автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Разработка и исследование мембранного аппарата с побудительным движением диффузионного пограничного слоя

На правах рукописи

ЧЕРДАНЦЕВА АЛЕНА АЛЕКСАНДРОВНА

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕМБРАННОГО АППАРАТА С ПОБУДИТЕЛЬНЫМ ДВИЖЕНИЕМ ДИФФУЗИОННОГО ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ

Специальность: 05.18.12 - процессы и аппараты пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово 2006

Работа выполнена в ГОУ ВПО Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности

Научный руководитель: д.т.н., профессор Лобасенко Б.А.

Официальные оппоненты: д.т.н., профессор Петрик П.'Г.

д.т.н., профессор Иванец Г.Е.

Ведущее предприятие: ОАО «Кемеровский хладокомбинат»

Защита состоится июня 2006 г. в /3 час, на заседании диссертаци-

онного совета К 212.089.01 при ГОУ ВПО Кемеровском технологическом институт пищевой промышленности по адресу: 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Кемеровского технологического института пищевой промышленности.

Автореферат разослан « «=?£» мая 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Бакин И.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Разделение смесей на компоненты является одной из важнейших технологических задач во многих отраслях пищевой промышленности. В частности, в молочной промышленности проблема эффективного получения белковых концентратов из вторичного молочного сырья является одной из самых важных. Это связанно с недостатком полноценных пищевых белков в рационе питания населения. Из всех белков животного происхождения, молочные являются самыми полноценными и практически полностью усваиваются организмом. Питательная и биологическая ценность сывороточных белков исключительно высока, поэтому проблема получения этих веществ является актуальной. Применение для этих целей мембранных методов наиболее предпочтительно. Их использование позволяет получать ценнейшие компоненты в нативном состоянии для производства продуктов большего ассортимента и лучшего качества. Однако, использование мембранных методов, несмотря на их безусловную перспективность, в настоящее время ограниченно. Это обусловлено тем, что типовые мембранные аппараты и установки характеризуются невысокой производительностью.

Разработанные в последнее время конструкции мембранных аппаратов с использованием отвода диффузионного слоя из примембранной области, имеют большую производительность и меньшую энергоемкость, что положительно влияет на их использование в промышленности. Вместе с тем, производительность таких аппаратов недостаточно высока. Для её увеличения используют различные методы, такие как ввод дисперсной фазы, применение промежуточной чистки мембраны. Однако, это усложняет конструкцию аппарата, увеличивает вспомогательное время работы и стоимость получаемого продукта, снижает его качество. В связи с этим, актуальной задачей является разработка высокоэффективного мембранного оборудования, позволяющего увеличить производительность, как по отводимому концентрату, так и по образующемуся фильтрату.

Цель и задачи исследований. Целью работы является разработка мембранного аппарата с побудительным движением диффузионного пограничного слоя для интенсификации процесса мембранного концентрирования молочных сред.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

• разработка математической модели процесса мембранного концентрирования стохастическими методами;

• разработка конструкции мембранного аппарата с побудительным движением диффузионного пограничного слоя;

• экспериментальные исследования новой конструкции мембранного аппарата и изучения влияния его конструктивных параметров на концентрацию отводимого диффузионного слоя и проницаемосхь-мем!

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ

библиотека

С.-Петербург ОЭ 200бй кт

ш

лью нахождения их рациональных значений при обработке молочных

сред.

Научная новизна. Разработана математическая модель, описывающая процесс мембранного концентрирования стохастическими методами, позволяющая определять концентрации растворенного вещества в разделяемом растворе, фильтрате, диффузионном слое и отводимой его части в любой момент времени.

Предложены уравнения регрессий процесса мембранного концентрирования для обезжиренного молока и творожной сыворотки, учитывающие влияние конструктивных параметров аппарата на массовое содержание сухих веществ в отводимом диффузионном слое.

Получены экспериментальные данные по влиянию конструктивных параметров аппарата на концентрацию отводимого слоя и проницаемость, определены их рациональные значения при обработке обезжиренного молока и творожной сыворотки.

Практическая значимость и реализация. По результатам теоретических и экспериментальных исследований разработаны две конструкции мембранных аппаратов с отводом диффузионного пограничного слоя, техническая новизна которых защищена патентами РФ.

Проведены испытания опытно-промышленного аппарата на ООО НПО «Скоморошка», которые показали его эффективность.

Предложены технологии производства мороженого и кисломолочных напитков, с использованием концентратов обезжиренного молока, полученного на новом мембранном аппарате.

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре «Процессы и аппараты пищевых производств» ГОУ ВПО КемТИПП в дипломном и курсовом проектировании.

Автор защищает. Новую конструкцию мембранного аппарата с побудительным движением диффузионно! о пограничного слоя; математическую модель процесса мембранного концентрирования; результаты экспериментальных исследований разработанного мембранного аппарата.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на ежегодных научных конференциях КемТИППа (2001 - 2005); Международном симпозиуме «Федеральный и региональный аспекты государственной политики в области здорового питания» (Кемерово, 2002); Межрегиональной конференции молодых ученых «Пищевые технологии» (Казань, 2002-2003); Всероссийской научно-практической конференции «Молодые ученые Сибири» (Улан-Удэ, 2003-2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 27 работ, из них 1 в центральном журнале, 2 депонированных рукописи, 2 патента РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, списка литературы и приложений. Основной текст изложен на 109 страницах

машинописного текста. Работа включает 41 рисунок, 8 таблиц. Список литературы содержит 140 наименования. Приложения представлены на 25 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность и сформулирована цель работы, приведена ее общая характеристика.

В первой главе рассмотрены способы разделения молочных продуктов и, в частности, методы извлечения из вторичного молочного сырья ценных компонентов. Проанализированы конструкции типовых мембранных аппаратов, использующие отвод диффузионного слоя. Представлены основные направления применения мембранных процессов в молочной промышленности.

Вторая глава посвящена математическому моделированию процесса мембранного концентрирования. Для моделирования таких процессов целесообразно использовать стохастические методы, в частности, теорию массового обслуживания (ТМО). При построении математической модели методами ТМО удобно описывать сложную систему в виде размеченного графа, в узлах которого - состояния системы с заданными интенсивностями перехода ^ .

Число состояний системы зависит от сложности рассматриваемой модели процесса. Используя построенный граф, описывающий процесс, составляется система дифференциальных уравнений, решение которой позволяет получить искомые величины (концентрации компонентов).

Рассмотрим систему 8, в которой исходный раствор (состояние К0) поступает в мембранный аппарат (состояние А*,); часть раствора проходит через мембрану, образуя фильтрат (состояние К3); часть частиц оседает на поверхности и образует диффузионный слой (состояние Кг), который отводится для

использования на следующей ступени концентрирования (состояние Щ). На рис. 1 изображен граф состояний, описывающий этот процесс.

Рис. 1 Граф состояний системы

Любая частица (как растворителя, так и растворенного вещества) в любой момент времени тс[О/л) может находиться в одном из этих состояний. Предполагаем, что концентрации частиц растворителя и растворенных вещее I в, находящихся в растворе, в любом из несовместных состояний системы^ являются случайными величинами с экспоненциальной функцией распределения и постоянными интенсивностями перехода Д 0,у =1,2,3,4). Тогда процесс концентрирования, соответствующий граф-схеме, можно описать системой дифференциальных уравнений:

01

.Р^(т}=ЛпР1(тЦя2]+Я24 )Р2(т\

/>4(гЫ24/>2 И

с начальными условиями:

Р0(0) = 1,Л(0) = 0,/ = 1,2,3,4, (2)

и условием нормировки:

1Р/М=1, т е[о,+<=о1 (3)

1=0

где (т) - вероятность того, что частица в момент времени ге[0,оо)

находится в состоянии К,, /=1,2,3,4.

