Л.Г.Нестеренко, Е.Р. Абдулина и др./ Ставроп. политехи. ин-т.-фак.техн. пищ. прод. Каф. технол. мол. и молоч. прод-в.- Ставрополь, 1991,- 10 е.- Де'п. в АгроНИИГЭВДШ 02.09.91, » 760мм 91.

22. Теоретические и практические аспекты загрязнения меы -бран в процессе микрофильтрации молочной сыворотки / А.Г.Храмцов, Е.Р.Абдулина, И.А.Евдокимов и др./ Ставроп. политехи, ин-т.- Еак. техн. пищ. прод. Каф. технол. мол. и молоч. прод-в.- Ставрополь, 1991.- 12 с.-Деп. в АпроШИТЭИМШ 02.09.91, të 759мм 91.

23. Храыцов А.Г. и др. Микрофильтрация молочного сырья

/ А.Г.Храмцов, Е.Р.Абдулина, И.А.Евдокимов. - M.- 1991.- 40 с. (Обзор, информ. / АгроНИИГЭШШП. Сер. Молоч. пром-сть).

24. Евдокимов H.A. и др. Способ очистки молочной сыворотки от белков при выработке молочного сахара / И.А.Евдокимов, Е.Р.Абдулина, А.И.Вальчук // Информ. л. £838, СтПИ, Ставроп. центр НШ. - 1991 г.- 3 с.

25. Храмцов А.Г. и др. К вопросу об использовании молочной сыворотки при выработке пищевых продуктов с пониженной аллерген-ностью / А.Г.Храмцов, Е.Р.Абдулина, И.А.Евдокимов и др. // Разработка комбинированных продуктов питания (медико-биологические аспекты, технология, аппаратурное оформление, оптимизация) : Тез. докл. 1У-ой Всесоюз. науч.-техн.конф.- Кемерово, 1991,- P.I.- С.27.

26. Абдулина Е.Р. Использование микрофильтрации для выработки ферментированных Продуктов на основе осветленной молочной сыворотки - Там же.- Р. Ша,- С. 118.

27. Влияние.баромембранной обработки на поверхностное натяхе-ние молочной сыворотки / А.Г.Храмцов, И.В.Москаленко, И.А.Евдоки -мов, Г.С.Варданян, Е.Р.Абдулина // Электрофизические методы обработки пищевых продуктов и сельскохозяйственного сырья : Тез. докл. 6-й Всесоюз. науч.-техн. конф.- Ы., С. 69-70.

28. Василисин C.B., Абдулина Е.Р. Совершенствование лабора -торного практикума по новым физико-биологическим методам обработки сырья // Непрерывное образование : актуальные проблемы : Сб. науч. тр. /Головной Совет Сев.-Кав. науч. центра высш. школы по психолого-педагогич. пробл. высш.образов.-Ставрополь, 1992.- С. 81 -83.

Автор выражает благодарность и глубокую признательность к.т.н., с.н.с. Несгеренко П.Г, за оказанную при выполнении работы < консультативную и техническую помощь.

¡у