автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Обоснование и разработка технологии белково-липидных концентратов из рыбных подпрессовых бульонов с использованием мембранной техники

На правах рукописи

Бочкарев Алексей Игоревич

ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ БЕЛКОВО-ЛИПИДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ ИЗ РЫБНЫХ ПОДПРЕССОВЫХ БУЛЬОНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕМБРАННОЙ

ТЕХНИКИ

Специальность 05 18 04 - технология мясных, молочных, рыбных продуктов и холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 6 ОПТ 2008

Москва, 2008

003449278

Работа выполнена в федеральном государственном унитарном предприятии «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии» (ФГУП «ВНИРО»)

Защита состоится 24 октября 2008 г в 11 ч 00 мин на заседании диссертационного совета Д 307 004 03 при ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии» (ФГУП «ВНИРО») по адресу 107140, г Москва, ул Верхняя Красносельская, дом 17 Факс (499) 264-91-87, e-mail t"ishing@vmro ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии»

Автореферат разослан 22 сентября 2008 г

Научный руководитель

доктор технических наук, доцент Боева Нэля Петровна доктор технических наук, профессор Мукатова Марфуга Дюсембаевна заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Карамзин Валентин Анатольевич Открытое акционерное общество (ОАО) «Гипрорыбфлот»

Официальные оппоненты

Ведущая организация

Ученый секретарь диссертационного Совета ^^^

кандидат технических наук Татарников В А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Применяемые в настоящее время в рыбной отрасли технологии в большинстве своем являются многоотходными Это снижает эффективность использования водных биологических ресурсов и рентабельность производства вследствие частичных потерь ценных компонентов сырья, увеличивая антропогенную нагрузку на окружающую среду Снижение объема отходов на рыбоперерабатывающих предприятиях за счет модернизации технологических процессов является эффективным способом, позволяющим повысить глубину переработки рыбного сырья Актуальность данной проблемы отражена в Концепции развития рыбного хозяйства РФ на период до 2020 г, определяющей основные направления модернизации рыбной отрасли

В настоящее время в отечественном АПК ощущается существенный недостаток кормового белка Потребность в кормовой рыбной муке, традиционно используемой в качестве белкового компонента комбикормов, по данным Мин-сельхоза РФ, составляет около 400 - 600 тыс тонн в год при объемах выпуска около 120 тыс Проблема дефицита решается за счет импорта, однако качество поступающей на отечественный рынок муки не всегда соответствует предъявляемым требованиям В то же время в процессе ее производства в больших количествах образуется рыбный подпрессовый бульон, в состав которого входит около 7 % рыбного белка В настоящее время он не утилизируется, что приводит к потере около 15 тыс тонн ценных азотистых веществ при существующем уровне производства муки Разработка безотходной, экологически чистой технологии переработки бульона с целью получения дополнительных кормовых продуктов является актуальной и важной с практической точки зрения задачей

В рыбоперерабатывающей отрасли известны работы Боевой Н П , Бредихиной О В , Губановой А Г, Космодемьянского Ю В , Кузнецова С И , Лялина В А, Мрочкова К А , Мукатовой М Д, Щербины Б В и ряда других исследователей, посвященные утилизации вторичных сырьевых ресурсов микро- и ультрафильтрацией с использованием отечественных полимерных мембран За последние 15 лет в мире достигнут существенный прогресс в технологии изготовления неорганических мембран Они выгодно отличаются от полимерных обладают высокой удельной производительностью, выдерживают большее рабо-

чее давление и температуру, являются устойчивыми к воздействию агрессивных сред и жесткой воды, характеризуются длительным сроком эксплуатации Замена традиционного способа упаривания подпрессовых бульонов технологией их концентрирования методом ультрафильтрации с использованием современных неорганических мембран является перспективным техническим решением, позволяющим в совокупности с достижениями в области сушки организовать непрерывный процесс получения из подпрессовых бульонов влажных и сухих кормовых белково-липидных концентратов (БЛК)

Разработка и внедрение в производственные циклы безотходной и экологически чистой технологии переработки подпрессовых бульонов позволит повысить рентабельность рыбоперерабатывающих предприятий за счет реализации дополнительных кормовых продуктов, способствуя сокращению дефицита кормового белка и снижению импорта муки в Россию, а также улучшить экологическую обстановку за счет снижения жидких сбросов в окружающую среду

Цель и задачи работы. Цель работы заключалась в разработке безотходной и экологически чистой технологии влажных и сухих БЛК из подпрессовых бульонов с использованием неорганических мембран отечественного и импортного производства В рамках поставленной цели решались следующие задачи

- изучить химический состав, показатели качества и безопасности, кормовую и биологическую ценность рыбных подпрессовых бульонов,

- обосновать рациональные параметры технологии концентрирования рыбных подпрессовых бульонов на метаплокерамических мембранах Trumem™,

- обосновать рациональные параметры технологии концентрирования подпрессовых бульонов и последующей регенерации керамических мембран CeRAM INSIDE®,

- обосновать выбор способа сушки влажных БЛК и установить его рациональные параметры,

- изучить показатели качества и безопасности, кормовую и биологическую ценность влажного и сухого БЛК,

- установить срок хранения сухого БЛК,

- провести биологические испытания сухого БЛК,

- разработать нормативную документацию на влажный и сухой БЛК и оценить эффективность разработанной технологии

Научная новизна работы. Обоснована технология переработки вторичных сырьевых ресурсов - подпрессовых бульонов, основанная на их концентрировании способом ультрафильтрации на металлокерамических или керамических мембранах с последующей сушкой влажных БЛК распылением, способствующая получению кормовых продуктов высокой биологической ценности

Изучено влияние технологических параметров концентрирования подпрессовых бульонов с использованием металлокерамических и керамических мембран на их удельную производительность, выход и состав полученных БЛК Исследовано влияние температуры и концентрации сухих веществ во влажном БЛК на показатель преломления, разработан экспресс-метод, позволяющий контролировать содержание сухих веществ в продукте в процессе концентрирования

Выявлено влияние концентрации моющих средств в водных растворах на степень растворения осадка, образующегося в процессе концентрирования на мембранах, рабочего давления и продолжительности обработки на степень регенерации мембран

На основании исследования влияния температуры воздуха на выходе из сушильной камеры на средний диаметр частиц сухого БЛК, величину его выхода, химический состав и показатели качества обоснованы рациональные параметры процесса сушки

Практическая значимость работы. Разработана и апробирована в производственных условиях корпуса экспериментальных технологий ФГУП «ВНИРО» технология влажного и сухого БЛК Новизна технического решения защищена патентом РФ на изобретение № 2232522 «Способ производства сухого концентрата рыбного белка из бульона»

Разработаны, согласованы и утверждены ТУ № 9280 - 030 - 00472124 - 05 «Концентрат белково-липидный кормовой» и «ТИ по изготовлению концентрата белково-липидного кормового»

Разработаны проект ТУ № 9280 - 048 - 00472124 - 07 «Концентрат белко-во-липидный сухой кормовой» и «ТИ по изготовлению концентрата белково-липидного сухого кормового»

Проведены биологические испытания сухого БЛК на молоди ленского осетра, показавшие повышение выживаемости, увеличение прироста массы особей и снижение кормовых затрат.

Разработаны ИТ, по которым ФГУП «Красная Звезда» был изготовлен опытный образец ультрафильтрационной установки УФ-3, предназначенный для концентрирования подпрессовых бульонов на металлокерамических мембранах, рекомендованный к серийному производству по результатам межведомственных испытаний

Разработана технология регенерации мембран CeRAM INSIDE®, позволяющая восстановить их удельную производительность на 96 % по сравнению с первоначальной Новизна технического решения подтверждена заявкой на патент РФ

Основные положения, выносимые на защиту

- обоснование рациональных параметров технологии концентрирования рыбных подпрессовых бульонов способом ультрафильтрации на керамических и металлокерамических мембранах и технологии их регенерации,

- выбор способа и обоснование рационального режима сушки распылением влажных БЛК,

- результаты исследований кормовой и биологической ценности подпрессовых бульонов и БЛК, обуславливающие целесообразность их использования в качестве кормовых продуктов

Апробация рабаты. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научно-практической конференции «Водные биоресурсы, решение проблем изучения и рационального использования» (Москва, 2003), V-ой Международной научно-технической конференции «Пища, экология, человек» (Москва, 2003), Международной научной конференции «Инновации в науке и образовании - 2003» (Калининград, 2003), П-ой и Ш-ей международных научных конференциях студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» (Москва, 2003, 2004), Международной научной

конференции «Инновации в науке и образовании-2004 (Калининград, 2004), научно-практической конференции "О приоритетных задачах рыбохозяйственной науки в развитии рыбной отрасли России до 2020 года" (Москва, 2004), Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи «НТТМ-2004» (Москва, 2004), 1-ой международной научно-практической конференции «Повышение эффективности использования водных биологических ресурсов мирового океана» (Москва, 2006)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ, в том числе 5 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 1 патент РФ

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, методической и экспериментальной части, включающей 8 глав, посвященных обсуждению результатов научных исследований, выводов, списка использованной литературы и приложений Работа изложена на 177 страницах, содержит 53 таблицы, 21 рисунок и 12 приложений Список литературы включает 185 литературных источников, в том числе 54 печатных работы зарубежных авторов

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность, сформулированы цель, научная новизна и практическая значимость работы

В первой главе «Анализ состояния и перспективы развития технологии переработки подпрессовых бульонов» рассмотрены особенности химического состава, кормовая и биологическая ценность подпрессовых бульонов, описаны современные технологии их переработки Показаны преимущества применения ультрафильтрации с использованием современных неорганических мембран с целью получения из бульонов влажных БЛК Описаны современные тенденции в области сушки жидких белковых продуктов

Во второй главе «Объекты и методы исследования» определены основные задачи работы, приведена характеристика исследованных объектов, описаны условия постановки экспериментов, методики исследований и методы математической обработки экспериментальных данных

Программно-целевая модель исследований представлена на рис 1 Объектами исследования являлись предварительно осветленные и обезжиренные

подпрессовые бульоны, полученные при производстве кормовой рыбной муки из сайки, кильки каспийской и смешанных рыбных отходов, влажные БЛК и фильтраты, полученные при концентрировании бульонов на ме-таллокерамиче-ских и керамических мембранах, сухие БЛК, полученные сушкой в «виброкипящем» слое и распылением, сухой осадок, образующийся на поверхности мембран при концентрировании под-прессовых бульонов

Общий химиче-

Рис. 1. Программно-целевая модель исследований

ский состав объектов исследования, показатели безопасности, перекисное и кислотное числа липидов определяли по стандартным и общепринятым в рыбной отрасли методикам Фракционный состав

