автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Разработка и исследование ультрафильтрационного аппарата для концентрирования молочных продуктов с применением промежуточной очистки мембраны

На правах рукописи

СШ-

СИЛКОВ ДАНИИЛ МИХАЙЛОВИЧ

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИОННОГО АППАРАТА ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ОЧИСТКИ МЕМБРАНЫ

Специальность: 05.18.12 - процессы и аппараты пшцевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово 2006

Работа выполнена в ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

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

Официальные оппоненты: д.т.н., профессор Иванец Г.Е.

к.т.н., доцент Плотников В.А.

Ведущее предприятие: ОАО «Кемеровский хладокомбинат»

7в

Защита состоится «/ »2006 г. в/? час, на заседании диссертационного совета К 212.0^9.01 при ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности по адресу: 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности.

Автореферат разослан « » октября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Бакин И. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В промышленности достаточно распространены процессы разделения и концентрирования пищевых сред. Это обусловлено тем, что в процессе переработки пищевого сырья на промежуточных стадиях или при получении готовых продуктов образуются неоднородные системы, которые необходимо подвергать обработав. В молочной промышленности наиболее часто применяется концентрирование обезжиренного молока, выделение наиболее ценных составных частей из молочной сыворотки, в частности, белка.

Баромембранные методы являются наиболее перспективными методами обработки молочного сырья, позволяющими с новых позиций решать вопросы, связанные с организацией производства молочных продуктов высокого качества при снижении материальных и энергетических затрат. Кроме того, применение мембранных методов для переработки молочного сырья открывает широкие возможности получения ценных компонентов в нативном виде, производства новых видов продуктов с заданным химическим составом и высокой биологической ценностью. Внедрению мембранных технологий в пищевую промышленность препятствует низкая производительность существующего оборудования вследствие образования на поверхности мембраны слоя с повышенным содержанием задерживаемых веществ.

Для увеличения производительности применяют как стандартные (турбу-лизация потока за счет увеличения его скорости, использования турбулизи-рующих вставок, введения дисперсной фазы и пр.), так и не традиционные методы. Один из них основан на использовании явления концентрационной поляризации. При таком подходе отводят часть пограничного диффузионного слоя с более высокой концентрацией задерживаемых веществ по отношению к основному потоку. Однако с течением времени происходит накопление осадка на поверхности мембраны, что приводит к снижению скорости процесса. Для поддержания скорости на высоком уровне целесообразно производить удаление слоя осадка. В этой связи актуальной задачей является разработка мембранного оборудования с возможностью осуществления промежуточной очистки.

Цель и задачи исследований. Целью работы является разработка мембранного аппарата, позволяющего проводить периодическую чистку для интенсификации процесса мембранного концентрирования молочных сред.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

- разработка математической модели процесса мембранного концентрирования с учетом периодической очистки;

- разработка конструкции мембранного аппарата, позволяющего проводить периодическую чистку;

- экспериментальные исследования новой конструкции мембранного аппарата;

- определения влияния технологических параметров на концентрацию отводимого слоя и проницаемость;

- нахождение гидравлического сопротивления и толщины осадка, образующегося на мембране.

Научная новизна. Разработана математическая модель, описывающая ^процесс мембранного концентрирования, позволяющая определять изменение проницаемости мембраны в условиях периодической чистки мембраны.

Предложены уравнения регрессий процесса мембранного концентрирования для обезжиренного молока и творожной сыворотки, учитывающие влияние технологических параметров процесса на массовое содержание сухих веществ в отводимом диффузионном слое и проницаемость мембраны. Определены их рациональные значения при обработке обезжиренного молока и творожной сыворотки. Рассчитано гидравлическое сопротивление и толщина слоя осадка, образующегося на мембране.

Практическая значимость и реализация. По результатам теоретических и экспериментальных исследований разработана конструкция мембранного аппарата с отводом диффузионного пограничного слоя, которая позволяет осуществлять промежуточную очистку, техническая новизна которого защищена патентом РФ.

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

Предложена технология производства кисломолочных напитков с использованием концентратов сыворотки, полученных 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 применением периодической чистки мембраны; математическую модель процесса мембранного концентрирования; результаты экспериментальных исследований разработанного аппарата.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на ежегодных научных конференциях КемТИППа (2001 - 2005); 4-ой международной научно-технической конференция «Пища. Экология. Человек» (Москва, 2001); 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 18 работ, из них 1 в центральном журнале, 1 депонированная рукопись, 1 патент РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, списка литературы и приложений. Основной текст изложен на 103 страницах машинописного текста. Работа включает 37 рисунков, 7 таблиц. Список литературы содержит 145 наименований. Приложения представлены на 20 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

В первой главе рассмотрены способы извлечения из вторичного молочного сырья ценных компонентов. Представлены основные направления применения мембранных процессов в молочной промышленности. Проведен анализ конструкций типовых мембранных аппаратов, использующих отвод диффузионного слоя.