Используя полученные значения вероятностей, как начальные условия для к -ой ступени, получаем алгоритм модели для описания всей установки:

Л(г*) = Р,(0)' ' = 0,1,...4, к = 1,2,3,4..... .(4)

Зная среднее число частиц каждого вида и их вероятности р (т), Р{(т)

(для задерживаемых частиц и для частиц растворителя соответственно), можно определить концен фацию раствора в любой момент времени в каждом из состояний:

(5)

N^r)

где Ni (г) - среднее число задерживаемых частиц в состоянии К , в момент времени ге|0,оо); М, (г ) - среднее число частиц растворителя в состоянии К, в момент времени Ге[0,°о);

При вычислении значений средних Л/ ,(т ), N ¡(г) предполагается, что частицы растворителя и растворенных веществ ведут себя независимо. В этом случае дифференциальные уравнения для средних составляются по одному и тому же графу состояний, но с различными интенсивностями перехода.

Среднее число частиц, находящихся в любой момент времени г в состоянии К/.

М,[т) = М -TFl> N,[T) = N-Pi[T), /=1,2,3,4, (6)

где Pi{t) - вероятность того, что в состоянии К: находится часгица растворителя, /=1,2,3,4.; - вероятность того, что в состоянии К, находится задерживаемая частица, /=1,2,3,4.

Полученная модель реализована с применением ЭВМ в программно-прикладном пакете "Maple 6.0".

В третьей главе приведено описание лабораторного стенда, в состав которого входит разработанная конструкция мембранного аппарата с побудительным движением диффузионного пограничного слоя; приведена методика проведения эксперимента; представлены экспериментальные данные и результаты их обработки.

Схема мембранного аппарата представлена на рис. 2. Устройство работает следующим образом. Основная часть исходного раствора под давлением подается в канал мембранного аппарата, другая часть поступает на лопасти 10, которые приводят во вращение спираль 9. За счёт создания движущей силы в ка-Рис 2 Аппарат для мембранного кон- нале аппарата происходит мембранная центрирования с побудительным дни- филиация. При этом на внутренней по-

жением диффузионного слоя _ _

(1,11 -корпус, 2 кожух, 3- штуцер, 4,5- веРхнос™ ^мбраны 8 образуется слои с кольцевые щели, 6-полый шток, 7- повышенным содержанием растворен-резьба, 8-мембрана, 9-спираль, 10-лопасти, 12,13-штуцера)

к

ных веществ (явление концентрационной поляризации).

Поток и верхняя часть образовавшегося слоя устремляются в корпус 1, где происходит их разделение. Поток поступает во внутреннюю полость штока 6, а слой - в кольцевую щель 4,5 и область, ограниченную проточкой штока и внутренней поверхностью корпуса. Далее они выводятся из аппарата через штуцера 3,5.

Через некоторое время на мембране вследствие концентрационной поляризации образуется устойчивый неподвижный слой с повышенным содержанием растворенных веществ, который в дальнейшем может преобразоваться в слой геля. Это явление значительно снижает скорость процесса, а, следовательно, и производительность. Для его предотвращения необходимо производить постоянное вращение спирали 9, скорость которой зависит от свойств перерабатываемой среды и условий образования слоя. В случае необходимости, при интенсивном образовании последнего, увеличивают частоту вращения спирали.

В качестве исходных растворов для экспериментальных исследований

использовали восстановленное 14 ч————————л——г-— обезжиренное молоко и

творожную сыворотку с массовой долей сухих веществ 8,4 и 4% соответственно.

Предварительная оценка показала, что на концентрацию отводимого слоя и проницаемость мембраны оказывают влияние основные конструктивные параметры спирали: шаг (8, мм), диаметр (с1, мм), а также частота вращения (п, об/мин).

На первом этапе определяли зависимость концентрации отводимого слоя от частоты вращения спирали. Результаты экспериментальных данных представлены на рис. 3. Из графиков видно, что содержание сухих веществ в отводимом слое возрастает до определенного значения, которое соответствует частоте вращения равной 8.5 об/мин. При ее дальнейшем увеличении происходит резкое снижение концентрации в отводимом слое. Это объясняется

>,5 16 11,5 13 16 гцоонин

о,$ г з,5 5 г,5

8.5 1* 11,5 13 14,5 п, общих

Рис 3 Влияние частоты вращения спирали на массовое содержание сухих веществ в отводимом диффузионном слое А - обезжиренное молоко (8,4% масс.) Б - творожная сыворотка (4 % масс) (Р 0 15МПа, Т-20°С, у=0.6 м/с)

тем, что при большей частоте вращения происходит турбулизация потока, диффузионный слой перемешивается с основным потоком, в результате чего содержание сухих веществ в отводимом слое уменьшается.

Частота вращения спирали также оказывает значительное влияние на удельную производительность мембраны по отводимому фильтрату. Сравнительная оценка проницаемости мембраны, при одинаковых технологических режимах, без и с вращением спирали, значительно отличаются (рис. 4). Из графика видно, что вращение спирали оказывает бла! оприятное влияние на проницаемость и увеличивает ее более чем в 2 раза. С нашей точки зрения, это можно объяснить тем, что в результате отвода части слоя с поверхности мембраны происходит уменьшение его толщины, что приводит к снижению гидравлического сопротивления и, как следствие, увеличению проницаемости. Значительное увеличение частоты вращения спирали (более 8.5 об/мин), приводит к увеличению проницаемости по фильтрату, однако при этом за счет турбулизации потока происходит существенное снижение концентрации в отводимом диффузионном слое, которая практически приближается к её значению в канале аппарата. Данные условия работы можно рекомендовать для осуществления промежуточной очистки мембраны.

В дальнейших исследованиях изучали влияние шага спирали на концентрацию отводимого слоя. Результаты экспериментальных данных представлены на рис. 5. Изменения содержания сухих веществ в отводимом диффузионном слое от продолжительности при различном шаге спирали имеет циклический характер.

Рис.4 Изменение удельной производительности по фильтрату от продолжительности обработки с вращением и без вращения спирали (Р-0.15МПа, Т=20°С, у=0.6 м/с)

-1=2 -5=3 -8=5

Рис. 5 Зависимость содержания сухих веществ в отводимом диффузионном слое от продолжительности обработки при различном шаге спирали Среда - творожная сыворотка (Р=0 15МПа, Т=20°С, у=0.6 м/с, п=8.5 об/мин)

14

см

ф 1?

ц

(5 10

8

6

4

■>

\

-<

-5=2

-5=5

Рис 6 Динамика изменения удельной производитель-нос ги по фильтрату от продолжительности обработки ири различном шаге спирали

При этом максимальная концентрация в отводимом слое соответствует шату равному 8-Змм.

Шаг спирали также оказывает влияние на проницаемость мембраны (рис.

6). При этом проницаемость мембраны тем выше, чем меньше шаг спирали. С нашей точки зрения, это происходит вследствие того, что при меньшем шаге мембрана более интенсивно очищается.