азотистых веществ определяли по методу Къельдаля с предварительным осаждением белкового азота 15%-ным раствором трихлоруксусной кислоты (Егорова, Трещева, 1970) Аминокислотный состав азотистых веществ бульона, влажного и сухого БЛК определяли методом ионно-обменной хроматографии на анализаторе Hitachi L-8800 с подготовкой образцов по методу Мура и Штейна, их молекулярную массу - методом матричной лазерной десорбционной ионизации на анализаторе Ultraflex-II, перевариваемость - после ферментирования навесок пепсином (Егорова, Трещева, 1970) Жирнокислотный состав липидов бульона, влажного и сухого БЛК определяли методом газовой хроматографии на хроматографе Shimadzu GC-9A, содержание в липидах оксикислот - в соответствии с МУК (ВНИРО, 2001), выделение жира осуществляли по методу Блайя - Дайера Плотность образцов бульонов, влажных БЛК и фильтратов определяли ареометром, динамическую вязкость - методом Стокса с использованием вискозиметра Гепплера (Горбатов, 1979) Классификацию процесса концентрирования подпрессовых бульонов по характеру образования осадка проводили, визуально сравнивая экспериментальные зависимости удельной производительности мембраны CeRAM INSIDE® с отсечкой 300 кДа от давления с эталонными (Лялин, Филиппов, Старов, 1990) Средний диаметр частиц сухого БЛК определяли методом седиментации в центробежном поле на анализаторе Honba САРРА-700

Обработку экспериментальных данных проводили методами математической статистики (Батунер, Позин, 1971) Эмпирическое уравнение, описывающее изменение показателя преломления влажного БЛК (п) от температуры (/) и содержания сухих веществ (с), получали методом математического планирования эксперимента (Ахназарова, Кафаров, 1985, Грачев, 1979) с использованием программного пакета Systat SigmaPlot 10 0 При оформлении работы использовали прикладной пакет Microsoft Office ХР SP 3

В третьей главе «Комплексное исследование рыбных подпрессовых бульонов как сырья для получения БЛК» изучена комовая, биологическая ценность и показатели безопасности бульонов, полученных при производстве кормовой рыбной муки из сайки, кильки каспийской и смешанных рыбных отходов Проведенными исследованиями установлено (табл 1), что химический

состав бульонов зависит от химического состава исходного сырья Повышенное Таблица 1

Общий химический состав подпрессовых бульонов, полученных при переработке различных видов сырья

Объект исследования Содержание, %

влаги сухих в-в жира азотистых веществ мин-х в-в

Сайка 78,4±1,4 21,6±1,4 5,1±2,5 13,6±1,7 2,3±1,4

Бульон из сайки 94,4±2,1 5,6±2,1 1,2±0,8 3,4±1,3 0,8±2,2

Килька каспийская 73,1±3,2 28,8±3,2 7,8±2,5 17,5±0,9 3,7±1,6

Бульон из кильки 92,2±2,0 7,9±2,0 2,4±1,1 4,3±1,5 0,8±0,5

Комплексные отходы 75,3±2,8 24,8±2,8 7,7±2,1 15,1±1,4 8,4±0,7

Бульон из отходов 90,0±1,3 10,0±1,3 0,7±2,1 6,7±1,4 2,8±1,7

содержание белка в сырье приводит к увеличению его содержания в подпрессо-вом бульоне При этом в бульоне, полученном из смешанных отходов и рассматриваемом в качестве основного сырья для получения влажных и сухих БЛК, отмечается наибольшее содержание азотистых соединений (6,7 %) и минеральных веществ (2,8 %) и наименьшее - липидов (0,7 %) Фракционный состав азотистых веществ бульонов на 80,0 - 92,6 % представлен небелковым азотом, их аминокислотный состав является полноценным, так как содержит все незаменимые аминокислоты в количестве 17,7 - 27,9 % от нормы, рекомендуемой ФАО ВОЗ, в том числе 77,2 % - 121,6 % лизина Жирнокислотный состав липидов бульонов содержит насыщенных жирных кислот 24,3 - 25,9 %, мононенасыщенных - 41,7 - 45,9 %, полиненасыщенных (ПНЖК) - 28,8 - 32,8 %, в том числе биологически активных кислот со3 (20 5 и 22 6) - 10,0 - 18,9 % По показателям безопасности (микробиологическим, содержанию токсичных металлов и хлорорганических пестицидов) бульоны соответствуют требованиям ВетПиН 13-5-01/0101 Полученные данные свидетельствуют о безопасности, высокой кормовой и биологической ценности бульонов, что обуславливает целесообразность их использования для производства кормовых продуктов

В четвертой главе «Обоснование и разработка технологии влажного белково-липидного концентрата подпрессовых бульонов на металлокера-мических мембранах Тгитет™» представлены результаты исследований по

подбору металлокерамической мембраны и обоснованию рациональных параметров технологии концентрирования подпрессовых бульонов

Исследовано влияние температуры на динамическую вязкость подпрессо-вого бульона и удельную производительность мембраны с диаметром пор 0,05 мкм при давлении 0,2 МПа Установлено, что при температуре 80 °С вязкость минимальна и составляет 0,55 Па с, а удельная производительность, наоборот, максимальна и составляет 45 л/м2 ч Полученные результаты позволяют считать указанную температуру рациональной для концентрирования рыбного под-прессового бульона

В процессе подборе изучены показатели химического и фракционного состава азотистых веществ бульонов, БЛК и фильтратов, полученных при температуре 75 - 80 "С на мембранах Тгишеш™ с диаметрами пор 0,4, 0,2, 0,1 и 0,05 мкм Определены характеристики процесса концентрирования селективность, средняя удельная производительность по фильтрату, выход БЛК (табл 2) Из представленных данных видно, что наилучшей селективностью по всем исследованным показателям обладает мембрана с диаметром пор 0,05 мкм Ее средняя удельная производительность лишь на 10,1 л/м2 ч уступает максимальной, отмеченной для мембраны с диаметром пор 0,1 мкм, при большем на 1,7 % выходе концентрата Таблица 2

Характеристики процесса концентрирования подпрессовых

бульонов на мембранах с различным диаметром пор

Диаметр Селективность (%), по Выход Средняя про-

пор, мкм сухим общему белково- липи- концен- изводитель-

в-вам азоту му азоту дам трата, % ность, л/м2ч

0,4 31,3 27,8 50,0 57,5 34,2 37,9

0,2 52,8 46,3 55,1 100,0 15,3 56,7

0,1 54,7 51,1 70,0 100,0 9,3 77,3

0,05 62,3 57,1 78,0 100,0 11,0 67,2

На основании полученных данных мембрана Тгишеш с диаметром пор 0,05 мкм была принята за рациональную для получения влажного БЛК

Для обоснования рациональных параметров технологии концентрирования подпрессовых бульонов из смешанных рыбных отходов влажные БЛК получали в проточном режиме фильтрации при скорости потока жидкости 5 м/с и

величинах рабочего давления на входе в мембранный модуль 0,2, 0,3 и 0,4 МПа Установлено, что вследствие изменения рабочего давления селективность мембраны по сухим веществам изменяется от 48,8 до 54,8 %, по общему и белковому азоту - от 50,3 до 52,5 и от 60 до 72,2 %, соответственно, средняя удельная производительность - от 21,5 до 32,8 л/м2 ч, продолжительность процесса концентрирования - от 2,75 до 3,25 ч При этом выход концентрата возрастал от 31,4 % при давлении 0,3 МПа до 42,1 % при давлении 0,4 МПа В БЛК, полученном при давлении 0,3 МПа, по сравнению с остальными образцами, отмечалось максимальное содержание сухих веществ (27,4 %), азотистых соединений (17,1) и липидов (4,0 %) при содержании белкового азота 15,8 % от общего Это свидетельствует о целесообразности концентрирования подпрес-совых бульонов при давлении 0,3 МПа Таким образом, обоснованными рациональными параметрами получения влажного БЛК на мембране Trümern™ с диаметром пор 0,05 мкм являются рабочее давление на входе в мембранный модуль - 0,3 МПа, температура жидкости - 75 - 80 °С при скорости потока 5 м/с, продолжительность процесса - 3,25 ч Установлено, что при данных параметрах выход концентрата составляет 31,4 %, а средняя удельная производительность мембран - 25,8 л/м2 ч

В пятой главе «Разработка технологии влажного БЛК на керамических мембранах» представлены результаты исследований по подбору мембраны, обоснованию рациональных параметров получения влажного БЛК, разработке экспресс-метода определения содержания в нем сухих веществ и обоснованию рациональных параметров технологии регенерации мембран CeRAM INSIDE® после концентрирования подпрессовых бульонов

В процессе подбора изучены химический и фракционный состав азотистых веществ бульонов и продуктов, полученных на мембранах CeRAM INSIDE® с величинами отсечки 300 и 50 кДа и КУФЭ с отсечкой 67 кДа Для каждой мембраны определены характеристики процесса концентрирования Выявлено, что средняя удельная производительность мембраны КУФЭ низкая и составляет 32,5 л/м2 ч, поэтому ее применение для концентрирования подпрес-сового бульона нецелесообразно Удельная производительность мембраны с отсечкой 300 кДа составляет 186,8 л/м2 ч, мембраны с отсечкой 50 кДа - 122,3

л/м2 ч Селективность первой по сухим веществам составляет 39 %, по общему азоту - 32 %, по белковому - 48 %, что, соответственно, лишь на 3, 4 и 7 % меньше, чем у второй Учитывая незначительные различия в селективности, и в 1,5 раза большую производительность первой она была принята за рациональную для получения влажного БЛК

При обосновании рациональных параметров технологии апробировано 3 режима концентрирования 1-ый - с постоянным давлением на входе в мембранный модуль (0,3 или 0,4 МПа), 2-ой - с периодической очисткой фильтрующей поверхности мембраны за счет резкого сброса давления с 0,3 или 0,4 МПа до 0,04 МПа, 3-ий - впервые предложенный режим с постепенным увеличением трансмембранного давления от 0,05 до 0,25 МПа для поддержания удельной производительности мембран постоянной на протяжении всего процесса Установлено, что концентрирование при постоянном давлении отличается малой (не более 2/3 часа) продолжительностью, а концентраты содержат не более 14,5 % сухих веществ По этой причине концентрирование в данном режиме было признано нецелесообразным Концентраты, полученные при фильтрации с периодической очисткой мембран, содержали 23,2 - 24,5 % сухих веществ, но производительность мембран при этом была низкой (не более 39,0 л/м2 ч), поэтому данный режим концентрирования также признан нецелесообразным. В БЛК, полученных при увеличении трансмембранного давления от 0,05 до 0,25 МПа и постоянной удельной производительности 50 л/м2 ч, отмечено максимальное по сравнению с остальными образцами содержание сухих веществ (25,4 %), азотистых соединений (20,5 %) и липидов (1,7 %), что позволяет считать данный режим рациональным для получения БЛК Обоснованы рациональные параметры получения БЛК начальное трансмембранное давление - 0,05 МПа, конечное - 0,25 МПа, постоянная средняя удельная производительность — 50 л/м2 ч при температуре 75 - 80 °С и скорости потока жидкости 5 м/с При данных параметрах выход концентрата составляет 27,7 %, продолжительность процесса - 4,7 часа

Исследовано влияние температуры и концентрации сухих веществ во влажном БЛК на его показатель преломления Установлено, что при увеличении концентрации от 14,5 до 25,3 % и снижении температуры от 41 до 19 °С

показатель преломления возрастает от 1,3487 до 1,3763 (рис. 2). Получено эмпирическое уравнение регрессии

п = 1.3953 -0.003896с -

(1)

-0.0008379? + 0,0001458с2 где п- показатель преломления;

с- концентрация, %; / - температура, "С, адекватно описывающее изменение показателя преломления при изменении независимых параметров в указанных пределах. Решением уравнения (1) относительно переменной с получено уравнение 3,896 -10"' + О05

с =-;--(2)

2.916-10

где О - дискриминант, определяемый по формуле:

О = 1.5178816 • 10"5 - 5.832 • 10^ • (-8.379 • 10^ - п +1.3953) (3)

позволяющее определять концентрацию сухих веществ во влажном БЛК в процессе концентрирования при известном показателе преломления.