Во второй главе предложена математическая модель процесса ультрафильтрации в условиях проведения периодической очистки мембраны. Предполагается, что общая продолжительность работы оборудования включает несколько этапов фильтрования, за которыми следуют промежуточные очистки. Временем очистки можно пренебречь, так как оно мало по сравнению с продолжительностью фильтрования.

Скорость процесса фильтрования V можно представить как:

ЬР + К,

где: Ь - константа, К^ - удельная проницаемость слоя осадка (постоянная), Б ■ суммарная площадь пор, 8 - толщина слоя осадка, р - давление. Уравнение материального баланса для слоя осадка имеет вид:

Ё®.

* (2)

Ре—= ус:

где: - плотность осадка по чистому ВМВ, с8 - концентрация образовавшегося осадка.

Предполагается, что скорость уменьшения суммарной площади незасорен-ных пор пропорциональна их общей площади на данный момент времени и количеству ВМВ, подводимого к поверхности мембраны:

А

(3)

где а - константа.

Ери делении (3) на (2), переменные Б и 8 разделяются и уравнение можно проинтегрировать.

Константа интегрирования определяется из условия: в начальный момент времени на этапе фильтрования толщина слоя равна 5', площадь пор соответственно - Р'. С учетом этого получаем формулу, связывающую в любой момент

времени величину общей площади проходного сечения пор и толщину слоя осадка

Р = Р'е-°Р8(5-5'). (4)

Уравнение (1) для начального момента времени первого этапа процесса филирования, т.е. для чистой мембраны, имеет вид:

у0=№оР. (5)

Выразив отсюда давление и подставив его в (1), можно получить:

V«—3____(6)

Уравнение материального баланса осадка (2) с учетом (4) преобразуется к безразмерной форме:

6А 1

<1Х д + ^.еА(Д-Д')

(7)

у0 К8 рКе р8рКв

Безразмерные переменнные т и Д соответствуют времени и толщине слоя осадка.

Процесс характеризуется двумя параметрами — А и (1УР'). Величина А является основным параметром подобия задачи, одинаковым для всех этапов фильтрования, а второй параметр — (Бо/Р) - характеризует степень прочистки пор при общей очистке поверхности мембраны и является, таким образом, одной из характеристик отдельного этапа.

В начальный момент времени на этапе необходимо задать начальные условия - безразмерную толщину слоя осадка А' и относительную площадь чистых пор (Р/То). Переменные в уравнении (7) разделяются; после интегрирования (константа интегрирования определяется из начальных условий на этапе: при т=0 Д=Д'), получается:

2 АР 1

Таким образом, в любой момент временя на каждом этапе безразмерная толщина слоя осадка может быть определена путем решения трансцендентного уравнения (8). Относительная производительность мембраны по фильтрату определяется с учетом (7):

V------(9)

Д +

(1}

Л(Л-Л')

Уравнения (8,9) позволяют описать изменение характеристик процесса ультрафильтрации во времени в случае применения промежуточной очистки мембраны.

В третьей главе приведено описание лабораторного стенда, в состав которого входит разработанная конструкция мембранного аппарата, позволяющего проводить периодическую чистку; приведена методика проведения эксперимента; представлены экспериментальные данные и результаты их обработки.

Схема мембранного аппарата представлена на рис. 1. Устройство работает следующим образом. Исходный раствор под давлением подается по трубчатой мембране 9. Происходит мембранная фильтрация, при этом на внутренней поверхности мембраны образуется слой с повышенным содержанием растворенных веществ (явление концентрационной поляризации). Поток и слой устремляются в корпус 1, в котором выполнены две кольцевые щели 4 и 5. В области щели 4 образуется давление больше, чем в сечении, где расположена щель 5. Это достигается за счет конуса 7. Величина общего давления, создаваемого в кожухе 2 будет меньше, чем в сечении щели 4, но больше, чем в сечении щели 5. Вследствие чего слой концентрата с большим содержанием растворенных веществ с внутренней поверхности корпуса 1 за счет разности давлений в сечении щели 4 и кожухе 2 будет засасываться в кожух, а оттуда через штуцер 3 удаляться. Основная часть потока будет проходить между образующей конуса и корпусом, и отводиться из аппарата. При этом элементы очищающего приспособления располагаются параллельно потоку и не препятствуют протеканию раствора, за счет чего сопротивление движению потока со стороны лопастей будет минимальным.