Результаты экспериментальных данных по изучению влияния отношения диаметров спирали и мембраны на концентрацию отводимого слоя представлены на рис.7. Заметный рост концентрации в отводимом диффузионном слое наблюдается при отношении диаметров спирали и мембраны равном

<1сп/с1м=0,95.

При увеличении этого отношения концентрация резко снижается. При минимальном отношении, равным с)сп/с1м=0,8, концентрация в 01 водимом слое возрастает незначительно. Это объясняется тем, что в этом случае практически не происходит контакта витков спирали с диффузионным слоем, следствием чего является незначительное увеличение концентрации. Проведенные экспериментальные исследования по изучению влияния отношения <3СП/УМ на проницаемость мембраны показали, чго удельная производительность тем выше, чем больше отношение <1сП/<1и (рис. 8).

Рис. 7 Влияние отношения диаметров спирали и мембраны на содержание сухих веществ в отводимом диффузионном слое от продолжительное!и Среда - шорожная сыворотка (Р=0.15МПа,Т=20°С,у 0.6м/с,8=Змм,п=8.5об/мин)

- с1спМм=0 -аспМи^о.эб

-1кп/ам=0,99

Рис. 8 Влияние отношения диаметров спирали и мембраны на удельную проницаемость мембраны

V ^ ч 2

V <

.4

1 " """"

— —

О 025 0 5 0 75 1 Ц6 15 175 ? 125 25

£75 !

I, час

Рис 9 Динамика изменения удельной производительности от продолжительности с использованием промежуточной чистки мембраны

1-изменение проницаемости мембраны при постоянном вращении спирали(п=8.5 об/мин);

2-изменение проницаемости с использованием промежуточной чистки мембраны (с кратковременным увеличением до п=25 об/мин),

3-средняя проницаемость мембраны за счет осуществления промежуточной чистки;

Это объясняется тем, что при большем диаметре спираль лучше очищает поверхность мембраны. Однако в этом случае концентрация отводимого слоя снижается (рис. 7).

Учитывая то обстоятельство, что при сопоставимых диаметрах фильтрационного канала и спирали, возможно, заклинивание последней, целесообразно поддерживать это соотношение в пределах 0,95.

Исследования по изучению динамики изменения проницаемости от продолжительности при различных частотах вращения спирали, представлены на рис. 9. Как видно, в течение часа происходит уменьшение проницаемости до постоянного значения. В этом случае целесообразно проводить ее очистку. Это осуществляется за счет кратковременного увеличения частоты вращения спирали с 8.5 об/мин до 25 об/мин. При этом проницаемость повышается более чем в 2 раза (с 16 до 38 л/(м3ч)). Повторная очистка (через 2 часа работы), также приводит к значительному восстановлению ее производительности.

В течение трех часов работы она увеличивается более чем в два раза В этой связи рекомендуется периодически проводить очистку мембраны. В сочетании с отводом диффузионного слоя

это значительно интенсифицирует процесс мембранного концентрирования

На основе проведенных экспериментальных исследований получены интервалы варьирования основных конструктивных параметров спирали, которые использованы при проведении двухуровневого трехфакторного эксперимента (ПФЭ 23). Целью которого являлось исследование влияния частоты вращения спирали (п=5...15об/мин), отношения диаметров спирали и мембраны (с1сп/<1м=0.9...0.95), шага спирали (8=3...4мм) на концентрацию отводимого диффузионного слоя. Обработка экспериментальных данных с помощью ЭВМ позволила получить уравнения регрессии (7) и (8) при обработке обезжиренного молока и творожной сыворотки соответственно.

С=-49331+71^8<1сп^м+14,5198-0,414867п-17,6567<1сп/(1м8-0,1099838п (7)

С=-13,154+25,572(1сп/с1м-1,0088+0,484857п+0,0424168п+0,7983с1спЛ1м Б (8)

Для оценки эффективности предложенной конструкции были проведены сравнительные испытания типового оборудования, базовой конструкции и нового аппарата. Динамика изменения концентрации от продолжительности представлена на рис. 10.

Анализ данных, полученных при одинаковых технологических параметрах и площади фильтрующих элементов, показал, что за одинаковый промежуток времени (300 мин) содержание сухих веществ в концентрате, полученном на новом аппарате, превышает аналогичный показатель типового оборудования в 1.7 раза и на 24% базовую конструкцию.

В четвертой главе Показано целесообразность использования разработанного аппарата для получения концентратов обезжиренного молока. Концентраты рекомендуется применять при производстве мороженого и кисломолочных напитков. Предложены технологические схемы и рецептуры, учитывающие замену сухого обезжиренного молока концентратом с содержанием сухих веществ 22 %, масс.

^ мин

■ новый аппарат

— - базовая конструкция

- - - таловое мембранное оборудование

Рис 10 Сравнение нового аппарата с типовой и базовой конструкцией

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработаны две конструкции мембранных аппаратов с отводом диффузионного слоя, техническая новизна которых подтверждена патентами РФ. Одна из них характеризуется наличием полого штока для отвода диффузионного слоя (базовая), другая (модернизированная) - подвижной спиралью, установленной перед штоком, обеспечивающая побудительное движение последнего. Такое решение позволяет значительно повысить производительность, как по отводимому концентрату, так и по образующемуся фильтрату.

2. Исследовано влияние конструктивных параметров спирали на массовое содержание сухих веществ в отводимом диффузионном слое и проницаемость мембраны, определены их рациональные значения при переработке обезжиренного молока и творожной сыворотки. Получены регрессионные модели, адекватно описывающие зависимость концентрации отводимого слоя от конструктивных параметров спирали.

3. На основе теории случайных процессов и методов теории массового обслуживания разработана математическая модель процесса мембранного концентрирования в аппарате с побудительным движением диффузионного слоя. Она позволяет определять концентрации растворенных веществ в разделяемом растворе, фильтрате, диффузионном слое и отводимой его части в любой момент времени. Сравнительный анализ результатов полученных с помощью предложенной модели и экспериментальных данных подтвердил ее адекватность, при этом расхождение не превышает ±15%.

4. Результаты сравнительных испытаний предложенной и базовой конструкций, показали, что при получении продукта одинаковой концентрации, при равных технологических параметрах и площади филырующих элементов, продолжительность работы, с использованием разработанного аппарата, снижается на 24 %.

5. Предложены технологии производства мороженого и кисломолочных напитков, с использованием концентратов обезжиренного молока, полученных на новом мембранном аппарате.

ПЕРЕЧЕНЬ ПУБЛИКАЦИЙ

Основное содержание диссертации опубликовано в 27 научных работах, наиболее значимыми являются:

1. Лобасенко Б. А. Влияние технологических параметров на отвод диффузионного слоя при мембранном концентрировании / Б.А. Лобасенко, A.A. Меха-ношина (Черданцева), A.A. Сафонов, Д.М. Силков // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сборник научных трудов, выпуск 3. - Кемерово, 2001,- С. 126.

2. Лобасенко Б.А. Малоотходная технология переработки молочной сыворотки / Б.А. Лобасенко, A.A. Сафонов, A.A. Механошина (Черданцева), А.Г. Семенов, Д.М. Силков // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сборник научных трудов, выпуск 4. - Кемерово, 2002,- С. 123.

3. Лобасенко Б.А. Тенденции развития мембранного оборудования для концентрирования молока и молочной сыворотки / Б.А. Лобасенко, A.A. Механошина (Черданцева), A.A. Сафонов, Д.М. Силков // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сборник научных трудов, выпуск 4.