Исследованиями химического состава сухого осадка, образующегося на мембранах в процессе концентрирования, установлено, что он содержит 32,8 % липидов и 51,6 % азотистых веществ, что свидетельствует о необходимости обработки мембран щелочным моющим раствором, а также 9,4 % минеральных веществ, для удаления которых необходимо применять кислотные моющие растворы. Установлено, что регенерацию необходимо проводить в 3 стадии по схеме: 1-ая стадия: обработка раствором «Агросил-202» концентрацией не более 3%; 2-ая стадия - обработка раствором «Агросил-102» концентрацией не более 4 %; 3-я стадия - повторная обработка раствором «Агросил-202» концентрацией не более 2 %.

Изучено влияние продолжительности процесса на степень регенерации мембран. Установлено, что продолжительность первой стадии регенерации составляет 1/3 часа, а степень регенерации - 19 %. При щелочной обработке мем-

расчет

шш расчет

вш расчет

шяя расчет

шш расчет

га расчет

расчет

шш расчет

расчет

Эксперимент

Рис. 2. Изменение показателя преломления влажного БЛК от температуры и кониенпюашш сгхих веществ

бран апробировано 3 метода регенерации при давлении 0,1 МПа, при давлении 0,4 МПа Впервые предложен метод, отличающийся увеличением рабочего давления от 0,1 до 0,4 МПа Установлено, что регенерация при постоянном давлении (0,1 и 0,4 МПа) неэффективна, так как степень регенерации мембран составляет, соответственно, 59 % и 63 %, что ниже предельно допустимых 80 % (СЬегуап, 2001) После регенерации при давлении 0,1 МПа в течение 0,5 часа удельная производительность мембран составляет 52 %, последующее увеличение давления до 0,4 МПа обеспечивает ее восстановление до 97 % от первоначальной Полученные данные свидетельствуют о необходимости проведения 2-ой стадии регенерации при переменном давлении и возможности исключения 3-ей стадии вследствие высокой степени регенерации мембран

Определены минимальные концентрации моющих средств, обеспечивающих требуемое качество регенерации Установлены рациональные параметры процесса регенерации 1-ая стадия - обработка мембран 1 %-ным моющим раствором «Агросил-202» при давлении 0,1 МПа и температуре 80 °С в течение 1/3 часа, 2-ая стадия - обработка 4 %-ным раствором «Агросил-102» с добавлением 0,02 % ПАВ «Рамп» при температуре 80 °С и давлении 0,1 МПа в течение 0,5 часа с последующим увеличением давления до 0,4 МПа и регенерацией в течение 0,6 часа

В шестой главе «Разработка технологии сухого БЛК» выбран способ сушки влажных БЛК и обоснованы его рациональные параметры

Изучена возможность сушки влажных БЛК двумя способами в «вибро-кипящем» слое и распылением Установлено, что применение первого способа нецелесообразно вследствие налипания частиц влажного БЛК на фторопластовые гранулы-носители унос сухого продукта из сушильной камеры прекращался через 25 - 30 минут с начала экспериментов Сушка распылением протекала стабильно, полученные образцы сухого БЛК содержали 97,6 - 97,9 % сухих веществ, в том числе 68,9 - 69,4 % азотистых соединений и 11,1 - 11,4 % липи-дов, что свидетельствует об их высокой кормовой ценности

При обосновании рациональных параметров процесса сушки влажного БЛК распылением было изучено влияние температуры воздуха на выходе из сушильной камеры на химический состав сухого продукта, фракционный со-

став азотистых веществ и его выход При этом температура воздуха на входе в сушильную камеру, скорость вращения распылительного диска и скорость воздуха в сушильной камере были постоянны и составляли, соответственно, 240 °С, 135 и 0,25 м/с Установлено, что при изменении температуры воздуха на выходе от 90 до 110 °С содержание сухих веществ в конечном продукте изменяется незначительно, но существенно от 7,8 до 18,6 % изменяется его выход (см рис 3) В результате определения среднего диаметра частиц БЛК, полученного при различных температурах воздуха, установлено, что при увеличении температуры от 90 до 95 °С средний диаметр частиц уменьшается от 29,2 до 17,0 мкм, что свидетельствует об интенсификации процесса сушки, при температуре 95 °С выход сухого БЛК максимален (18,6 %) Дальнейшее повышение температуры до 105 и 110 °С приводит к увеличению среднего диаметра частиц вследствие их набухания и невозможности удаления из них влаги из-за коркообразования Таким образом, уменьшение выхода БЛК с 18,6 до 10,2 % происходит за счет избыточного содержания в нем влаги, что приводит к увеличению отложений на стенках сушильной камеры Исследованиями фракционного состава азотистых веществ сухого БЛК, полученного при температуре воздуха 95 °С, установлено, что вследствие частичной деструкции белка содержание в нем белкового азота снижается лишь на 8,9 % по сравнению с влажным, а при температуре 110 °С - уже на 22,9 % Поэтому температуру 95 °С следует принять за рациональную для получения сухого БЛК

Обоснованы рациональные параметры сушки влажного БЛК распылением температура воздуха на входе и выходе из сушильной камеры - 240 и 95 "С, соответственно, окружная скорость вращения распылительного диска - 135 м/с, скорость воздуха в сушильной камере - 0,25 м/с Определено, что полученный

den, МКМ

выход, % от массы сыры

,29,2 \ \ / 28,6

/V ч / /г* 24,9

п / V / 17.0 щ [¡W N 10Д

/ Vi I

7,8

85 90 95 100 105 110 t,°C

Рис. 3. Зависимости выхода (I) и при данном режиме продукт характе- среднего диаметра частиц сухого ризуется наибольшим содержанием БЛК(П) от температуры

сухих веществ 98,9 %, в том числе азотистых соединений 72,1 % и липидов 11,7 %, а его выход максимален и составляет 18,6 % от массы сырья

В седьмой главе «Изучение кормовой и биологической ценности БЛК» исследованы общий химический состав полученных продуктов (табл 3), показатели их качества, безопасности и биологическая ценность, определен срок хранения сухого БЛК Таблица 3

Общий химический состав влажного и сухого БЛК

Объект исследования Содержание, %

Влага Сухие в-ва Жир Азотистые сосд-я Мин-е в-ва

Мембрана Trumem™ (диаметр пор 0,05 мкм)

Влажный БЛК 75,2±1,3 24,8±1,3 3,5±0,6 16,1±2,0 2,6±0,4

Сухой БЛК 1,5±0,6 98,5±0,6 12,5±1,1 68,8±3,4 12,2±2,5

Мембрана CeRAM INSIDE® (отсечка 300 кДа)

Влажный БЛК 74,2±1,8 25,8±0,2 3,1±0,3 18,1±1,2 3,2±0,4

Сухой БЛК 1,6±0,5 98,4±0,5 12,6±1,2 70,2±2,9 12,7±1,9

Сравнительными исследованиями качественных показателей липидов бульонов, влажных и сухих БЛК установлено, что в процессе концентрирования перекисное число липидов бульона увеличивается с 7,4 до 8,6 ммоль 02/кг, кислотное число - с 9,4 до 10,9 мг КОН/г, а процентное содержание оксикислот - с 5,0 до 5,8 % В процессе сушки качество липидов снижается более значительно в сухом БЛК перекисное число увеличивается с 8,6 до 10,8 ммоль 02/кг, кислотное - с 10,9 до 15,4 мг КОН/г, а содержание оксикислот - с 5,8 до 7,3 % По всем контролируемым показателям качества и безопасности полученные БЛК удовлетворяют требованиям ВетПиН 13-5-01/0101, поэтому могут быть использованы в качестве кормовых продуктов

Исследованиями аминокислотного состава белка полученных продуктов установлено, что они содержат все незаменимые аминокислоты и являются полноценными Во влажном БЛК суммарное содержание незаменимых аминокислот составляет 20,6 % и на 3,0 % выше, чем в бульоне, при этом аминокислотный скор лизина составляет 80,9 % от рекомендуемой нормы, содержание остальных незаменимых кислот несколько ниже, но составляет не менее 51,4 % В сухом БЛК содержание незаменимых аминокислот снижается на 1,5 % по сравнению с влажным, а заменимых - на 2,0 % и составляет 50,9 % Отмечено,

что аминокислотный скор лизина остается высоким и составляет 78,1 % от нормы, рекомендуемой ФАО ВОЗ Также установлено, что белковая часть БЛК содержит 21 - 22 % полипептидов с молекулярной массой 1000 - 1300 Да, способствующих полноценному развитию гидробионтов

Исследованиями жирнокислотного состава липидов установлено, что во влажном БЛК присутствуют все характерные для рыбного сырья жирные кислоты, они содержат эссенциальных кислот 9,9 %, ПНЖК 32,0 %, в том числе биологически активных кислот га3 10,0 % В сухом БЛК по сравнению с влажным отмечено уменьшение содержания ПНЖК на 8,2%, жирных кислот со3 - на 3,2 % и увеличение насыщенных на 4,5 %, что объясняется частичным окислением липидов в процессе сушки Тем не менее, сухой БЛК, как и влажный, обладает высокой биологической ценностью, так как содержат ПНЖК 24,2 %, кислот со3 6,7 % и является полноценным по аминокислотному составу белка

Исследованиями изменений химического состава сухого БЛК в процессе хранения установлено, что за 12 месяцев содержание в нем влаги увеличивается лишь на 3 % и продукт сохраняет свои органолептические показатели Изучены изменения качественных показателей липидов в процессе хранения (рис 4),

К ч:, иг КОП Т

1 1 184

ПДКЦ5 4) /

12 8

- —' I

92 2

79

6 3^. ■ X

.43 61 N

1 42

О 15 3 45 6 75 9 105 I,

О 15 1 4.5 б 75 9 10 5

Содержание оксикнслот %

В) _ 1 --Я1

г- 1 2

— (12) тсп^т

87 94 1

1 в — контроль

15 3 45 б 75 9 10,5

Рис. 4. Изменение перекисного (а), кислотного (б) чисел и содержания оксикислот (в) в липидах сухого БЛК в процессе 12-тимесячного хранения: 1 - опытный образец (содержание ионола 0,06 % к массе сырья), 2 - контрольный образец

показавшие, что через 12 месяцев хранения качество липидов не соответствует требованиям ВетПиН 13-5-01/0101 кислотное число составляет 61 мг КОН/г, содержание оксикислот - 12,2 % Основываясь на полученных данных, можно заключить, что срок хранения сухого БЛК должен составлять 9 месяцев