Через некоторое время на мембране вследствие концентрационной поляризации образуется устойчивый неподвижный слой с повышенным содержанием растворенных веществ, который в дальнейшем может преобразоваться в

Рис Л Аппарат для мембранного концентрирования:

1-корпус; 2-кожух; 3-ппуцер; 4 и 5-кольцевые щели; 6-направляющий стержень; 7- конус; 8-очшцающее приспособление; 9-трубчатая керамическая мембрана

слой геля. Это значительно снижает скорость процесса, а, следовательно, и производительность. Для очистки мембраны изменяют направление движения потока. Конус 7 и очищающее приспособление 8 перемещаются по направляющему стержню вдоль мембраны 9, Установка стержня вызвана необходимостью ограничения радиальных перемещений конуса. Это позволяет добиться его устойчивой работы, критерием которой является большее содержание задерживаемых веществ в отводимом слое. Элементы очищающего приспособления 8 под действием потока прижимаются к внутренней поверхности мембраны, счищая слой осадка. После прохода конуса вдоль мембраны направление движения потока вновь изменяют, и он возвращается в исходное положение. При необходимости операцию повторяют до тех пор, пока не будет достигнута необходимая степень очистки мембраны.

В качестве исходных растворов для экспериментальных исследований использовали восстановленное обезжиренное молоко с массовой долей сухих веществ 8 .% и 24% и творожную сыворотку с массовой долей сухих веществ 4%. Для исследования аппарата были использованы два типа мембран. Мембраны из керамических материалов (оксида алюминия), разработанные Российским химико-технологическим университетом им. Д.И. Менделеева (размер пор 0,02мкм) и мембраны из карбида кремния, производимые предприятием «Керамик-фильтр» г. Москва (размер пор ОДмкм).

Целью испытаний была сравнительная оценка производительности мембран, как по фильтрату, так и по отводимому слою концентрата. Так же была изучена возможность восстановления проницаемости мембран с применением периодической механической чистки. Результаты экспериментальных исследований представлены на рис.29. Из графика (рис.2) видно, что у мембраны из оксида алюминия и карбида кремния концентрация отводимого слоя от продолжительности примерно одинакова.

Для оценки изменения проницаемости мембран в условиях периодической очистки использовали следующую методику. На первом этапе определяли начальную производительность мембран, фильтруя дистиллированную воду. На втором этапе производили фильтрацию молока или сыворотки и вновь измеряли производительность мембран по воде. На третьем этапе производили

9 8 7 б

5 4

М( шоке обез кипе шое

Си ворот сатво эожш я »■ о

О 0.25 0.5 0.75 1 1.25

т,час

Рис.2 Зависимость содержания сухих веществ в отводимом слое концентрата от времени обработки. О-мембрана из оксида алюмитдеХ -мембрана из карбида кремния, Р =0,15МШ, 1=20°С, №=0.27М/С

С, л/(м?ч)

150 120

90

60

30

1

3

1 Г Я-»

1«« « Л

0.25 0.5 0.75 т,час

Рис. 3 Сравнение удельной проницаемости мембран от времени работы по воде: 1-до фильтрации; 2-после фильтрации; 3-после очистки. Среда - обезжиренное молоко. С исх « 8%масс., Р =0.15МПа, 1=20°С, Ие=500; •"•Мембрана из оксида алюминия — Мембрана из карбида кремния

180 150 120 90 60 30

0

1

3"

1

X

: 2

X .С

0.25 0.5 0.75 т,час

Рис. 4 Сравнение удельной проницаемости мембран от времени работы по воде: 1-до фильтрации; 2-после фильтрации; 3-после очистки. Среда - творожная сыворотка С исх = 4%масс., Р =0.15МПа,

1=20°С, Ке=500; •• Мембрана из оксида алюминия - Мембрана из карбида кремния

очистку мембраны предложенным способом и измеряли производительность мембраны. Как видно из рис.3,4 на первом этапе (участок 1) мембрана из карбида кремния обладает значительно большей начальной проницаемостью. На

в, л/(м2-ч)

т,час

Рис. 5 Изменение удельной производительности мембран по обезжиренному молоку от времени при проведении промежуточной очистки: •""•Мембрана из оксида алюминия; —~ Мембрана из карбида кремния; С исх = 8%масс., Р =0,15МПа, г=20°С, Яе=500

втором этапе рис.3, 4 (участок 2) при фильтрации раствора, происходит интенсивное снижение проницаемости до определенного значения в результате образования слоя осадка. На третьем этапе рис.3, 4 (участок 3) видно, что при проведении очистки поверхности мембраны от слоя осадка, наблюдается значительное увеличение, проницаемости мембраны. При этом, мембрана из карбида кремния восстанавливает проницаемость почти на 90% от первоначальной, в то время как мембрана из оксида алюминия на 30-40%. На рис.5 и б

G,ji/(m2-4)

40 30

20 10

г\ 1 % |\

\ i\ \ у.