- Кемерово, 2002.- С. 122.

4. Лобасенко Б.А. Разработка нового типа мембранного оборудования для концентрирования пищевых / Б.А. Лобасенко, A.A. Механошина (Черданцева) // Пищевые продукты и здоровье человека, сборник тезисов докладов ежегодной аспирантско-студенческой конференции. - Кемерово, 2002.- С. 75.

5. Механошина A.A. (Черданцева) Мембранное оборудование нового типа для концентрирования молочных продуктов // Пищевые технологии: сборник тезисов Межрегиональной конференции молодых ученых, г. Казань, КГТУ, 23.05.2002. - Казань, 2002. - С. 47.

6. Механошина A.A. (Черданцева) Мембранные технологии переработки вторичных молочных ресурсов / A.A. Механошина (Черданцева), Д.М. Силков // Федеральный и региональный аспекты государственной политики в области здорового питания: тезисы международного симпозиума. - Кемерово, 2002. - С. 108.

7. Лобасенко Б.А Интенсификация баромембранных процессов на основе мембранного оборудования нового тина / Б.А. Лобасенко, A.A. Механошина (Черданцева) // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сборник научных работ, выпуск 6. - Кемерово, 2003. - С. 84.

8. Механошина A.A. (Черданцева) Исследование мембранного аппарата нового типа с использованием промежуточной чистки мембраны // Пищевые технологии: сборник тезисов Межрегиональной конференции молодых ученых, г. Казань, КГТУ, 23.04.2003,- Казань, 2003. - С. 66.

9. Механошина A.A. (Черданцева) Исследование мембранною аппарат нового типа с побудительным движением диффузионного пограничного слоя // Пищевые технологии: сборник тезисов Межрегиональной конференции молодых ученых, г. Казань, КГТУ, 23.04.2003.- Казань, 2003. - С. 67.

Ю.Павский В.А. Применение однородных цепей Маркова в процессах мембранного концентрирования / В.А. Павский, A.A. Механошина (Черданцева), Т.В. Лощинина // Пищевые продукты и здоровье человека: сборник тезисов докладов ежегодной аспирантско-студенческой конференции. - Кемерово, 2002.

- С. 74.

11.Механошина А.А Сравнительный анализ работы баромембранного аппарата осуществляющего отвод диффузионного слоя / A.A. Механошина, Д.М.

Силков // Молодые ученые Сибири- Материалы всероссийской молодежной научно-технической конференции. - Улан-Удэ, изд-во ВСГТУ, 2003.- С. 79-81

12.Механошина A.A. (Черданцева) Разработка и исследование мембранного аппарата с побудительным движением диффузионного пограничного слоя / A.A. Механошина (Черданцева), Р.В. Котляров // Пищевые продукты и здоровье человека: сборник гезисов докладов ежегодной аспирантско-студенческой конференции. - Кемерово, 2005. - С. 123-124.

13.Механошина A.A. (Черданцева) Разработка аппарата для мембранного концентрирования с целью увеличения производительности / A.A. Механошина (Черданцева), Д.М. Силков, Е.Е. Истратова // Молодые ученые Сибири: Материалы всероссийской молодежной научно-технической конференции. - Улан-Удэ, изд-во ВСГТУ, 2005. - С. 288-291.

14.Павский В.А. Математическое моделирование процесса мембранного концентрирования на основе марковских процессов. / Павский В.А., Механошина A.A. (Черданцева); КемТИПП. - М. 2005. - 17 с: Деп. в ВИНИТИ 12.07.2005, № 996 В2005.

15.Лобасенко Б.А. Мембранное концентрирование обезжиренного молока на аппарате с побудительным движением диффузионного слоя / Б.А. Лобасенко, A.A. Механошина (Черданцева) // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. -М., 2005.- № 6. С. 25-27.

16.Патент 2181619 РФ, МКИ В 01 D 63/06. Аппарат для мембранного концентрирования / Б.А. Лобасенко, A.A. Сафонов, Р.Б. Лобасенко, A.A. Черданцева (Россия). - № 2000127005; Заявлено 27.10.2000; Опубл. 27.04.2002, Бюл. № 12.

17.Патент 2217224 РФ, МКИ В 01 D 63/06. Аппарат для мембранного концентрирования / Б.А. Лобасенко, В.А. Павский, A.A. Механошина (Черданцева), Т.В. Лощинина (Россия). - № 2002113872; Заявлено 27.05.2002; Опубл. 27.11.2003, Бюл. №33.

Выражаю большую благодарность к. т. н доценту, зав. кафедрой высшей математики ГОУ ВПО Кемеровского технологического института пищевой промышленности Павскому Валерию Алексеевичу за ценные советы и указания, высказанные при выполнении и обсуждении данной работы.

Подписано к печати^^.05.06. формат 60x90/16 Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № Отпечатано на ризографе ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности 650056, г. Кемерово, б-р Строителей, 47 отпечатано в лаборатории множительной техники ГОУ ВПО КсмТИППа 650010, г. Кемерово, ул. Красноармейская, 52

¿QQCft

j 14 7 0 1

Введение и постановка задач исследования.

ГЛАВА 1 Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1 Методы разделения жидких молочных продуктов.

1.2 Мембранные методы разделения.

1.2.1 Классификация и характеристика мембранных методов.

1.2.2 Конструкции мембранных аппаратов.

1.3 Применение мембранных методов в молочной промышленности.

Выводы по главе.

ГЛАВА 2 Математическое моделирование процесса мембранного концентрирования стохастическими методами.

2.1 Анализ применения цепей Маркова для описания мембранных процессов.

2.2 Разработка математической модели процесса мембранного концентрирования в аппарате с побудительным движением диффузионного пограничного слоя.

Выводы по главе.

ГЛАВА 3 Разработка и экспериментальные исследования мембранного аппарата с побудительным движением диффузионного слоя.

3.1 Разработка мембранного аппарата с побудительным движением диффузионного слоя.

3.2 Описание лабораторного стенда.

3.3 Методика проведения экспериментальных исследований.

3.4 Экспериментальные исследования мембранного аппарата и обработка полученных данных.

I• Выводы по главе.

ГЛАВА 4 Практическая реализация мембранных методов. 4.1 Применение мембранных методов при получении кисломолочных напитков.

4.2 Применение мембранных методов при производстве мороженого.

Выводы по главе.

Основные результаты работы и выводы. * Литература.

Актуальность работы. Разделение смесей на компоненты является одной из важнейших технологических задач во многих отраслях пищевой промышленности. В частности, в молочной промышленности проблема эффективного получения белковых концентратов из вторичного молочного сырья является одной из самых важных. Это связанно с недостатком полноценных пищевых белков в рационе питания населения. Из всех белков животного происхождения, молочные являются самыми полноценными и практически полностью усваиваются организмом. Питательная и биологическая ценность сывороточных белков исключительно высока, поэтому проблема получения этих веществ является актуальной. Применение для этих целей мембранных методов наиболее предпочтительно. Мембранная технология и мембраны как ее основной элемент в последние два десятилетия широко применяются для очистки, разделения (фракционирования) и концентрирования растворов. Среди мембранных процессов особенно интенсивно развиваются баромембранные (микро-, ультрафильтрация и обратный осмос), движущей силой которых является разность давлений по обе стороны мембраны. Если обратный осмос изучен достаточно полно, а результаты обобщены в работах [21,24,25,77,83,123], то существенно в меньшей мере это касается микрофильтрации и тем более ультрафильтрации, несмотря на ее очевидную перспективность.