В восьмой главе «Оценка эффективности разработанной технологии» представлены результаты апробации технологии влажного и сухого БЛК в производственных условиях в корпусе экспериментальных технологий ФГУП ВНИРО, результаты биологических испытаний сухого БЛК в составе стартового комбикорма на молоди осетровых рыб, рассчитана экономическая эффективность технологии сухого БЛК

При апробации технологии из подпрессового бульона получены образцы влажного и сухого БЛК Установлено, что выход влажного БЛК при использовании мембран Trumem™ составляет 30,2 %, при использовании мембран Се-RAM INSIDE® - 26,0 %, а выход сухих БЛК, полученных сушкой влажных распылением, - 18,2 - 19,1 % На основании проведенных исследований разработана схема технологического процесса получения БЛК (рис 5) Исследованиями химического состава установлено, что во влажных БЛК по сравнению с сырьем содержание азотистых соединений увеличивается в 2,5 - 2,7 раза, а липидов - в 3,0 - 3,5 раза В сухих БЛК по сравнению с влажными содержание азотистых веществ увеличивается в 3,8 - 3,9 раза, липидов - в 4 - 4,3 раза Максимальные различия в показателях химического состава продуктов, полученных на стадии разработки технологии и при ее апробации составляли не более 2 %, что свидетельствует об ее пригодности для применения в промышленных условиях На основании данных, полученных в результате контрольных замеров удельной производительности мембран CeRAM INSIDE® на воде, проведенных после их регенерации, было установлено, что степень регенерации мембран составляет 98,1 % Таким образом, разработанная технология регенерации обеспечивает возможность их многократного использования в промышленных условиях

Биологическими испытаниями сухого БЛК в составе комбикорма ОСТ-5 установлено, что его внесение в количестве 10 % взамен 10 % кормовой рыбной муки положительно влияет на развитие ранней молоди ленского осетра За 30 суток выращивания в опытной группе наблюдалось увеличение выживаемости

на 3 % по сравнению с контрольной, при этом кормовые затраты снижались на 0,2 кг/кг массы, средняя масса молоди опытной группы увеличивалась на 0,23 г

внесен tie антиокснданта.

Ультрафильтрация

Перемешивание Перемешивание

Q Фильтрат^

Сушка * ополаскивание мембранной установки Фасование <■

. 1

► Фасование Упаковка

внесение консерванта

подготовка тары

Упаковка

Маркировка

Хранение

Рис. 5. Схема технологического процесса получения БЛК

Рассчитана экономическая эффективность технологии сухого БЛК В качестве ведущего оборудования принималась серийная рыбомучная установка РМУ-5, дополненная ультрафильтрационной установкой, оборудованной мембранами CeRAM INSIDE®, и серийной дисковой распылительной сушилкой Цена сухого БЛК составляла 30 руб /кг, муки - 25,5 руб /кг Основные технико-

экономические показатели, рассчитанные с учетом капитальных затрат на закупку оборудования в размере 2999340 руб , представлены в табл 4 Таблица 4

Финансово-экономические показатели технологии сухого БЛК

Наименование показателя Единица измерения Значение

Объем продукции в натуральном выражении - кормовой муки - сухого БЛК кг/год 243950 57463

Себестоимость продукции руб 6345551

Прибыль чистая руб 1215589

Рентабельность % 25,2

Срок окупаемости Лет 2,5

Из табл 4 видно, что технология экономически выгодна срок ее окупаемости составляет 2,5 года и в 2 раза меньше предельно допустимого (5 лет)

ВЫВОДЫ

1 Обоснована и разработана безотходная и экологически чистая технология влажных и сухих белково-липидных концентратов, предусматривающая концентрирование рыбных подпрессовых бульонов способом ультрафильтрации с использованием металлокерамических и керамических мембран и последующую сушку распылением, позволяющая получать продукты высокой кормовой и биологической ценности

2 Изучены безопасность, общий химический состав, аминокислотный и жир-нокислотный состав подпрессовых бульонов, особенностью которых является содержание полноценных по аминокислотному составу азотистых веществ до 6,7 % и липидов, характеризующихся наличием биологически активных ПНЖК кислот Шз до 18,9 % от суммы кислот, что свидетельствует о высокой кормовой и биологической ценности бульонов

3 Обоснован выбор рациональной металлокерамической мембраны Тгшпет™ с диаметром пор 0,05 мкм и разработаны рациональные параметры технологии концентрирования бульонов рабочее давление на входе в мембранный модуль 0,3 МПа, температура обрабатываемой жидкости 75 - 80 °С, продолжительность концентрирования - 3,25 часа, что позволяет увеличить содержание азотистых веществ во влажном БЛК в 2,1 раза, липидов - в 4,0 раза по сравнению с их содержанием в бульоне

4 Обоснован выбор рациональной керамической мембраны CeRAM INSIDE ® с отсечкой 300 кДа и разработаны рациональные параметры технологии концентрирования подпрессовых бульонов температура жидкости - 75 - 80 °С, принудительное увеличение трансмембранного давления от 0,05 до 0,25 МПа для поддержания постоянной удельной производительности мембран, равной 50 л/м2 ч, продолжительность процесса - 4,7 часа, что позволяет увеличить содержание азотистых веществ во влажном БЛК в 2,3 раза, липидов - в 3,1 раза по сравнению с их содержанием в бульоне Установлено, что регенерацию мембран необходимо осуществлять при температуре 80 °С в две стадии, на первой из которых в течение 1/3 часа при давлении 0,1 МПа проводить их обработку 1%-ным раствором средства «Агросил-202», на второй - 4%-ным раствором «Агросил-102», при этом через 0,5 часа увеличить рабочее давление от 0,1 до 0,4 МПа и продолжить процесс в течение 35 - 40 минут, что позволяет восстановить удельную производительность мембран на 96 - 98 % от первоначальной

5 Обоснован выбор способа сушки влажных БЛК распылением и установлены его рациональные параметры температура воздуха на входе и выходе из сушильной камеры 240 и 95 °С, соответственно, окружная скорость распылительного диска сушилки - 135 м/с, скорость воздуха в сушильной камере - 0,25 м/с, обеспечивающие выход сухого БЛК в количестве 18 % от массы сырья с содержанием сухих веществ до 98,9 %

6 Изучена безопасность, кормовая и биологическая ценность влажного и сухого БЛК Установлено, что они содержат, соответственно, до 18,1 и до 70,2 % полноценных по аминокислотному составу азотистых соединений, включающих незаменимых аминокислот до 20,6 % от суммы аминокислот, а в состав липидов входит до 32,3 % ПНЖК от суммы жирных кислот, что свидетельствует о высокой кормовой и биологической ценности БЛК

7 Обоснован срок хранения сухого БЛК, составляющий 9 месяцев При этом кислотное число липидов составляет 48 мг КОН/г, процентное содержание ок-сикислот-10,8 %, что соответствует требованием ВетПиН 13-5-01/0101

8 Биологическими испытаниями сухого БЛК, проведенными в составе стартового комбикорма, установлено, что его внесение в количестве 10 % взамен 10 % кормовой рыбной муки повышает эффективность выращивания молоди ленско-

го осетра выживаемость особей опытной группы возрастает на 3 %, прирост живой массы - на 21,1 %, а кормовые затраты снижаются на 0,2 кг/кг по сравнению с контрольной

9 На технологический процесс и готовую продукцию разработана и утверждена НД на производство влажного БЛК - ТУ № 9280 - 030 - 00472124 - 05 «Концентрат белково-липидный кормовой» и «ТИ по изготовлению концентрата белково-липидного кормового» и проекты НД на получение сухого БЛК ТУ № 9280 - 048 - 00472124 - 07 «Концентрат белково-липидный сухой кормовой» и «ТИ по изготовлению концентрата белково-липидного сухого кормового» Проверкой технологии БЛК в производственных условиях показана высокая воспроизводимость результатов научно-исследовательских работ на практике Расчетом экономической эффективности определено, что срок окупаемости технологии сухого БЛК составляет 2,5 года, рентабельность выпуска продукции - 25,2 %

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Боева Н П , Бредихина О В , Бочкарев А И , Лялин В А Изучение возможности концентрирования рыбных подпрессовых бульонов на трубчатых керамических мембранах // Научный журнал Вестник Астраханского государственного технического университета № 4, 2005, с 74-77

2 Боева Н П, Бредихина О В , Бочкарев А И Концентрирование рыбных бульонов на металлокерамических мембранах способом ультрафильтрации // Научный журнал Известия Калининградского государственного технического университета № 5, 2004 - с 67-72

3 Боева Н П , Бредихина О В , Бочкарев А И Переработка рыбных бульонов способом ультрафильтрации // Рыбная промышленность, 2005 № 4

4 Боева Н П , Бредихина О В , Бочкарев А И Разработка технологии получения концентрата рыбного бульона с использованием мембранной техники // Материалы III Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» - М МГУПБ 2004 - с 277 - 279

5 Боева Н П, Бредихина О В , Бочкарев А И и др Изучение возможности концентрирования рыбных подпрессовых бульонов способом ультрафильтрации на металлокерамических мембранах // Прикладная биохимия и технология гидробионтов Труды ВНИРО - М ВНИРО - т 143 2004 -с 195 -200

6 Боева Н П , Бредихина О В , Бредихин С А , Бочкарев А И К вопросу об утилизации вторичных сырьевых ресурсов рыбной отрасли // Прикладная биохимия и технология гидробионтов Труды ВНИРО -М ВНИРО -Т 143 2004-с 201 -203

7 Боева Н П, Кузина Ж И, Бочкарев А И Отработка режимов регенерации керамических мембранных элементов после концентрирования рыбных подпрессовых бульонов - Материалы V-ой международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» - М, МГУПБ, 2006 г, с 64-65

8 Бочкарев А И. Изучение показателей качества и безопасности белково-липидного концентрата, полученного способом ультрафильтрации - Материалы первой международной научно-практической конференции «Повышение эффективности использования водных биологических ресурсов мирового океана», М, ВНИРО, 2006 , — с 169-171

9 Бочкарев А И Рациональные параметры сушки БЛК // Рыбпром, № 2, 2007, с 27 - 28

10 Бредихина О В , Боева Н П, Бочкарев А И Ресурсосберегающая технология переработки рыбных бульонов // Повышение энергоэффективности техники и технологий в перерабатывающих отраслях АПК Сборник научных трудов МГУПБ М МГУПБ, 2004 - с 49 -50

11 Бредихина О В , Боева Н П, Бредихин С.А , Бочкарев А И Технология баромембранного разделения ВБЛР // Рыбная промышленность, № 4, 2005, с 24

12 Бредихина О В , Бочкарев А.И Перспективы модернизации технологических процессов рыбоперерабатывающей отрасли // Тез докл научно-практической конференции "О приоритетных задачах рыбохозяйственной науки в развитии рыбной отрасли России до 2020 года" - М ВНИРО, 2004 - с 142-143

13 Бредихина О В , Бочкарев А И Повышение эффективности использования вторичных сырьевых ресурсов // Тез докл II международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» М МГУПБ,2003 -с 118