л 1 \ Чл \

Ч

0,5

1,5

2,5

3 т,час

Рис. 6 Изменение удельной производительности мембран от продолжительности по творожной сыворотке при проведении промежуточной очистки: С исх = 4%масс., Р =0.Х5МПа, t=20°C, Re=500. — Мембрана из оксида алюминия; — • - Мембрана из карбида кремния

представлены графики изменения проницаемости мембран при проведении промежуточной чистки во время фильтрации обезжиренного молока и творожной сыворотки соответственно. Из графиков видно, что проницаемость мембраны из карбида кремния падает значительно быстрее, чем у мембраны из оксида алюминия. Это можно объяснить большим размером пор и более высокой

степенью их закупор-

С,л/(м2-ч) ки. Вследствие чего

необходимо проводить периодическую очистку гораздо чаще. Это неблагоприятно влияет на концентрацию отводимого слоя. Анализируя полученные экспериментальные данные можно сделать вывод о целесообразности применения мембран из оксида алюминия, которые используем в дальнейших исследованиях.

IIa рис.7 представлена зависимость производительности мембраны из оксида

0

12

N

Рис. 7 Изменение удельной проницаемости мембраны от числа циклов очистки после фильтрации обезжиренного молока: 14- число циклов очистки: Среда-обезжиренное молоко: 1- 8%масс. 2-24%масс. 3-Творожная сыворотка: 3,8%масс. Р=0.15МПа; 1=20°; \у=0.27м/с

алюминий от числа циклов очистки. Как следует из экспериментальных исследований, производительность мембраны, определенная по дистиллированной воде, стабилизируется после 10 циклов и практически не изменяется при дальнейшем их увеличении.

На рис. 8 и 9 показано изменение проницаемости мембраны из оксида алюминия при обработке обезжиренного молока с содержанием сухих веществ 8% и 24% в условиях периодической чистки. Как видно из графиков, при очистке предложенным методом достигается значительное увеличение проницаемости мембраны, что приводит к интенсификации процесса. Средняя проницаемость мембраны при использовании промежуточной очистки в 1,6 раза больше чем при традиционном методе фильтрования.

С, л/(м -ч)

80 60 40 20

исход —с -1 на. йс и

2 1 после очистки

1 ^Г4 к

с с >] 1 1 'V осле работы

С, л/(м2-ч)

60

50 40 30 20 10

8%м асс.

■ 24^ .масс

0,25 0,5 0,75 "С,час

0 0.25 0.5 0.75 1 Т.час

Рис.9 Зависимость удельной производительности мембраны от времени по обезжиренному молоку с применением промежуточной чистки1. Р =0.15МПа, &*20°С, \*=0.27м/с

По результатам экспериментов были рассчитаны параметры слоя осадка, образующегося на мембране: толщина и гидравлическое сопротивление. Полученные значения позволяют сделать вывод - степень засорения мембраны зависит-не только от содержания растворенных веществ в исходном растворе, но и от физшсо-механических свойств (плотность, вязкость).

Обработка экспериментальных данных позволила получить уравнения регрессии, описывающие зависимость содержания сухих веществ в отводимом концентрате (С%масс.) и проницаемость мембраны (О л/(м2ч)) от технологических параметров для обезжиренного молока.

Рис. 8 Зависимость удельной производительность мембраны от времени по воде: Р=0.15МПа; 1=20°С; ^0.27м/с

□ -содержание сухих веществ 8%масс; О -содержание сухих веществ 24%масс

С = 6,985 + 0,052 х Т +19,143 х Р + 2,761x10"4 х W- 0,29 х ТхР, (3=2,392-4,846хТ+0,б76хР-13,065х\У+0,01хС+0,35хТхР+0,063хТхС ------+0,144хРх'\У-7,247х10-3хРхС+ 0,211 х\УхС-2,975х10-3хТхРхС.

Оценку эффективности предлагаемой конструкции, по сравнению с типовым оборудованием, можно провести по динамике изменения концентрации от продолжительности, представленной на рис. 10.

С,%ыа1

Как видно из графика, за одинаковый интервал времени (7 часов), при одинаковых технологических параметрах и площади фильтрации, содержание сухих веществ в концентрате, полученном на новом аппарате, выше в 1,4 раза по сравнению с типовым.

В четвертой главе показано, что в некоторых технологических схемах производства кисломолочных продуктов, в частности, йогурта, целесообразно использовать концентрат сывороточных белков, полученный мембранными методами, вместо

сухого обезжиренного молока. Это улучшает качество продукта и снижает затраты и трудоемкость процесса за счет исключения сухого молока как самого дорогостоящего компонента. На основе нового мембранного оборудования предложена-технологическая схема производства йогурта с использованием концентрата сывороточных белков. Рассчитана рецептура с учетом замены сухого молока на ультраконцентрат.