Расширение исследований в области ультрафильтрации и особенно широкое практическое применение ее в последние несколько лет настоятельно требуют обобщения имеющихся теоретических и экспериментальных сведений, что позволит обратить внимание на многие нерешенные вопросы и углубить исследования по теории ультрафильтрации. Это даст возможность решать практические задачи на должном экспериментально-теоретическом уровне, что особенно важно в связи с возрастающей актуальностью проблемы ограниченности сырьевых ресурсов, которые необходимо использовать на качественно новом уровне, предполагающем как более экономное и полное их потребление, так и создание замкнутых циклов производства, оказывающих минимальное влияние на окружающую среду и, позволяющих перерабатывать отходы в ценные продукты. Ультрафильтрация во многих случаях представляет одно из ключевых звеньев таких циклов.

Одним из резервов повышения эффективности производства и переработки молока является рациональное использование вторичного молочного сырья. Это касается обезжиренного молока, получаемого при выделении жировой эмульсии из цельного молока, которое в свою очередь представляет собой ценное сырье и в своем составе содержит микро- и ультраэлементы: железо, медь, марганец, кобальт, мышьяк, йод, кремний, а так же белок, лактозу, минеральные соли и аминокислоты. Это так же относится и к молочной сыворотке, образующейся при выработке сыра, творога и казеина, в состав которой входят молочный жир, белки, лактоза, минеральные соли, аминокислоты. Мембранные методы позволяют использовать образующиеся при производстве продуктов питания вторичные молочные ресурсы для получения белкового концентрата, для создания новых продуктов, имеющих хорошие органолептические характеристики, высокую пищевую ценность, лечебное или профилактическое действие, но при этом относительно низкую себестоимость.

Однако при всех положительных сторонах мембранных методов у них имеются недостатки, снижающие производительность процесса. Наиболее существенным является образование на поверхности мембраны слоя с повышенной концентрацией задерживаемых веществ (явление концентрационной поляризации), что в дальнейшем приводит к образованию слоя геля на ее поверхности. Именно в нем сосредоточенно основное сопротивление массопереносу. Явление концентрационной поляризации характерно в большей или в меньшей степени для всех мембранных процессов, и особенно сильно проявляется при ультрафильтрации.

Известные методы интенсификации процесса мембранного концентрирования, такие как турбулизация потока, за счет увеличения его скорости, применение турбулизирующих вставок, введение дисперсной фазы, использования полей различной природы и пр., недостаточно эффективны.

Разработанные в последнее время конструкции мембранных аппаратов с использованием отвода диффузионного слоя из примембранной области, имеют большую производительность и меньшую энергоемкость, что положительно влияет на их использование в промышленности. Вместе с тем, производительность таких аппаратов недостаточно высока. Для её увеличения используют различные методы, такие как ввод дисперсной фазы, применение промежуточной чистки мембраны. Однако, это усложняет конструкцию аппарата, увеличивает вспомогательное время работы и стоимость получаемого продукта, снижает его качество. В связи с этим, актуальной задачей является разработка высокоэффективного мембранного оборудования, позволяющего увеличить производительность, как по отводимому концентрату, так и по образующемуся фильтрату.

Цель и задачи исследований. Целью работы является разработка мембранного аппарата с побудительным движением диффузионного пограничного слоя для интенсификации процесса мембранного концентрирования молочных сред.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

• разработка математической модели процесса мембранного концентрирования стохастическими методами;

• разработка конструкции мембранного аппарата с побудительным движением диффузионного пограничного слоя;

• экспериментальные исследования новой конструкции мембранного аппарата и изучения влияния его конструктивных параметров на концентрацию отводимого диффузионного слоя, и проницаемость мембраны, с целью нахождения их рациональных значений при обработке молочных сред.

Научная новизна. Разработана математическая модель, описывающая процесс мембранного концентрирования стохастическими методами, позволяющая определять концентрации растворенного вещества в разделяемом растворе, фильтрате, диффузионном слое и отводимой его части в любой момент времени.

Предложены уравнения регрессий процесса мембранного концентрирования для обезжиренного молока и творожной сыворотки, учитывающие влияние конструктивных параметров аппарата на массовое содержание сухих веществ в отводимом диффузионном слое.

Получены экспериментальные данные по влиянию конструктивных параметров аппарата на концентрацию отводимого слоя и проницаемость, определены их рациональные значения при обработке обезжиренного молока и творожной сыворотки.

Практическая значимость и реализация. По результатам теоретических и экспериментальных исследований разработаны две конструкции мембранных аппаратов с отводом диффузионного пограничного слоя, техническая новизна которых защищена патентами РФ.

Проведены испытания опытно - промышленного аппарата на ООО НПО «Скоморошка», которые показали его эффективность.

Предложены технологии производства мороженого и кисломолочных напитков, с использованием концентратов обезжиренного молока, полученного на новом мембранном аппарате.

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре «Процессы и аппараты пищевых производств» КемТИПП в дипломном и курсовом проектировании.

Автор защищает. Новую конструкцию мембранного аппарата с побудительным движением диффузионного пограничного слоя; математическую модель процесса мембранного концентрирования; результаты экспериментальных исследований разработанного мембранного аппарата.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработаны две конструкции мембранных аппаратов с отводом диффузионного слоя, техническая новизна которых подтверждена патентами РФ. Одна из них характеризуется наличием полого штока для отвода диффузионного слоя (базовая), другая (модернизированная) - подвижной спиралью, установленной перед штоком, обеспечивающая побудительное движение последнего. Такое решение позволяет значительно повысить производительность, как по отводимому концентрату, так и по образующемуся фильтрату.

2. Исследовано влияние основных конструктивных параметров спирали на массовое содержание сухих веществ в отводимом диффузионном слое и проницаемость мембраны, определены их рациональные значения при переработке обезжиренного молока и творожной сыворотки. Получены регрессионные модели, адекватно описывающие зависимость концентрации отводимого слоя от конструктивных параметров спирали.

3. На основе теории случайных процессов и методов теории массового обслуживания разработана математическая модель процесса мембранного концентрирования в аппарате с побудительным движением диффузионного слоя. Она позволяет определять концентрации растворенных веществ в разделяемом растворе, фильтрате, диффузионном слое и отводимой его части в любой момент времени. Сравнительный анализ результатов полученных с помощью предложенной модели и экспериментальных данных подтвердил ее адекватность, при этом ошибка расчетов не превышает ±15%.

4. Результаты сравнительных испытаний предложенной и базовой конструкций, показали, что при получении продукта одинаковой концентрации, при равных технологических параметрах и площади фильтрующих элементов, продолжительность работы, с использованием разработанной конструкции снижается на 24%.

5. Предложены технологии производства мороженого и кисломолочных напитков, с использованием концентрата обезжиренного молока, полученного на новом мембранном аппарате.

110

1. Абид Джават Кадым эль Амири. Сублимационная сушка творога, выработанного из обезжиренного молока, концентрированного ультрафильтрацией. Дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. - Одесса, 1982. -145 с.

2. Алексеев Н.Г. и др. Технология продуктов детского питания. М.: Колос, 1992.- 190 с.

3. Банникова JI. А. Селекция молочнокислых бактерий и их применение в молочной промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1975. - 256 с.