14 Бредихина О В , Бочкарев А И , Боева Н П и др Использование вторичных сырьевых ресурсов при переработке рыбного сырья // Материалы V Международной научно-технической конференции «Пища, экология, человек» М МГУПБ, 2003 - с 94

15 Бредихина OB, Бочкарев АИ, Боева НП и др Концентрирование рыбных бульонов на меташюкерамических мембранах способом ультрафильтрации / Тез докл Международной научной конференции «Инновации в науке и образовании - 2003» Калининград КГТУ, 2003

16 Бредихина О В , Бредихин С А, Бочкарев А И Реологические характеристики водно-белково-липидного раствора рыбоперерабатывающих предприятий //Хранение и переработка сельхозсырья, 2005, № 7 с 57-59

17 Патент РФ на изобретение № 2232522 «Способ производства сухого концентрата рыбного белка из бульона» (Боева Н П, Бредихина О В , Бочкарев А.И., Шкода Е Н , опубл 20 07 2004, бюл № 20)

Подп в печать 17.03.0&. 06ъем 4,!} п л- Тираж {00 экз. Зака2^0 ВНИРО. 10714-0, Москза, 8. Красносельская, 17

Содержание

Введение

Глава 1. Анализ состояния и перспективы развития технологии переработки подпрессовых бульонов

1.1. Особенности химического состава, кормовая и биологическая ценность подпрессовых бульонов

1.2. Современные способы переработки подпрессовых бульонов

1.3. Ультрафильтрация как способ обработки белковых растворов

1.4. Современные тенденции в области сушки жидких продуктов

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1. Цели и задачи исследования

2.2 Характеристика объектов исследования

2.3. Методы исследований

2.4. Условия постановки экспериментов

2.5. Математическая и статистическая обработка экспериментальных данных

Глава 3 Комплексное исследование рыбных подпрессовых бульонов как сырья для получения БЛК

3.1. Изучение химического состава, показателей качества и безопасности рыбных подпрессовых бульонов

3.2. Исследование биологической ценности рыбных подпрессовых бульонов

Глава 4. Обоснование и разработка технологии влажного белково-липидного концентрата на металлокерамических мембранах Тгишеш™

4.1. Подбор мембраны Тгишеш™ для концентрирования рыбных подпрессовых бульонов

4.2. Разработка и обоснование рациональных параметров концентрирования рыбных подпрессовых бульонов на металлокерамических мембранах

Глава 5. Разработка технологии влажного БЛК на керамических мембранах

5:1. Подбор керамической мембраны для концентрирования рыбных подпрессовых бульонов

5.2. Разработка и обоснование рациональных параметров концентрирования рыбных подпрессовых бульонов на керамических мембранах

5.3. Разработка метода контроля содержания сухих веществ во влажном БЛК

5.4. Выбор схемы регенерации керамических мембран

5.5. Разработка режима регенерации керамических мембран

Глава 6. Разработка технологии сухого БЛК

6.1. Выбор способа сушки влажных БЛК

6.2. Разработка и обоснование режима сушки влажных БЛК

Глава 7. Изучение кормовой и биологической ценности БЛК

7.1. Изучение химического состава, показателей качества и безопасности БЛК

7.2. Изучение биологической ценности БЛК

7.3. Исследование изменений показателей химического состава и качества сухого БЛК в процессе хранения

Глава 8. Оценка эффективности разработанной технологии

8.1. Апробация технологии БЛК в производственных условиях

8.2. Проведение биологических испытаний сухого БЛК

8.3. Расчет экономической эффективности разработанной технологии 160 Выводы 165 Использованная литература 168 Приложения

Перечень сокращений

БЛК - белково-липидный концентрат ПНЖК - полиненасыщенные жирные кислоты

Применяемые в настоящее время в рыбной отрасли технологии в большинстве своем являются многоотходными. Это приводит к снижению эффективности использования водных биологических ресурсов (ВБР) и рентабельности производств вследствие частичных потерь компонентов химического состава сырья, а также к значительной антропогенной нагрузке на окружающую среду. Снижение отходности рыбоперерабатывающих предприятий за счет локальной модернизации технологических процессов является эффективным методом, позволяющим повысить глубину переработки рыбного сырья. Актуальность рассмотренной проблемы отражена в Концепции развития рыбного хозяйства РФ на период до 2020 г., определяющей основные направления модернизации рыбной отрасли.

В настоящее время в отечественном АПК ощущается нехватка кормового белка. Потребность в кормовой рыбной муке, традиционно используемой в качестве белкового компонента комбикормов, по данным Минсельхоза РФ, составляет около 400 - 600 тыс. тонн в год при объемах выпуска около 120 тыс. Проблема дефицита решается за счет импорта, однако поступающая на отечественный рынок мука не всегда соответствует требуемым показателям качества. В то же время в процессе ее производства в больших количествах образуется рыбный подпрессовый бульон, в состав которого входит около 7 % рыбного белка. В настоящее время он не утилизируется, что приводит к потере около 15 тыс. тонн ценных азотистых соединений. Разработка малоэнергоемкой технологии его переработки с целью получения белково-липидных концентратов является актуальной и важной с практической точки зрения задачей.

В рыбоперерабатывающей отрасли известны работы Боевой Н.П., Бредихиной О.В., Губановой А.Г., Космодемьянского Ю.В., Кузнецова С.И., Лялина В.А., Мрочкова К.А., Мукатовой М.Д., Щербины Б.В. и ряда других исследователей, посвященные утилизации сырьевых ресурсов методами микро- и ультрафильтрации с использованием отечественных полимерных мембран. За последние 15 лет в мире достигнут существенный прогресс в технологии изготовления неорганических мембран, вследствие чего увеличивается объем их выпуска. По своим эксплуатационным характеристикам они выгодно отличающихся от полимерных: обладают высокой удельной производительностью, выдерживают большее рабочее давление и температуру обрабатываемых жидкостей, являются устойчивыми к воздействию агрессивных сред и жесткой воды, характеризуются длительным сроком эксплуатации.

Анализ литературных источников показывает, что замена традиционного упаривания подпрессовых бульонов процессом его концентрирования способом ультрафильтрации с использованием современных мембранных элементов является перспективным технологическим решением, позволяющим в совокупности с решениями в области сушки организовать непрерывный процесс получения из подпрессовых бульонов белково-липидных кормовых концентратов.

Разработка и внедрение в производственные циклы малоэнергоемкой и экологически чистой технологии переработки подпрессовых бульонов позволит N повысить рентабельность рыбоперерабатывающих предприятий за счет реализации высокоценного продукта - белково-липидного концентрата, сократить дефицит кормового белка и продовольственную зависимость РФ, а также улучшить экологическую обстановку за счет снижения выбросов в окружающую среду.

Научная новизна работы. Обоснована технология переработки вторичных сырьевых ресурсов - подпрессовых бульонов, основанная на их концентрировании способом ультрафильтрации на металлокерамических или керамических мембранах с последующей сушкой влажных БЛК распылением, способствующая получению кормовых продуктов высокой биологической ценности.

Изучено влияние технологических параметров концентрирования подпрессовых бульонов с использованием металлокерамических и керамических мембран на их удельную производительность, выход и состав полученных БЛК.

Исследовано влияние температуры и концентрации сухих веществ во влажном БЛК на показатель преломления; разработан экспресс-метод, позволяющий контролировать содержание сухих веществ в продукте в процессе концентрирования.

Выявлено влияние концентрации моющих средств в водных растворах на степень растворения осадка, образующегося в процессе концентрирования на мембранах, рабочего давления и продолжительности обработки на степень регенерации мембран.

На основании исследования влияния температуры воздуха на выходе из сушильной камеры на средний диаметр частиц сухого БЛК, величину его выхода, химический состав и показатели качества обоснованы рациональные параметры процесса сушки.

Практическая значимость работы. Разработана и апробирована в производственных условиях корпуса экспериментальных технологий ФГУП «ВНИРО» технология влажного и сухого БЛК. Новизна технического решения защищена патентом РФ на изобретение № 2232522 «Способ производства сухого концентрата рыбного белка из бульона».

Разработаны, согласованы и утверждены ТУ № 9280 - 030 - 00472124 - 05 «Концентрат белково-липидный кормовой» и «ТИ по изготовлению концентрата белково-липидного кормового».

Разработаны проект ТУ № 9280 - 048 - 00472124 - 07 «Концентрат белково-липидный сухой кормовой» и «ТИ по изготовлению концентрата белково-липидного сухого кормового».

Проведены биологические испытания сухого БЛК на молоди ленского осетра, показавшие повышение выживаемости, увеличение прироста массы особей и снижение кормовых затрат.

Разработаны исходные требования, по которым ФГУП «Красная Звезда» был изготовлен опытный образец ультрафильтрационной установки УФ-3, предназначенный для концентрирования подпрессовых бульонов на металлоке-рамических мембранах, рекомендованный к серийному производству по результатам межведомственных испытаний.

Разработана технология регенерации мембран CeRAM INSIDE , позволяющая восстановить их удельную производительность на 96 % по сравнению с первоначальной. Новизна технического решения подтверждена заявкой на патент РФ.

Основные положения, выносимые на защиту

- обоснование рациональных параметров технологии концентрирования рыбных подпрессовых бульонов способом ультрафильтрации на керамических и металлокерамических мембранах и технологии их регенерации;

- выбор способа и обоснование рационального режима сушки распылением влажных БЛК;

- результаты исследований кормовой и биологической ценности подпрессовых бульонов и БЛК, обуславливающие целесообразность их использования в качестве кормовых продуктов.

Апробация рабаты. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научно-практической конференции «Водные биоресурсы, решение проблем изучения и рационального использования» (Москва, 2003), V-ой Международной научно-технической конференции «Пища, экология, человек» (Москва, 2003), Международной научной конференции «Инновации в науке и образовании — 2003» (Калининград, 2003), П-ой и Ш-ей международных научных конференциях студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» (Москва, 2003, 2004), Международной научной конференции «Инновации в науке и образовании-2004 (Калининград, 2004), научно-практической конференции "О приоритетных задачах рыбохозяйственной науки в развитии рыбной отрасли России до 2020 года" (Москва, 2004), Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи «НТТМ-2004» (Москва, 2004), 1-ой международной научно-практической конференции «Повышение эффективности использования водных биологических ресурсов мирового океана» (Москва, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ, в том числе 5 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 1 патент РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, методической и экспериментальной части, включающей 8 глав, посвященных обсуждению результатов научных исследований, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 177 страницах, содержит 53 таблицы, 21 рисунок и 12 приложений. Список литературы включает 185 литературных источников, в том числе 54 печатных работы зарубежных авторов.

Выводы

1. Обоснована и разработана безотходная и экологически чистая технология влажных и сухих белково-липидных концентратов, предусматривающая концентрирование рыбных подпрессовых бульонов способом ультрафильтрации с использованием металлокерамических и керамических мембран и последующую сушку распылением, позволяющая получать продукты высокой кормовой и биологической ценности.