16 14

12

10

8

6

4

1 «0л01 со

дою и1тк:

---- ---- — — — ■

0

Т,час

Рис. 10 Сравнение нового аппарата с типовым мембранным оборудованием

- - ■ типовое мембранное оборудование

предложенная конструкция

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработана математическая модель процесса мембранного концентрирования в аппаратах с применением периодической очистки. Модель позволяет прогнозировать изменение производительность мембраны по фильтрату во времени в условиях периодической чистки. Отклонение значений, полученных с использованием этой модели от опытных данных, составляет не более 5%.

2. Разработана новая конструкция мембранного аппарата, которая наряду с отводом диффузионного слоя, позволяет проводить периодическую чистку поверхности мембраны от слоя осадка. Конструктивные особенности разработанного аппарата, по сравнению с прототипом, позволяют увеличить концентрацию отводимого диффузионного слоя. Техническая новизна подтверждена патентом РФ.

3. Исследовано влияние технологических Параметров на массовое содержание сухих веществ в отводимом диффузионном слое и проницаемость мембран. Получспы регрессионные модели, адекватно описывающие взаимосвязь основных параметров процесса с концентрацией отводимого слоя и проницаемостью. Определено гидравлическое сопротивление и толщина слоя осадка, образующегося на мембране.

4. Сравнительные испытания традиционного оборудования и разработанного аппарата показали преимущества последнего. Так, при одинаковых параметрах и площади мембран, для получения концентрата заданного состава использование нового аппарата значительно совращает время работы.

5. Предложена технология производства кисломолочных напитков, с использованием концентратов сыворотки, полученных с помощью нового мембранного аппарата.

ПЕРЕЧЕНЬ ПУБЛИКАЦИЙ

1. Лобасенко Б.А. Влияние технологических параметров на отвод диффузионного слоя при мембранном концентрировании / Б.А. Лобасенко, A.A. Меха-ношина, 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. Разработка и исследование нового типа мембранного оборудования с отводом части диффузионного слоя / Б.А. Лобасенко, А. А. Сафонов, А. А. Механошина, Д. М. Силков // Пища. Экология. Человек.: Материалы 4-ой международной научно-технической конференции - М., 2001. - С. 268-269.

3. Лобасенко Б. А. Определение зависимости высокомолекулярных веществ в отводимом диффузионном слое от концентрации раствора / Б.А. Лобасенко, А. А. Сафонов, А. А. Механошина, Д. М. Силков // Продукты питания и рацио-

нальное использование сырьевых ресурсов: сборник научных работ, выпуск 2,-Кемерово, 2001.-С. 118.

4. Лобасейко Б. А. Интенсификация процесса концентрирования обезжирен-ногомолока за счет промежуточной чистки мембраны / Б.А. Лобасенко, Д. М. Силков, А. А. Сафонов, А. А. Механощина // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сборник научных работ, выпуск 2.- Кемерово, 2001.-С. 119.

5. Лобасенко Б.А. Определение содержания высокомолекулярных веществ в отводимом диффузионном слое при различных положениях мембранного аппарата / Б.А. Лобасенко, A.A. Механошина, A.A. Сафонов, Д.М. Силков // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сборник научных трудов, выпуск 3. - Кемерово, 2001.- С. 130.

6. Лобасенко Б. А Определение зависимости толщины гелевого слоя от концентрации раствора / Б.А. Лобасенко, Д. М. Силков, А. А. Сафонов, А. А. Механошина // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сборник научных работ, выпуск 3,- Кемерово, 2001.-С. 125.

7. Лобасенко Б. А. Мембранное концентрирование молока и молочных продуктов с применением промежуточной регенерации мембраны / Б. А Лобасенко, Д.М. Силков; КемТИПП. - М. 2002. - 14 с: Деп. в ВИНИТИ 11.06.2002, №1080 В 2002.

8. Лобасенко Б.А. Малоотходная технология переработки молочной сыворотки / Б.А. Лобасенко, A.A. Сафонов, A.A. Механошина, А.Г. Семенов, ДМ. Силков // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сборник научных трудов, выпуск 4. — Кемерово, 2002.- С. 123.

9. Лобасенко Б. А Расчет зависимости толщины гелевого слоя от концентрации и физико-механических свойств молочных сред / Б.А. Лобасенко, Д. М, Силков, А. А. Сафонов, А. А. Механошина // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сборник научных работ, выпуск 4.- Кемерово, 2002.-С. 124.

Ю.Лобасешсо Б.А. Тенденции развитая мембранного оборудования для концентрирования молочной сыворотки / Б.А. Лобасенко, A.A. Механошина, A.A. Сафонов, Д.М. Силков И Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сборник научных трудов, выпуск 4. - Кемерово, 2002,- С. 122.