4. Барабанщиков Н.В. Качество молока и молочных продуктов.- М.: Колос, 1980.-225 с.

5. Барабанщиков Н.В. Молочное дело. 2-е изд., перер. и доп. М.: Агропромиздат, 1990. - 350 е., ил.

6. Баруча-Рид А.Т. Элементы теории марковских процессов и их приложения. М.: Наука, 1969.

7. Белов Н. И. Ультрафильтрация и ее применение в технике. М.: Молочная промышленность. 1970. - № 5, 215 с.

8. Белов В. В. Произродство творога с применением ультрафильтрации. Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук., 1987. 16 с.

9. Богданов А. П. Результаты испытания ультрафильтрационных мембран / А. П. Богданов, К. М. Сададзе, Н. В. Павлова, М.: Молочная промышленность. - 1984. - № 7. С. 8-10.

10. Богданова Е.А. Технология цельномолочных продуктов и молочно-белковых концентратов: Справочник / Е.А. Богданова, Р.Н. Хандак, З.С. Зобкова и др. М.: Агропромиздат, 1989. -311 с.

11. И. Брок Т. Мембранная фильтрация / Пер. с англ. С.М. Зеньковского, M.JT. Шульмана, Под ред. Б.В. Мчедлишвилли. М.: Мир, 1987. - 462 е., ил.

12. Брык M.T. Мембранная технология в пищевой промышленности / М.Т. Брык, В.Н. Голубев, А.П. Чагаровский. Киев: Урожай, 1991. - С. 224.

13. Брык М.Т. Ультрафильтрация / М.Т. Брык, Е.А. Цапюк. Киев: Наукова думка, 1989. - С. 288.

14. Брык М.Т. Мембранная технология в промышленности / М.Т. Брык, А.Е. Цапюк, А.А. Твердый. Киев: Техника, 1990. - С. 247.

15. Брыковская Г.В. Ингридиенты для мороженого / Молочная промышленность. 2006. -№ 1.

16. Вентцель Е.С. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения / Е.С. Вентцель, J1.A. Овчаров. М.: Наука. «Высшая школа», -2000.-С. 384.

17. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука. «Высшая школа»,- 1998.-С. 576.

18. Гнеденко Б.В. Введение в теорию массового обслуживания / Б.В. Гнеденко, И.Н. Коваленко. М.: Наука, 1987. - С. 336.

19. Глазачев В.В. Технология молочных продуктов.

20. Глаголева Л.Э. Некоторые аспекты производства мороженого с использованием фосфолипидов / Л.Э. Глаголева, К.К. Полянский // Молочная промышленность.-2001. -№ 10.

21. Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов. М.: Легкая и пищевая промышленность, -1984. - С. 344.

22. Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов. М.: Колос,-1997. -С. 288.

23. Государственный стандарт Союза ССР. Сборник. Молоко. Молочные продукты и консервы молочные. М.: Издательство стандартов, 1989. — С. 489.

24. Грачев Ю.П. Математические методы планирования экспериментов.- М.: Пищевая промышленность, 1979. - С. 200.

25. Гуляев-Зайцев С.С. Применение осветленной ультрафильтрацией сыворотки при производстве напитков / С.С. Гуляев-Зайцев, Н.Н. Романовская, Л.П. Калашникова // Молочная промышленность. 1984. -№6.

26. Данченко О. С. Экспресс-инфирмация / О. С. Данченко, П. Г. Доброскок // Пищевая промышленность: Минск, 1983. - № 9. С. 12.

27. Доценко В.А. Лечебно-профилактическое питание // Вопросы питания. -2001. -№1.-С. 21-25.

28. Деллашери К. Емкости и случайние процессы.- М.: Издательство «Мир», 1975.-С. 193.

29. Донской А.В. Ультразвуковые электро-технические установки / А.В. Донской, O.K. Келлер, Г.С. Кратыш. Л: Энергия, - 1968. - С. 256.

30. Дьяченко П.Ф. Исследование белков молока. Труды ВНИМИ. Вып. 19,- 1959.-С. 3-84.

31. Дынкин Е.Б. Марковские процессы. М.: Физматгиз, 1963.

32. Дынкин Е.Б., Юшкевич А.А. Теоремы и задачи о процессах Маркова. М.: Наука, - 1967.

33. Дытнерский Ю. И. Баромембранные процессы. Теория и расчет. -М.: Химия, 1986. - С. 272.

34. Дытнерский Ю. И. Обратный осмос и ультрафильтрация. М.: Химия, - 1978.-С. 251.

35. Евдокимов И. А. Мембранные технологии в молочной промышленности / И. А. Евдокимов, Е. Р. Абдулова. -М.: Переработка молока. -2001.-№ 10.

36. Зобкова З.С. О консистенции кисломолочных продуктов / З.С. Зобкова, Т.П. Фурсова // Молочная промышленность. 2002. - № 9, С. 31-33.

37. Золотин Ю. П. Оборудование предприятий молочной промышленности. -М.: Агропромиздат, 1985. - С. 270.

38. Зябрев А. Ф. Применение мембранных процессов при переработке молочных продуктов. -М.: Переработка молока. 2001,- № 12.

39. Зябрев А. Ф. Применение мембранных процессов при переработке молочных продуктов. -М.: Переработка молока. 2002. - № 1.

40. Иванова С.А., Использование цепей Маркова в процессах мембранного разделения/ С.А. Иванова, Б.А. Лобасенко, В.А. Павский / Технология продуктов повышенной пищевой ценности: Сб. науч. тр., Кемерово. 2000.-С. 134.

41. Иванова С. А. Концентрация молочной сыворотки на мембранной установке с отводом поляризационного слоя. Автореф. дис. на соиск. учен, степени катд. техн. наук. Кемерово. - 2002 - С. 18.

42. Ивашура А.И. Молоко и жизнь. -М.: Колос, 1976.- С. 192.

43. Инихов Г.С. Методы анализа молока и молочных продуктов. Справочное руководство / Г.С. Инихов, Н.П. Врио. -М.: Пищевая промышленность. 1971. - С. 423.

44. Кавицкая А.А. Предотвращение загрязнения мембран осадками малорастворимых соединений // Химия и технология воды. 1990. -12. № 9. -С. 811 -819.

45. Карелин Ф.Н. Обессоливание воды обратным осмосом. М.: Стройиздат. - 1988. - С. 205.

46. Карелин Ф.Н. Состояние углекислотной системы при опреснении гиперфильтрацией / Ф.Н. Карелин, Н.Я. Садыхов, А.А. Аскерния // Химия и технология воды. 1984. - 6. № 1. - С. 29 - 31.

47. Кафаров В.В. Системный анализ процессов химической технологии / В.В. Кафаров, И.Н. Дорохов, С.Ю. Арутюнов. М.: Наука, - 1985. - С. 440.

48. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания. М.: Машиностроение, - 1979. - С. 432.

49. Кефир как продукт высоких биотехнологий: Молочная промышленность. 2003. - № 5, -С. 38-39.

50. Ковтунова JI.E. Организация безотзодного производства в молочной промышленности / Л.Е. Ковтунова, И.Г. Бумуева // Обзорн. информ. .- М.: ЦНИИТЭИ мясмолпром. - 1983. - С. 49.

51. Козлов В.Н. Молочные продукты, полезные всем / В.Н. Козлов, М. Я. Бренц. -М.: Легкая пищевая промышленность. 1981. -С. 127.