2. Изучены безопасность, общий химический состав, аминокислотный и жир-нокислотный состав подпрессовых бульонов, особенностью которых является содержание полноценных по аминокислотному составу азотистых веществ до 6,7 % и липидов, характеризующихся наличием биологически активных ПНЖК кислот Юз до 18,9 % от суммы кислот, что свидетельствует о высокой кормовой и биологической ценности бульонов.

3. Обоснован выбор рациональной металлокерамической мембраны Тгитет™ с диаметром пор 0,05 мкм и разработаны рациональные параметры технологии концентрирования бульонов: рабочее давление на входе в мембранный модуль 0,3 МПа, температура обрабатываемой жидкости 75 — 80 °С, продолжительность концентрирования - 3,25 часа, что позволяет увеличить содержание азотистых веществ во влажном БЛК в 2,1 раза, липидов — в 4,0 раза по сравнению с их содержанием в бульоне

4. Обоснован выбор рациональной керамической мембраны СеЯАМ Ш8ШЕ ® с отсечкой 300 кДа и разработаны рациональные параметры технологии концентрирования подпрессовых бульонов: температура жидкости — 75 - 80 °С, принудительное увеличение трансмембранного давления от 0,05 до 0,25 МПа для поддержания постоянной удельной производительности мембран, равной 50 л/м -ч, продолжительность процесса — 4,7 часа, что позволяет увеличить содержание азотистых веществ во влажном БЛК в 2,3 раза, липидов - в 3,1 раза по сравнению с их содержанием в бульоне. Установлено, что регенерацию мембран необходимо осуществлять при температуре 80 °С в две стадии, на первой из которых в течение 1/3 часа при давлении 0,1 МПа проводить их обработку 1%

165 ным раствором средства «Агросил-202», на второй - 4%-ным раствором «Агро-сил-102», при этом через 0,5 часа увеличить рабочее давление от 0,1 до 0,4 МПа и продолжить процесс в течение 35 - 40 минут, что позволяет восстановить удельную производительность мембран на 96 — 98 % от первоначальной.

5. Обоснован выбор способа сушки влажных БЛК распылением и установлены его рациональные параметры: температура воздуха на входе и выходе из сушильной камеры 240 и 95 °С, соответственно, окружная скорость распылительного диска сушилки — 135 м/с, скорость воздуха в сушильной камере - 0,25 м/с, обеспечивающие выход сухого БЛК в количестве 18 % от массы сырья с содержанием сухих веществ до 98,9 %.

6. Изучена безопасность, кормовая и биологическая ценность влажного и сухого БЛК. Установлено, что они содержат, соответственно, до 18,1 и до 70,2 % полноценных по аминокислотному составу азотистых соединений, включающих незаменимых аминокислот до 20,6 % от суммы аминокислот, а в состав липи-дов входит до 32,3 % ПНЖК от суммы жирных кислот, что свидетельствует о высокой кормовой и биологической ценности БЛК.

7. Обоснован срок хранения сухого БЛК, составляющий 9 месяцев. При этом кислотное число липидов составляет 48 мг КОН/г, процентное содержание ок-сикислот - 10,8 %, что соответствует требованием ВетПиН 13-5-01/0101.

8. Биологическими испытаниями сухого БЛК, проведенными в составе стартового комбикорма, установлено, что его внесение в количестве 10 % взамен 10 % кормовой рыбной муки повышает эффективность выращивания молоди ленского осетра: выживаемость особей опытной группы возрастает на 3 %, прирост живой массы — на 21,1 %, а кормовые затраты снижаются на 0,2 кг/кг по сравнению с контрольной.

9. На технологический процесс и готовую продукцию разработана и утверждена НД: на производство влажного БЖ - ТУ № 9280 - 030 - 00472124 - 05 «Концентрат белково-липидный кормовой» и «ТИ по изготовлению концентрата бел-ково-липидного кормового» и проекты НД на получение сухого БЛК: ТУ № 9280 - 048 - 00472124 - 07 «Концентрат белково-липидный сухой кормовой» и

166

ТИ по изготовлению концентрата белково-липидного сухого кормового». Проверкой технологии БЛК в производственных условиях показана высокая воспроизводимость результатов научно-исследовательских работ на практике. Расчетом экономической эффективности определено, что срок окупаемости технологии сухого БЛК составляет 2,5 года, рентабельность выпуска продукции -25,2 %.

1. Айнштейн В.Г. и др. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. М., Логос - Высшая школа, 2003. - 1759 с.

2. Алексанян И.Ю., Буйнов A.A. Высокоэффективная сушка пищевых продуктов. Пеносушка. Теория. Практика. Моделирование. Астрахань, АГТУ, 2004 -380 с.

3. Аль-Бакай Б.У. Исследования по ультрафильтрационной очистке сточных вод пресервных производств: Автореферат дис-ции канд. техн. наук.// СПбГАСУ, СПб, 1993.-20 с.

4. Андрианов А.П., Перов А.Г. Методика определения параметров эксплуатации ультрафильтрационных систем очистки природных вод// Мембраны, № 2 (18), 2003, с. 3-22.

5. Артюхова С. А. и др. Технология продуктов из гидробионтов. — М., Колос, 2001.-496 с.

6. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии М., Высшая школа, 1985 — 327 с.

7. Баранов В.В. Изменения аминокислот, витаминов и жира при получении кормовой рыбной муки// Сб. научно-технической информации ВНИРО, вып. 10, 1966.-с. 92-102.

8. Батунер Л.М., Позин М.Е. Математические методы в химической технике — М., Химия, 1971 824 с.

9. Березин Н.Т. Вакуум-выпарная установка для подпрессовых бульонов марки ИВН.// Рыбное хозяйство, № 3, 1962. с. 89 - 91.

10. Березин Н.Т. Новое в производстве кормовой рыбной муки и жира//. Обзорная информация. Рыбная промышленность за рубежом. М., Мин-во рыбной промышленности СССР, 1956. -41 с.

11. Березовский М.В. Химия витаминов. М., Пищевая промышленность, 1973.-632 с.

12. Боева Н. П., Бредихина О. В., Василевский Б. С., Пермякова О. Н. Технология концентрирования рыбных подпрессовых бульонов с использованиеммембранной техники.// Сб. научных трудов ВНИРО «Технология рыбных продуктов» М., 1997. с. 182 - 188.

13. Боева Н.П. Качество и кормовая ценность муки из криля, полученной различными способами// Сб. научных трудов «Технология переработки криля», М., ВНИРО, 1981.-с. 88-92.

14. Боева Н.П. Получение концентрата крилевых подпрессовых бульонов ультрафильтрацией.// Рыбное хозяйство, № 6, 1984. с. 68 - 71.

15. Боева Н.П. Состояние и перспективы развития производства кормовой муки из гидробионтов.// Прикладная биохимия и технология гидробионтов: Труды ВНИРО.-М.: ВНИРО.-Т. 143. 2004.- с. 182 190.

16. Боева Н.П., Балова O.A., Бредихина О.В., Бойков Ю.А., Мухленов А.Г. Сушка белково-липидного концентрата рыбных подпрессовых бульонов на распылительных сушилках./ «Технология рыбных продуктов» Сб. научных трудов ВНИРО М.: 1997. с. 175 - 182.

17. Боева Н.П., Бредихина О.В., Бочкарев А.И. К вопросу утилизации вторичных сырьевых ресурсов. М., ВНИРО, 2004. - 8 с.

18. Боева Н.П., Бредихина О.В., Бочкарев А.И. Концентрирование рыбных подпрессовых бульонов на металлокерамических мембранах способом ультрафильтрации Известия КГТУ, № 5, - Калининград, КГТУ, 2004 г., с. 139 -145.

19. Боева Н.П., Бредихина О.В., Бочкарев А.И. Переработка рыбных бульонов способом ультрафильтрации // Рыбная промышленность, 2005. № 4.

20. Боева Н.П., Терентьев В.А., Сергиенко Е.В. Разработка низкотемпературной технологии производства рыбной кормовой муки// Труды ВНИРО, т. 143 «Прикладная биохимия и технология гидробионтов», 2004. с. 190 - 194.

21. Большаков О.В., Степанова O.A., Берлова Г.А. Очистка сточных вод предприятий мясной промышленности: обзорная информация. М., АгроНИИТЭИПП, 1996. - 40 с.

22. Борисочкина Л.И. Современная технология производства кормовой рыбной продукции и продукции из рыбных жиров // Обзорная информация: серия "Обработка рыбы и морепродуктов". М.: ВНИЭРХ, 1989. - вып. 5. - с. 7-30.

23. Бочкарев А.И. Рациональные параметры сушки БЛК // Рыбпром, № 2, 2008 -с. 21- 28

24. Бредихина О.В. Баромембранное разделение водно-белково-липидных растворов рыбоперерабатывающих предприятий.- М.: Изд-во ВНИРО, 2005204 с.

25. Бредихина О.В. Технология баромембранного разделения ВБЛР. // Рыбная промышленность, 2005. № 4. с. 24.

26. Бредихина О.В. Технология очистки водно-белково-липидных растворов. // Рыбная промышленность, 2005. № 2. С. 8-10.

27. Бредихина О.В., Боева Н.П., Бочкарев А.И. Ресурсосберегающая технология переработки рыбных бульонов. // Повышение энергоэффективности техники и технологий в перерабатывающих отраслях АПК. Сборник научных трудов МГУПБ. М.: МГУПБ, 2004. с. 49 -50.

28. Бредихина О.В., Бредихин С.А., Бочкарев А.И. Реологические характеристики водно-белково-липидного раствора рыбоперерабатывающих предприятий. // Хранение и переработка сельхозсырья, 2005, № 7. С. 57-59.

29. Бредихина О.В., Кузина Ж.И. Санитарная обработка мембран.// М., Рыбная промышленность, № 4, 2005. с. 24 - 25.

30. Брок Т. Мембранная фильтрация//М., Мир, 1987. 462 с.

31. Брык М.Т., Голубев В.Н., Чагаровский А.П. Мембранная технология в пищевой промышленности К.: Урожай, 1991.- 222 с.

32. Брык М.Т., Цапюк Е.А., Ультрафильтрация. К.: Наукова думка, 1989. -288 с.

33. Бурковский С.С., Кирякин И.Е., Федоренко В.И. Производство ультрачистой воды с применением обратного осмоса.// Мембраны, № 24, 2004. с. 5 -17.

34. Васильев В.И. Технологическое оборудование плавбазы «Пятилетие СССР».// Обзорная информация, ЦНИТЭИРХ., 1975, вып. 1. 76 с.

35. Васильева JIM. Биологические и технологические особенности аквакуль-туры осетровых в условиях нижнего Поволжья. — Астрахань, 2000 — 190 с.

36. Вернер О.Э., Демец К.С., Козлов М.П., Прокопова Ю.Т. Очистка жиросо-держащих вод с применением мембранных фильтров // Масложировая промышленность, № 6, 1984 с. 29 — 31

37. Воротников Ю.А. Использование подпрессовой жидкости для получения концентрата витамина Bi2.// Известия ВУЗов. Пищевая технология. 1958. -№4.-с. 83-90.

38. Воротников Ю.А. Химический состав подпрессовой жидкости.// Известия ВУЗов. Пищевая технология, № 3, 1958. с. 73 - 77.