11.Механошина A.A. Мембранные технологии переработки вторичных молочных ресурсов / A.A. Механошина, Д.М. Силков // Федеральный и региональный аспекты государственной политики в области здорового питания: тезисы международного симпозиума. - Кемерово, 2002. - С. 108-109.

12.Лобасенко Б.А. Концентрирование обезжиренного молока с промежуточной чисткой мембраны / Б. А. Лобасенко, Д. М. Силков // Пищевые продукты и здоровье человека: сборник тезисов докладов ежегодной аспирантско-студенческой конференции. - Кемерово, 2002,- С. 74.

13.Лобасенко Б.А. Разработка нового типа мембранного оборудования для концентрирования пищевых сред на основе керамических мембран» Б.А.Лобасенко, Д.М.Силков, А.А.Механопшна, A.A. Сафонову/ Продукты пи-

тания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сборник научных работ, выпуск 5. - Кемерово, 2002. -С.95.

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

15.Механошина А.А Разработка и исследование мембранного аппарата нового типа / А.А Механошина, Д.М. Силков // Сборник трудов второй областной научной конференции «Молодые ученые Кузбассу» Кемерово, 2003.- С. 248-250.

16.Механошина A.A. Разработка аппарата для мембранного концентрирования с целью увеличения производительности / A.A. Механошина, Д.М. Силков, Е.Е. Истратова // Молодые ученые Сибири: Материалы всероссийской молодежной научно-технической конференции. - Улан-Удэ, изд-во ВСГТУ, 2005. -С. 288-292.

17.Лобасенко Б.А. Аппарат для мембранного концентрирования молока и молочных продуктов с применением промежуточной регенерации мембраны / Б.А Лобасенко, ДМ. Силков// Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. - М„ 2005,- №7.-С. 25-27.

18. Патент 2234360 РФ, МКИ ВОЮ 63/06. Аппарат для: мембранного концентрирования / Б.А Лобасенко, Д. М Силков, А Г. Семенов, Н. А Благочевская (Россия). - № 2002113872; Заявлено 27.05.2002; Опубл. 20.08.2004, Бюл. № 23.

Выражаю большую благодарность кандидату физико-математических наук, доценту, зав. кафедрой прикладной математики Семенову А. Г. за ценные советы и указания, высказанные при выполнении и обсуждении данной работы.

Подписано к печати 20.10.06. формат 60^90/16 Объем 1 п.л. Тираж 70 экз.Заказ № 216 Отпечатано на ризографе ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности 650056, г. Кемерово, б-р Строителей, 47 отпечатано в лаборатории множительной техники ГОУ ВПО КемТИЦП 650010, г. Кемерово, ул. Красноармейская, 52

Введение и постановка задач исследования.

ГЛАВА 1 Обзор литературы.

1.1 Способы получения концентратов молока и молочных продуктов.

1.2 Использование ультрафильтрации при концентрировании молока и молочных продуктов.

1.3 Состояние мембранного оборудования в настоящее время.

Выводы по главе.

ГЛАВА 2 Разработка математической модели процесса ультрафильтрации.

2.1 Методы математического описания процесса мембранной фильтрации, рассматривающие образование осадка на поверхности мембраны.

2.2 Разработка математической модели процесса ультрафильтрации с учетом образования осадка в условиях периодической очистки мембраны.

Выводы по главе.

ГЛАВА 3 Разработка мембранного аппарата с промежуточной очисткой и его экспериментальные исследования.

3.1 Разработка конструкции мембранного аппарата.

3.2 Описание экспериментальной установки.

3.3 Методика проведения эксперимента.

3.4 Экспериментальные исследования аппарата с отводом диффузионного слоя концентрата и промежуточной очисткой мембраны.

3.4 Расчет сопротивления и толщины слоя осадка, образующегося на мембране.

Выводы по главе.

ГЛАВА 4 Использование ультраконцентрата сывороточных белков при производстве йогурта.

4.1 Использование сыворотки для производства продуктов питания.

4.2 Использование сывороточного концентрата для приготовления йогурта.

Выводы по главе.

Выводы и основные результаты работы.

Актуальность темы. В промышленности достаточно распространены процессы разделения и концентрирования пищевых сред. Это обусловлено тем, что в процессе переработки пищевого сырья на промежуточных стадиях или при получении готовых продуктов образуются неоднородные системы, которые необходимо подвергать обработке. В молочной промышленности наиболее часто применяется концентрирование цельного, обезжиренного молока, выделение наиболее ценных составных частей из молочной сыворотки, в частности, белка. Молочное сырье является относительно дорогостоящим для государства, а его производство - трудоемким, поэтому целесообразно более полно и рационально использовать эту продукцию в процессе переработки.