52. Козлов В.Н. Технология молочно-белковых продуктов / В.Н. Козлов, А.Ф. Затирка. Киев: Урожай. - 1988. - С. 167.

53. Кузнецов В.В. Новое технологическое оборудование для сыродельной промышленности / Обзорн. информ. М.: ЦНИИТЭИ-мясомолпром. - 1984. - С. 44.

54. Кузнецов В.В. Основное технологическое оборудование для переработки обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки Обзорн. информ. М.: ЦНИИТЭИ-мясомолпром. - 1982. - С. 41.

55. Красникова Л.В. Роль микрофлоры закваски в повышении качеств молочных продуктов / Л.В. Красникова, Н.Е. Кострова // Обзорная информация. М.: АгроНИИТТЭИММП. - 1989. - С. 36.

56. Крусь Г.Н. Технология молока и оборудование предприятий молочной промышленности / Г.И. Крусь, В.Г. Тиняков, Ю.Ф. Фофанов. М.: Агропромиздат, - 1989. - С. 279.

57. Кэмпбел, Производство молока / Кэмпбел, Р. Джон, Маршал, Т Роберт. Перевод с англ. М.Н. Барабанщикова и др.; Под ред. Н.В. Барабанщикова, А.П. Бегучева//- М.: Колос. 1980. - С. 670.

58. Липатов Н.Н. Мембранные методы разделения молока и молочных продуктов / Н.Н. Липатов, В.А. Марьин, Е.А. Фетисов. М.: Пищевая промышленность. -1976. - С. 168.

59. Лобасенко Б.А. Интенсификация баромембранных процессов на основе отвода поверхностного концентрата задерживаемых компонентов. Автореф. дис. на соиск. учен. степ. докт. техн. наук. Кемерово. - 2001. - С. 35.

60. Лобасенко Б.А. Процессы гидро-механического разделения пищевых сред / Б.А. Лобасенко, Ю.В. Космодемьянский. Кемерово: КемТИПП. - 1999. -С. 103.

61. Лобасенко Р.Б. Теоретические аспекты процесса ультрафильтрации молочных сред. Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. -Кемерово, 2004. 18 с.

62. Лобасенко Б.А. Мембранный аппарат, использующий отвод диффузионного слоя с поверхности мембраны / Б.А. Лобасенко, С.А. Иванова // Хранение и переработка сельхозсырья. 2001. - №7. С. 57-59.

63. Лобасенко Б.А. Мембранное концентрирование обезжиренного молока на аппарате с побудительным движением диффузионного пограничного слоя / Б.А. Лобасенко, А.А. Механошина. КемТИПП. М. 2004. - 11 с: Деп. в ВИНИТИ 19.05.2004, №861 В2004.

64. Лобасенко Б.А. Мембранное концентрирование обезжиренного молока на аппарате с побудительным движением диффузионного слоя / Б.А. Лобасенко, А.А. Механошина // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. -М., 2005-№ 6. С. 25-27.

65. Мамет А.П. Теплоэнергетика / А.П. Мамет, Ж.С. Мельникова, Т.Н. Шур // 1979. - № 9. - С. 31 - 34.

66. Маршал К.Р. Тенденции развития тенологии в молочной промышленности / К.Р. Маршал, P.M. Фенвик // Молочная промышленность. -2002.-№2.-С. 14-16.

67. Механошина А.А. Мембранное оборудование нового типа для концентрирования молочных продуктов // Межрегиональная конференция молодых ученых «Пищевые технологии»: Сборник тезисов. Казань, КГТУ,23.05.2002- Казань, 2002. С. 47.

68. Механошина А.А. Интенсификация мембранных процессов / А.А. Механошина, Д.М. Силков // Пищевые технологии: сборник тезисов Межрегиональной конференции молодых ученых, г. Казань, КГТУ, 23.05.2002. Казань, 2002. - С. 48.

69. Механошина А.А. Исследование мембранного аппарата нового типа с использованием промежуточной чистки мембраны // Пищевые технологии: сборник тезисов Межрегиональной конференции молодых ученых, г. Казань, КГТУ, 23.04.2003. Казань, 2003. - С. 66.

70. Молочников В.В. Производство и использование белков молочной сыворотки / В.В. Молочников, П.Г. Нестеренко, В.Н. Задорожная. М.: ЦНИИТЭИ-мясомолпром. - 1983. - С. 47.

71. Николаев Н.И. Диффузия в мембранах. М.: Химия, -1980.-С. 187.

72. Оленев Ю.А. Производство мороженого / Ю.А. Оленев, Н.Д. Зубова // Пищевая промышленность. -1977. С. 233.

73. Павский В.А. Расчет функции осуществимости решения параллельных задач на распределенных вычислительных системах / В.А. Павский, К.В. Павский, В.Г. Хорошевский // Труды VI Международного семинара. Новосибирск, Сибирское отделение РАН. 1998. - С. 218.

74. Павский В.А. Методы расчета показателей осуществимости решения задач на однородных вычислительных системах // Вопросы теории и построения вычислительных систем. Вып.70. Новосибирск, -1977. -С.41-56.

75. Павский В.А. Математическое описание непрерывного процесса мембранного концентрирования на основе марковских процессов / В.А. Павский, Б.А. Лобасенко, С.А. Иванова // Хранение и переработка сельхозсырья. М., 2001. - №4. С. 39-40.

76. Павский В.А. Применение методов теории массового обслуживания для описания процессов мембранного концентрирования / В.А.

77. Павский, Б.А. Лобасенко, С.А. Иванова // Хранение и переработка сельхозсырья. М., 2001. - № 12. С. 15-18.

78. Павский В.А. Разработка математической модели мембранного концентрирования на основе непрерывных цепей Маркова / В.А. Павский, Б.А. Лобасенко, С.А. Иванова // Хранение и переработка сельхозсырья. М., 2000. -№8. С. 54-55.

79. Павский В.А. Расчет процесса мембранного концентрирования методами теории массового обслуживания / В.А. Павский, Б.А. Лобасенко, С.А. Иванова // Хранение и переработка сельхозсырья. -М., 2001. — №1. С. 58-59.

80. Патент РФ №1481981. Опубл. 23.08.89 в Б.И. №31.

81. Патент РФ №2050177. Опубл. 2.12.95 в Б.И. № 35. Лобасенко Б.А., Карпычев С.В., Хитов А.А. и др. Мембранный элемент для разделения жидких сред методом ультрафильтрации.

82. Патент РФ № 2094100. Опубл. 27.10.97 в Б.И. №30. Лобасенко Б.А., Иванец В.Н., Космодемьянский Ю.В. Способ мембранного разделения жидких сред.

83. Патент РФ №2139130. Опубл. 10.10.99 в БИ № 28. Лобасенко Б.А., Иванец В.Н.; Болотов О.С., Космодемьянский Ю.В.: Аппарат для мембранного концентрирования.

84. Патент РФ № 2162008. Опубл. 20.01.2001 в Б.И. № 2. Лобасенко Б.А., Иванец В.Н.; Космодемьянский Ю.В., Фахрутдинов Ю.Г.: Аппарат для мембранного концентрирования.

85. Патент РФ № 2164168. Опубл. 20.03.2001 в Б.И. № 8. Лобасенко Б.А., Иванец В.Н.; Космодемьянский Ю.В. Аппарат для мембранного концентрирования.