39. Воротников Ю.А. Хроматографическое определение аминокислот в рыбных бульонах.//Рыбное хозяйство, № 3, 1962. с. 64-67.

40. Вторичные сырьевые ресурсы пищевой и перерабатывающей промышленности АПК России и охрана окружающей среды.// Справочник под ред. Е.И. Сизенко. -М.: Пищепромиздат, 1999. 468 с.

41. Гинзбург A.C. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов.// М., Пищевая промышленность, 1973. 528 с.

42. Голубев В.Н., Кутина О.И. Справочник технолога по обработке рыбы и морепродуктов. С.-Петербург, Гиорд, 2003. - 406 с.

43. Голубев И.Г., Горин В.М. Оборудование для переработки вторичного сырья. М., ФГНУ Росинфромагротех, 2001. - 72 с.

44. Горбатов A.B. Реология мясных и молочных продуктов. М., Пищевая промышленность, 1979 - 384 с.

45. Горемыкин В.А. Бизнес-план: методика разработки. 45 реальных образцов бизнес-планов М., Ось-89, 2006 - 864 с.

46. Грачев Ю.П. Математические методы планирования экспериментов М., Пищевая промышленность, 1979 - 199 с.

47. Джемаль Д. Очистка промывных вод фаршевого производства и рекуперация белков ультрафильтрацией: автореферат дис-ции канд. техн. наук.// СПбГАСУ, СПб, 1994. 22 с.

48. Дзержинская Н.С., Долганова Н.В. Использование отходов рыбоперерабатывающих предприятий для приготовления микробиологических сред// Известия ВУЗов. Пищевая технология., № 3, 1992. с. 20 - 21.

49. Дикие М.Я. Регулирование непрерывной работы вакуум-выпарных установок по расходу греющего пара.// Известия ВУЗов, Пищевая технология, 1958, № 3-е. 73-77.

50. Долганова Н.В. Разработка способа использования отработанных тузлуков в замкнутом контуре.// Сб. докл-ов научн-техн. конференции «Современные технологии и оборудование для переработки гидробионтов», Мурманск, 1994.-е. 49-58.

51. Долганова Н.В., Капитоненко Т.Г. Исследование химического состава крилевых подпрессовых бульонов// Сб. научных трудов «Технология переработки криля», 1981. с. 106 - 112.

52. Долинский A.A. Оптимизация процессов распылительной сушки.- К., Наукова думка, 1984. 239с.

53. Дытнерский Ю.И. Баромембранные процессы. Теория и расчет.// М., Химия, 1986-272 с.

54. Дытнерский Ю.И. Мембранные процессы разделения жидких смесей -М., «Химия», 1975 252 с.

55. Дытнерский Ю.И. Обратный осмос и ультрафильтрация. М., Химия, 1978-35 с.

56. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии, т. 2. М., Химия, 1995 - 368 с.

57. Дытнерский Ю.И., Качаров Р.Г., Марков В.Г., Минаев В.А. Очистка сточных вод методом обратного осмоса Химическая промышленность, №12, 1971, стр. 895-898.

58. Евтушенков А.Н., Фомичев Ю.К. Введение в биотехнологию. Курс лекций.// Минск, БГУ, 2002. 104 с.

59. Егорова Н.И. Потери жира и белка с подпрессовым бульоном при производстве кормовой рыбной муки.// Рыбное хозяйство, № 3, 1981. — с. 65 66.

60. Ершов A.M., Касьянов Г. И., Пархоменко Г. Д. Проектирование рыбообрабатывающих производств. Краснодар, 2002. - 179 с.

61. Зябрев А.Ф. Мембранные системы Биокон. Применение мембранных процессов при обработке молочного сырья.// Переработка молока, № 1, 2002. -с. 10-12.

62. Исаев В.А. Кормовая рыбная мука.// М., Агропромиздат, 1985. 189 с.

63. Исаев В.А., Полищук Л.Я. Повышение выхода кормовой муки из рыбного сырья со слабой структурой тканей.// Рыбное хозяйство, № 11, 1986. с. 72 -73.

64. Использование подпрессовых бульонов при выработке кормовой муки в Норвегии. М., ВНИРО. Сборник научно-технической информации, 1965, № 4, с. 63 67.

65. Каграманов Г.Г., Назаров В.В., Чупис P.A. Получение и свойства ультрафильтрационных керамических мембран. Огнеупоры и техническая керамика. - 2001. - №3. - с.22-25.

66. Каграманов Г.Г., Судиловский П.С. Производство и применение неорганических мембран в России Сб. тез. Российской конф. по мембранам и мембранной технологии "Мембраны - 2004". Окт. 2004. - Москва. - с.40.

67. Калантарова И.В., Рогова И.А. Использование прессовой жидкости в рыбной промышленности// Обзорная информация, сер. «Технология обработки рыбы», М., Рыбное хозяйство, 1960, 19 с.

68. Кардышев А.В. Влияние температуры варки на выход и качество кормовой рыбной муки// Труды АзЧерНИРО, вып. 16, 1955. с. 416 - 433.

69. Карпов А.М., Лялин В.А., Свитцов А.А. Состояние и перспективы мембранной техники в микробиологической, медицинской и пищевой отраслях промышленности. Биотехнология, № 3, 1989, с. 260 - 275.

70. Кизеветтер И.В. Биохимия сырья водного происхождения — М., Пищевая промышленность, 1973 — 426 с.

71. Кизеветтер И.В. Технология рыбных продуктов — М., Пищевая промышленность, 1971. 572 с.

72. Киреев В.Е., Кузнецов А.П., Кушак Р.И. Утилизация подпрессового рыбного бульона и производство кормового белка. Рига,. Изд-во «Зинатне», 1989.-34 с.

73. Клейнен Дж. Статистические методы в имитационном моделировании, т. 2. М., Статистика, 1978 - 335 с.

74. Кормовая мука. Обзор в цифрах.// Материалы У-ой научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития производства рыбной продукции из гидробионтов» М., ВНИРО, 2006 - 24 с.

75. Кузина Ж.И. Павлова Н.В. Современное состояние санитарной обработки ультрафильтрационных мембран-М., АгроНИИТЭИММП, 1988, 24 с.

76. Кузнецов А.П., Кушак Р.И. Получение белкового концентрата из подпрессового рыбного бульона. — Рыбное хозяйство, 1964, № 2 с. 64 - 67

77. Кузнецов С.И., Мрочков К.А. Состав и качество рыбной муки, обогащенной белково-жировой массой.// Рыбное хозяйство, № 6, 1989. с. 88 — 89.

78. Кулясова В.Е. Получение кормовой муки и упаренных бульонов из минтая на среднетоннажных китобойных базах// «Сб. научно-технической информации о достижениях в рыбной промышленности», вып. 1, М., ВНИРО, 1968. -с. 79 84.

79. Лезеке Г.В. Сушка и обезвоживание пищевых продуктов.// М., Пищепро-миздат, 1959, 246 с.

80. Лейси Р.Е., Леб Д. Технологические процессы с применением мембран — М., Мир, 1976 г.-370 с.

81. Ленинджер А. Основы биохимии, т. 2 М., Мир, 1985 — 368 с.

82. Лыков М.В. Сушка в химической промышленности.// М., Пищевая промышленность, 1970. 429 с.

83. Лыков М.В., Леончик Б.И. Распылительные сушилки.// М., Машиностроение, 1966. 330 с.

84. Лялин В.А., Старов В.М., Филиппов А.Н. Классификация и математическое моделирование режимов ультрафильтрации// Химия и технология воды, т. 12, №5, 1990-с. 387-393

85. Лялин В.А., Фетисов Е.А. Основные направления в создании оборудования для гиперфильтрации М., ЦНИИТЭ Илегпищемаш, 1976 г., 44 с.

86. Лялин В.А., Хамизов Р.Х. Новые технологии и оборудование для подготовки воды в ликероводочном производстве.// Производство спирта и ликеро-водочных изделий, №3, 2003. с. 30-32.

87. Максимов С.И., Мрочков К.А., Боева Н.П., Василевский Б.С., Сорокина Е.Л. Исследование способов получения кормовой муки из криля и обоснование оптимального технологического процесса// Сб. научных трудов «Технология переработки криля», 1981. — с. 78 87.

88. Мембраны и мембранная техника (каталог).// Черкассы, НИИТЭХИМ, 1988.-33 с.

89. Молочников В.В., Щанов В.Ю. Основные факторы, влияющие на качество мойки и дезинфекции технологического оборудования молочной промышленности.// М., АгроНИИТЭИММП, 1989. 44 с.

90. Мулдер M. Введение в мембранную технологию. Москва, «Мир», 1999 г.-514 с.

91. Муштаев В.И., Ульянов В.М. Сушка дисперсных материалов. М.: Химия, 1988.-210 с.

92. Нестеренко П.Г., Храмцов А.Г. Технология продуктов из молочной сыворотки.// М., ДеЛи принт, 2004 г., 587 с.

93. Орлов Н.С. Ультра- и микрофильтрация. Теоретические основы. Текст лекций.// М., МХТИ им Менделеева, 1990. 174 с.

94. Плановский А.Н., Рамм В.М., Коган С.З. Процессы и аппараты химической технологии: Изд. 5-е М.: Химия, 1968 - 847 с.

95. Поляков В.А., Кудряшов B.JI Разработка линий переработки послеспирто-вой барды на основе мембранных процессов // Хранение и переработка сель-хозсырья, № 2, 2005. с. 50 - 53

96. Пономарев C.B., Пономарева E.H. Технологические основы разведения и кормления лососевых рыб в индустриальных условиях// Монография. Астрахань, АГТУ, 2003, с. 83 - 84.

97. Попов И.С. Кормление сельскохозяйственных животных. М., Сельхоз-гиз, 1957.-8 с.

98. Правдин И.Ф. Руководство по изучению рыб. М., Пищевая промышленность, 1966-250 с.

99. Престон Т.Р. Потребление небелкового азота жвачными животными// Источники пищевого белка. М., Колос, 1979. - с. 188 - 194.

100. Применение мембранной технологии в масло-жировой промышленности.// Обзорная информация. Масло-жировая промышленность, № 1, 1990. -32 с.

101. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки данных — М., Наука, 1968-288 с.

102. Рашковская Н.Б., Романков П.Г. Сушка во взвешенном состоянии.//!!., Химия, 1979.-268 с.

103. Ржавская Ф.М. Жиры рыб и морских млекопитающих. М.: Пищевая промышленность, 1976. -443 с.

104. Романов A.A. Справочник по рыбомучным установкам и оборудованию// М., Пищевая промышленность, 1975. 171 с.

105. Рушель Б. Новейшие мембранные технологии.// Молочная промышленность, № 10, 2001. с.55-56.

106. Сажин Б.С. Основы техники сушки.// М., Химия, 1984. 187 с.

107. Сажин Б.С., Чувнило Е.А. Типовые сушилки со взвешенным слоем материала. Обзорная информация.// Сер. ХМ-1, М., ЦИНТИХимнефтемаш, 1975. -46 с.

108. Сборник технологических инструкций по обработке рыбы, т. 2 под ред. Белогурова А.Н.- М., Колос, 1994. 590 с.