Молочная промышленность первой среди отраслей пищевой промышленности начала применять процессы мембранной фильтрации. Использование методов мембранной фильтрации, таких, как микрофильтрация и ультрафильтрация, позволяет не только увеличить выход целевого продукта (например, творога или сыра), но и расширить ассортимент выпускаемой продукции, а также создать предпосылки для организации малоотходного производства. Мембранные технологии могут использоваться для «холодной» стерилизации молока, концентрирования молока и молочных продуктов, выделения белков и жира, стандартизации молока, а также для фильтрации воды после мойки оборудования.

Главным достоинством мембранной фильтрации в процессах концентрирования является практически полное задерживание таких ценных составляющих молока, как жир и белок. Так, при ультрафильтрации обезжиренного молока можно повысить концентрацию белка до 18-20 % и полностью удержать сывороточные белки, что способствует увеличению выхода сыра на 30 % при одновременной экономии сычужного фермента до 80 %. Мембранные и молекулярноситовые методы (ультрафильтрация, обратный осмос, гельпроникающая хроматография) являются наиболее перспективными методами обработки молочного сырья, позволяющими с новых позиций решать вопросы, связанные с организацией производства молочных продуктов высокого качества при снижении материальных и энергетических затрат. Ультрафильтрация - наиболее часто применяемый мембранный процесс при переработке молочного сырья. УФ подвергают цельное молоко, обезжиренное молоко, предварительно сквашенное молоко, а также сыворотку. Задачами УФ являются:

- предварительное концентрирование белков в молоке для производства традиционных видов сыров;

- значительное изменение соотношения между белками и другими компонентами для создания новых видов сыров;

- нормализация молока по белку для обеспечения однородности и воспроизводимости свойств получаемого сыра не зависимо от сезонности;

- выделение сывороточных белков из сыворотки с целью получения белковых концентратов и лактозного раствора.

Кроме того, применение мембранных методов для переработки молочного сырья открывает широкие возможности получения ценных компонентов в нативном виде, производства новых видов продуктов с заданным химическим составом и высокой биологической ценностью, способствует снижению вреда, наносимого сбросами сточных вод молокоперерабатывающих заводов. Но, несмотря на безусловную перспективность и преимущества мембранных технологий, использование их в пищевой промышленности в настоящее время недостаточно. Это объясняется рядом причин, из которых наиболее существенная - низкая производительность существующего оборудования вследствие образования на поверхности мембраны слоя с повышенным содержанием задерживаемых веществ.

Для увеличения производительности применяют как стандартные (турбулизация потока за счет увеличения его скорости, использования турбулизирующих вставок, введения дисперсной фазы и пр.), так и не традиционные методы. Один из них основан на использовании явления концентрационной поляризации. При таком подходе отводят часть поверхностного диффузионного (поляризационного) слоя с более высокой концентрацией задерживаемых веществ по отношению к основному потоку. Общим недостатком существующего оборудования является низкая скорость образования фильтрата в связи с отложением осадка на поверхности мембран. Поэтому актуальной задачей является разработка нового оборудования, позволяющего увеличить производительность, как за счет отвода слоя концентрата, так и увеличением скорости фильтрации.

Цель и задачи исследований. Целью работы является разработка мембранного аппарата, позволяющего проводить периодическую чистку для интенсификации процесса мембранного концентрирования молочных сред.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

- разработка математической модели процесса мембранного концентрирования;

- разработка конструкции мембранного аппарата позволяющего проводить периодическую чистку;

- экспериментальные исследования новой конструкции мембранного аппарата и изучения влияния его конструктивных параметров на концентрацию отводимого диффузионного слоя и проницаемость мембраны, с целью оценки эффективности предложенного метода интенсификации концентрирования молочных сред.

Научная новизна. Разработана математическая модель, описывающая процесс мембранного концентрирования, позволяющая определять изменение проницаемости мембраны в условиях периодической чистки мембраны.

Предложены уравнения регрессий процесса мембранного концентрирования для обезжиренного молока и творожной сыворотки, учитывающие влияние технологических параметров процесса на массовое содержание сухих веществ в отводимом диффузионном слое и проницаемость мембраны, определены их рациональные значения при обработке обезжиренного молока и творожной сыворотки.

Практическая значимость и реализация. По результатам теоретических и экспериментальных исследований разработана конструкция мембранного аппарата с отводом диффузионного пограничного слоя, техническая новизна которого защищена патентом РФ.

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

Предложена технология производства кисломолочных напитков, с использованием концентратов сыворотки, 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 применением периодической чистки мембраны; математическую модель процесса мембранного концентрирования; результаты экспериментальных исследований разработанного аппарата.

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработана математическая модель процесса мембранного концентрирования в аппаратах с применением периодической очистки. Модель позволяет прогнозировать изменение производительности мембраны по фильтрату во времени в условиях периодической чистки. Отклонение значений, полученных по этой модели с опытными данными, составляет не более 5%.