86. Патент РФ №2181619. Опубл. 27.04.02, Бюл. № 12. Лобасенко Б.А., Сафонов А.А., Лобасенко Р.Б., Черданцева А.А.: Аппарат для мембранного концентрирования.

87. Патент № 223436 РФ, В 01 D 63/06 В 08 В 9/027. Аппарат для мембранного концентрирования / Б.А. Лобасенко, Д.М. Силков, А.Г. Семенов, Н.А. Благочевская (Россия). № 2002113873; Заявлено 27.05.2002; Опубл. 20.08.2004, Бюл. № 23.

88. Патент ГДР №2778907. Опубл. 28.06.85 г.

89. Патент США №4253962. Опубл. 3.03.81 г.

90. Патент Японии №58-18124. Опубл. в 1983 г.

91. Прозорова А.Ф., Борисова П.В. и др. Основные тенденции развития молочной промышленности США и стран Западной Европы. -//Молочная промышленность, 1983.

92. Приданникова И., Елизарова В. Культуры прямого внесения для производства кефирного / Молочная промышленность. 2004. - № 6, С. 44-45.

93. Покровский В.Н. Политика здорового питания. Федеральный и регионный уровни / В.Н. Покровский, Г.А. Романенко, В,А. Княжев и др. -Новосибирск: Сиб. Унив. Изд-во, 2002. 344 с.

94. Розенберг В.Я., Прохоров А.И. Что такое теория массового обслуживания?, М.: Соврадио, 1962.

95. Саати Т.Л. Элементы теории массового обслуживания и ее приложения. М.: Соврадио, - 1965.

96. Сафонов А. А. Разработка и исследование мембранного аппарата с комбинированным отводом диффузионного слоя. Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук. 2004. 20 с.

97. Совершенствование технологии и улучшение качества молочных продуктов детского и диетического питания. / Под ред. Крашенинина П.Ф. М., - 1988.-256 с.

98. Спиричев В.Б. Обогащение пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами. Наука и технология / В.Б. Спиречев, JI.H. Шатнюк, В,М. Поздняковский. Новосибирск% Сиб. Универ. Изд-во, 2004. -344 с.

99. Талибов А. Р. Мембранные технологии в молочной промышленности. -М.: Переработка молока. 2001. № 12.

100. Технология молока и молочных продуктов. /Г. В. Твердохлебов, 3. X. Диланян, J1. В. Чекулаева, Г. Г. Шиллер; под ред. Е. Н. Соколова. М.: Агропромиздат. - 1991.-462 с.

101. Технология молочных продуктов // Под ред. Хоцко. Омск: ОМСХИ, 1986. - 53 е., ил.

102. Тихомирова Н.А. Нанотехнология и биотехнология продуктов функционального питания на молочной основе / Молочная промышленность. -2005. -№5. -С. 74-75.

103. Тутельян В.А. Реализация концепции государственной политики здорового питания населения России: Научное обеспечение / В.А. Тутельян, В.А. Княжев // Вопросы питания. -2000. -№3. -С. 4-7.

104. Фетисов Е.А. Мембранные и молекулярно-ситовые методы переработки молока / Е.А. Фетисов, А.П. Чагаровский. М.: Агропромиздат. -1991.-272 с.

105. Хванг С. Т. Мембранные процессы разделения / С. Т. Хванг, Каммермейер С. М.: Химия, - 1981. - 463 с.

106. Хорошевский В.Г. Инженерный анализ функционирования вычислительных машин и систем. -М.: Радио и связь, 1987. - 256с.

107. Хортон Б. С. Переработка и утилизация сыворотки. М.: Молочная промышленность, - 2003. - № 10.

108. Храмцов А.Г. Молочная сыворотка. М.: Агропромиздат, - 1990.140 с.

109. Храмцов А.Г. Безотходная технология в молочной промышленности / А.Г. Храмцов, П.Г. Нестеренко. под ред. А.Г. Храмцова. М.: Агропромиздат, - 1989. - 278 с.

110. Храмцов А.Г. Молочная сыворотка: переработка и спользование / •

111. А.Г. Храмцов, П.Г. Нестеренко // Сыроделие. -1999. № 2.

112. Храмцов А.Г. Переработка и использование молочной сыворотки: Технологическая тетрадь. М.: Росагропромиздат, - 1989. - 270 с.

113. Храмцов А.Г. Продукты из обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки / А.Г. Храмцов, Э.Ф. Кравченко, К. С. Петровский. М.: Лег. и пищ. пром-ть. - 1982. - 295 с.

114. Храмцов А.Г. Технология продуктов из молочной сыворотки: Учеб. Пособие для студентов. М.: ДеЛи. принт. - 2004. - 587с.

115. Храмцов А.Г. Промышленная переработка молочной сыворотки / А.Г. Храмцов, С.В. Василисин, П.Г. Нестеренко, Е.А.Чеботарев. М.: ЦНИИТЭИ-мясо-молпром. - 1981. - 72с.

116. Храмцов А.Г. Переработка и использование молочной сыворотки

117. A.Г. Храмцов, В.А. Павлов, П.Г. Нестеренко М.: Росагропромиздат, - 1989. -272 с.

118. Цапюк Е. А. Технологические аспекты ультрафильтрации // Хим. технология. 1988. - № 3. - С.З - 12.

119. Шендеров Б.А. Медецинская микробная экология и функциональное питание: Пробиотики и функциональное питание / Б.А. Шендеров. — М.: Гранть, 2001.-Т. 3.-288 с.

120. Юстратов В.П. Моделирование электрохимических процессов /

121. B.П. Юстратов, В.А. Павский, Т.А. Краснова. Кемерово.: КемТИПП. - 2004.1. C. 194.

122. Amjad L. Applications of antiscalants to control calcium sulfate scaling in reverse osmosis systems // Ibid. 1985. - v. 54. - P. 263 - 276.

123. Bruine S. Uverview of concentration polarisation in ultrafiltration // Desalination, 1980, v. 35. P. 223 - 242.133. Elimination of mineral dosing to control Water formed scale in brackish

124. Water RO systems // A.L. Smith, D.P. Logan, H.E. Nehus, M.L. Delitsky // Desalination.- 1985.- v. 54. P. 277 - 289.

125. Guodzinsku A.J.,Weiss A.M. // Separ. purif. meth. 1985. - v. 14. -№ l.-P. 1-40.

126. Henru J.D., Lowier J.J., Kuo C.A. // Am. Inst. Chem. Eng. J. 1977. - v. - 23, № 8 - P. 851 -859.

127. Fane A. G., Fell C. J. D., Waters A. G. Ultrafiltration of protein solutions through partially permeable membranes: the effect of adsorption and solution environment // J. Membrane Sci. 1983. - 16, № 1/3. - P. 211 - 224.

128. Lee D.N., Miranda M.G., Merson R.L. Seanning electron microscope studies of membrane deposits from whey ultrafiltration / Journjl jf food Technology/. 1975.10.139-146.

129. Sharm S.E. Wong B.L. // Biotecnol. Bioenerg. 1970. v. 12, № 6. - P. 1103- 1109.

130. Sourirajan S. The science of reverse osmosis: mechanisms, membranes, transport and applications // Pure and Appl. Chem. 1978, №7. - P. 593 - 615.

131. Tanny G. B. Dynamic membranes in ultrafiltration and reverse osmosis // Separ. and Purif. Meth. 1978. - v. 7, №2. - P. 183.