109. Сотова О.В. Исследование процесса ультрафильтрационной обработки технологических жидкостей рыбоперерабатывающих предприятий. //Тез. докл. Всесоюзной научно-технической конференции. М.: 1988. с. 33.

110. Справочник технолога рыбной промышленности, т. 3 под ред. Новикова В.М.- М., Пищевая промышленность, 1972. — 503 с.

111. Стайер Л. Биохимия, т. 1// М., Мир, 1984. 226 с.

112. Тимашев С.Ф. Структура и разделяющая способность мембран.// Ж-л Всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева. Химия, т. XXXII, №6, 1987.-с. 619-627.

113. Турусов Л.И. Новые мембраны Trümern и Rusmem, основанные на гибкой керамике. Мембраны, № 9, 2001, с 20 - 27

114. Харенко E.H., Боева Н.П., Сопина A.B. Научно обоснованные нормативы показателей качества и безопасности кормовой рыбной муки из гидробионтов.// Обзорная информационная серия «Аквакультура: корма и кормление рыб». М., ВНИЭРХ, № 2, 1998. - с. 1 - 10.

115. Хванг С.-Т., Каммермейер К. Мембранные процессы разделения.// М., Химия, 1981.-464 с.

116. Черкасов А.Н., Пасечник В.А. Мембраны и сорбенты в биотехнологии. -Л.: Химия, 1991.-240с.

117. Шапошник В.А. История мембранной науки. Часть 2. Баромембранные и электромембранные процессы. Мембраны. 2001. № 10, с. 9-17

118. Эртель Л. Я. Потери ценных составных частей сырья и выход кормовой муки в зависимости от способа ее получения // Известия ТИНРО, т. XLVII, 1959. с. 179 - 184.

119. Эртель Л.Я. Выход муки увеличивается за счет бульона.// Рыбная промышленность, № 4, 1962. с. 27.

120. Эртель Л.Я. К технологии производства кормовой муки из рыбного сырья// Известия ТИНРО, т. XLVI, 1960. с. 221 - 232.

121. Allen M.B. The thermophilic aerobic sporeforming bacteria.// Bact. Rev., № 17, 1953.-c. 125- 173.

122. Aptel P., Clifton M. Ultrafiltration. // Synthetic membranes: Science, Engineering and Applications. Dordrecht, D. Reidel Publishing Co., 1986. - p. 249 - 305.

123. Beaton N.C. Industrial Ultrafiltration. // Recent Developments in Separation Science, vol. 7,1984. p. 1.

124. Beaton N.C., Steadly H. Industrial Ultrafiltration. // Recent Developments in Separation Science, vol. 7, 1982. p. 1-29

125. Beifort G. Fluid mechanics in membrane filtration recent developments // J. of Membr. Sei., vol. 40, 1989 p. 123 - 147.

126. Blanck R.G., Eykamp W. Fruit juice ultrafiltration // AIChE Simp. Ser., № 82 (250), 1986.-p. 59-64.

127. Blatt W.F. Principles and practice of ultrafiltration. // Membrane Separation Processes, Chap. 5 Amsterdam, Elsevier Scientific Publishing Co, 1990. - p. 81 -120.

128. Carbon Sequestration Research and Development// Report by DOE's Office of Fossil Energy and Office of Science Washington, 1999 - p. 2-10.

129. Cherkasov A.N., Tsareva S.V., Polotsky A.E. Selective properties of ultrafiltration membranes from the standpoint of concentration polarization and adsorption phenomena // J. of Membr. Sci., vol. 104, 1995 p. 157 - 164

130. Cheryan M Ultrafiltration and microfiltration. Handbook. New-York, New-York Press, 2001,645 p.

131. Cheryan M., Nichols D.J. Mathematical Modelling of Food Processes.// London, Elsevier, 1992. p. 49.

132. Cheryan M. Ultrafiltration Handbook // Lancaster, PA: Technomic Publishing Co., 1986-215 pp.

133. Choe, T.B., Masse P., Verdier A. Biotechnol. Lett.8, 1986. p. 163.

134. Colton C.K., Snith K.A. Vilker V.L. Concentration polarization in protein ultrafiltration: part II. Theoretical and experimental stady of albumin ultrafiltered in unstirred sell AIChE J, № 27 (4), 1981. - p. 637 - 645

135. Dychdala G. The chemistry of membrane cleaning// EcoLab-Klenzade technical bulletin, 1993 51 pp

136. Eykamp W. Ultrafiltration. // Membrane Separation Systems: A Research Needs Assessment. U. S. Department of Energy, Office of Energy Research, Office of Program Analysis, 1990. - pp. 7 - 35.

137. Fane A.G., Fale C.G.D., Kim K.J. The performance of ultrafiltration membranes precipitated by polymers // J. of Membr. Sci., vol. 43, 1989 p. 187 - 204.

138. Fane F.G., Falle C.G.D. A review of fouling and fouling control in ultrafiltration // Desalination, Vol. 62, 1987. p. 117 - 136.

139. Gaddis J.L., Jernigan D.A., Spenser H.G. Determination of Gel Volume Deposited on Ultrafiltration Membranes.// American Chemical Society, Washington, 1985.-13 p.

140. Ganning J.W., Hanemaaijer J.H., Robbertsen T., Van der Boomgaard T. Fouling of ultrafiltration membranes role of protein adsorption and salt precipitation // J. of Membr. Sci., vol. 40, 1989 p. 199 - 217

141. Garrison G.B. Fresh juice forecast: Clear and uncloudy // Beverage Word Sep., № 197,1986.

142. Green J.H., Stefan L., Paskell L., Goldmintz D. Lipolytic Fermentations of Steackwater by Geotrichum candidum and Candida lipolytica// Applied and Environmental Microbiology, Vol. 31, № 4, American Society for Microbiology, 1976 -p. 569-575.

143. Green M.L., Glover F.A., Scurlock E.M.W., Marshall R.J., Hatfield D.S. Effect of use of milk concentrated by ultrafiltration on the manufacture and ripening of Cheddar cheese.// Journal of Dairy Research, v.48, p.333-341. 1981.

144. Henry J.D., Allerd, R.C.// Dev. Indust. Microbiol. Vol. 13, 1972:- p. 177.

145. Ho W.S.W., Sirkar K.K. Membrane Handbook.// New York, Van Nostrand Reinhold, 1992. 954 p.

146. Hsieh H.P. Inorganic membranes //AIChE Symp. Ser., № 84 (261), 1988. p. 1 -18.

147. Huffman W.S., Murlidhara H.S. Electromembrane technology: a novel approach for antifouling // Proceedings of 6th Ann. Membrane Technology, Planning Conf.// Cambridge, MANorwalk, Business Communications Co. Ltd 1998

148. Instruction Manual for Particle Size Distribution Analyzer CAPA 700// Kyoto, Horiba Ltd - 126 p.

149. Jiao B., Cassano A., Drioli E. Recent advances on membrane processes for the concentration of fruit juices: a review. Journal of Food Eng. Volume 63, 2004, p. 303-324.

150. Jonsson A.S. Influence of shear rate on the flux during ultrafiltration of colloidal substances.//J. Membr. Sci. № 79, 1993. p. 93-99.

151. Khorakiwala K.H., Cheryan M., Mehaia M.A. Biotechnol Bioeng. Symp. Ser.15, 1986.-p. 249.

152. Klein E. Affinity Membranes: Their Chemistry and Performance in Adsorptive Separation Processes.// New York, John Wiley Press, 1991. 152 p.

153. Kochergin V. The future of membrane technology in the sugar industry: Importance of proper testing.// Proceedings of the Sugar Processing Research Institute, Inc., Savannah, GA, USA, C-10, 1998. p. 40-56.

154. Kroner K.H., Nissinen V. Dynamic filtration of microbial suspensions using in axially rotating filter // J. of Membr. Sci., vol. 36, 1988 p. 85 - 100

155. Lai Baruah G., Nayak A, Belfort G. Scale-up from laboratory microfiltration to a ceramic pilot plant: Design and performance.// J. of Membrane Since, Elsevier, 2005.

156. Le M.S., Spark L.B., Ward P.S. The separation of aryl acylamidase by cross flow microfiltration and the significance of enzyme/cell debris interaction.// J. Membr. Sci. № 21, 1984. p. 219-232.

157. Lloyd D.R., Meluch T.B. Selection and evaluation of membrane materials for liquid separations. // Materials Science of Synthetic Membranes, ACS Symp. Ser., №269,1985.-215 p.

158. MacLeod R.A., Idler D.R., W.A.B. Thomson Studies on the Conversion of Fish Stickwater to Solubles// Applied and Environmental Microbiology, Vol. 3, № 6, American Society for Microbiology, 1955 p. 202 - 204.

159. Marshall A.D., Munro P.A. Tragardh G. The effect of protein fouling in microfiltration and ultrafiltration on permeate flux, protein retention and selectivity: A literature review.//Desalination, Vol. 91(1), 1993. p. 65-108.

160. Matsuura T. Synthetic Membranes and Membrane Separation Processes.// CRC Press, Boca Raton, Florida, 1993. 480 p.

161. Membrane Filtration Guidance manual// US EPA's Office of Water, New York, 2005.-332 p.

162. Oldany M., Schock G. Characterization of ultrafiltration membranes by IR, ESCA and contact angle measurements// J. of Membr. Sci., vol. 43, 1989 p. 243 -258.

163. Orme L.E. Trout fejdes and feeding// Manual of fish Calt. 1970. - Part 3. -BSFW, Washington. - 49 p.

164. Padilla-Zakour O., McLellan. M.R. Optimization and modeling of apple juice crossflow microfiltration with a ceramic membrane. J. Food Sci., № 58(2), 1993. -p. 369.

165. Pall Filtron Corp. Company literature.// Northborough, 1995. 93 p.

166. Potter M.C., Michaels A.S. Membrane ultrafiltration: applications in food processing, part 5. // Chem. Tech., 1972. pp. 56-61.

167. Samuelsson G., Huisman I.H., Trfigardh G., Paulsson M. Predicting limiting flux of skim milk in crossflow microfiltration J. of Membrane Since, Elsevier, 2005.

168. Spadoti L.M., Ferreira Domellas J.R.; Roig S.M. Proteolysis of prato type cheese produces using ultrafiltration.// Sci. Agric., v.62, №.3, 2005. p.235-239.

169. Tami membranes. User manual// Tami Industries, Hermsdorf, 2007 91 p.

170. The production of fish meal and oil// FAO fisheries technical paper № 142, Rome, FAO Fisheries Department, 1996. 142 p.

171. Torrey S. Membrane and Ultrafiltration Technology Developments Since 1981 // Park Ridge, NJ: Noyes Data Corp., 1984 78 p.

172. Verma S.K., Srikanth R., Das S.K., and Venkidachalam G. An efficient and novel approach for clarification of sugarcane juice by micro-and ultrafiltration method. // Indian Journal of chemical Technology, Vol. 3, 1996. p. 136-139.

173. Watanabe T. Lipid nutrition in fish// Comp. biochim. Phisiol. 1982. - Vol. 73b, №1.-p. 3-15.