2. Разработана новая конструкция мембранного аппарата, которая наряду с отводом диффузионного слоя, позволяет проводить периодическую чистку поверхности мембраны от слоя осадка. Техническая новизна подтверждена патентом РФ. Отличительной особенностью аппарата, по сравнению с прототипом, является наличие жесткой направляющей для конуса с очищающим приспособлением, что позволяет увеличить концентрацию отводимого диффузионного слоя.

3. Исследовано влияние технологических параметров на массовое содержание сухих веществ в отводимом диффузионном слое и проницаемость мембран. Получены регрессионные модели, адекватно описывающие взаимосвязь основных параметров процесса с концентрацией отводимого слоя и проницаемостью. Определено гидравлическое сопротивление и толщина слоя осадка, образующегося на мембране.

4. Сравнительные испытания традиционного оборудования и разработанного аппарата показали преимущества последнего. Так, при одинаковых параметрах и площади мембран, для получения концентрата заданного состава использование нового аппарата значительно сокращает время работы.

5. Предложена технология производства кисломолочных напитков, с использованием концентратов сыворотки, полученных с помощью нового мембранного аппарата.

104

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

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

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

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

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

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

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

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

9. 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.

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

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

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

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

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

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

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

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

18. Глазачев В,В. Технология молочных продуктов.

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

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

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

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

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

24. 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.

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

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

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

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

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

30. Дьяченко П.Ф. Технология молока и молочных продуктов / Дьяченко П. Ф., Коваленко М.С., Грищенко А.Д., Чеботарев А.И. -М.: Пищевая промышленность, 1974.-447 с.

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. -№ ю.

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 JI. 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 / J1.E. 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. Кутателадзе С. С. Анализ подобия и физические модели. -Новосибирск: Наука, 1986.-295с.

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

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

58. 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.

59. 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.

60. 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.

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

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

63. 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.

64. 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.

65. 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.

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

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

68. 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.

69. 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.

70. 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.

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

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

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

74. Остергар Б. Производство, характеристика и применение лактозы из ультрафильтрационного фильтрата // Материалы симпозиума фирмы «Пасилак». М. - 1984.

75. Павлова Н.В. Моющие и дезинфицирующие средства для мембранной техники. -М.АгроНИИТЭИмясомолпром -1987. -С.98.

76. 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.

77. Павский В.А. Применение методов теории массового обслуживания для описания процессов мембранного концентрирования / В.А. 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. Перри С. Практическое руководство по жидкостной хроматографии / С. Перри, Р. Амос, П. Брюер. -М.: Мир. 1974.- С. 345.

80. Поляков С.В. К расчету процесса ультрафильтрации в плоском канале при образовании геля на поверхности мембраны / С.В Поляков, Е.Д. Максимов. -ТОХТ. 1986. Т20.-№2.- С. 453.

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

82. 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.

83. 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.

84. 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.

85. 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.

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

87. 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.

88. 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.

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

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

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

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

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

94. 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.

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

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

97. 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.

98. Семенов А. Г. Математическое описание процесса ультрафильтрации с учетом гелеобразования на поверхности мембраны / Семенов А. Г., Б.А. Лобасенко // Хранение и переработка сельхозсырья. 2001. - №8. С. 15-17.

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

100. 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.

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

102. 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.

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

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

105. 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.

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

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

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

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

110. Храмцов А. Г. Технология продуктов из молочной сыворотки: учебное пособие / Храмцов А. Г., Нестеренко П.Г. -М.:ДеЛи принт, 2004.-587 с.

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

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

113. Храмцов А.Г. Молочная сыворотка: переработка и использование / А.Г. Храмцов, П.Г. Нестеренко // Сыроделие. -1999. № 2.

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

115. 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.

116. Храмцов А.Г. Молочной сахар. М.: Агропромиздат. - 1987. - 224с.

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

118. Храмцов А.Г. Переработка и использование молочной сыворотки А.Г. Храмцов, В.А. Павлов, П.Г. Нестеренко М.: Росагропромиздат, - 1989. -272 с.

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

120. Черданцева А. А. Разработка и исследование мембранного аппарата с побудительным движением диффузионного пограничного слоя. Дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. Кемерово, 2006. - 145 с.

121. Черданцева А. А. Разработка и исследование мембранного аппарата с побудительным движением диффузионного пограничного слоя. Автореф. дис. на соиск. учен. степ. докт. техн. наук. Кемерово. - 2001. - С. 16.

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

123. Юстратов В.П. Моделирование электрохимических процессов /

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

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

126. Bruine S. Uverview of concentration polarisation in ultrafiltration // Desalination, 1980, v. 35. P. 223 - 242.138. Elimination of mineral dosing to control Water formed scale in brackish

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

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

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

130. 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.

131. 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.

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

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

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