автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Разработка и исследование ультрафильтрационного аппарата с отводом примембранного пограничного слоя

На правах рукописи

ТИМОФЕЕВ АНТОН ЕВГЕНЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИОННОГО АППАРАТА С ОТВОДОМ ПРИМЕМБРАННОГО ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ

Специальность: 05.18.12 - процессы и аппараты пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

005051164

Кемерово-2013

005051164

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Лобасенко Борис Анатольевич

Официальные оппоненты: Иванец Галина Евгеньевна,

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Кемеровский

технологический институт пищевой промышленности», профессор кафедры «Прикладная математика и информатика»

Петрик Павел Трофимович,

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Кузбасский государственный технический университет», заведующий кафедрой «Энергоресурсосберегающие

процессы в химической и нефтегазовой технологиях»

Ведущая организация: Государственное научное учреждение

Сибирский научно-исследовательский

институт переработки сельскохозяйственной продукции СО Россельхозакадемии Новосибирская область, п. Краснообск

Защита состоится «22» февраля 2013 года в 1600 ч на заседании диссертационного совета Д 212.089.02 при ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47, тел./факс 8(3842)39-68-88.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности». С авторефератом можно ознакомиться на официальном сайте ВАК Минобрнауки РФ (http://vak. ed. gov, ru/ru/dissertation) и ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (http://www. kemtipp. ru).

Автореферат разослан «/У » января 2013 г.

Ученый секретарь ^л^а/

диссертационного совета / 7 Гореликова Г.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время особое значение приобретает здоровый образ жизни, в основе которого лежит правильное и сбалансированное питание. Качество продуктов питания напрямую зависит от сырья для их производства. Наиболее перспективными с этой точки зрения являются натуральные составляющие растительного и животного происхождения, сохранившие в себе все первоначальные свойства. К такому сырью могут быть отнесены комбинированные продукты на молочной основе, в частности, сыворотка, характеризующаяся уникальным составом белковых компонентов, который включает: р-лактоглобулин, а-лактальбумин, иммуноглобулины, бычий сывороточный альбумин, гликомакропептид, лакгоферрин, лактопероксидаза, лизоцим.

Чаще всего для их выделения и дальнейшего использования при получении различных пищевых продуктов используют мембранные методы, в частности, ультрафильтрацию. Это обусловлено рядом преимуществ, по сравнению с традиционными процессами. И одним из них является меньшая инактивация белковых веществ. При этом сохранение нативного состояния белков во многом зависит от продолжительности мембранной переработки. Таким образом, повышение производительности мембранного оборудования является приоритетной задачей.

Одним из направлений её решения являются появившиеся в настоящее время мембранные аппараты с отводом части пограничного слоя с повышенной концентрацией задерживаемых веществ. Их можно разделить на конструкции, производящие отвод слоя и аппараты, в которых наряду с этим осуществляется периодическая или непрерывная очистка мембраны.

Оценка их работы показывает, что технические пути совершенствования далеко не исчерпаны и имеются конструктивные возможности их модернизации.

В этой связи разработка и исследование ультрафильтрационного аппарата с отводом примембранного пограничного слоя является актуальной научной задачей.

Работа выполнялась в рамках государственного задания НИР ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», № проекта 7.2715.2011 «Разработка высокоинтенсивных процессов получения комбинированных продуктов питания с использованием вторичного сырья».

Объектом исследования являлась оценка параметров работы ультрафильтрационного аппарата с отводом примембранного пограничного слоя при концентрировании молочной сыворотки.

Предметом исследования было установление закономерностей, определяющих механизм процесса отвода примембранного слоя от технологических режимов и конструктивных параметров ультрафильтрационного аппарата.

Цель и задачи исследований. Цель работы состоит в разработке и исследовании ультрафильтрационного аппарата с отводом примембранного пограничного слоя для переработки молочной сыворотки с улучшенными технико-экономическими показателями.

Достижение цели выполнялось посредством решения следующих задач:

• разработка конструкции ультрафильтрационного аппарата с отводом примембранного пограничного слоя;

• разработка математической модели процесса концентрирования молочной сыворотки с помощью передаточных функций;

• изучение влияния технологических и конструктивных параметров на концентрацию отводимого слоя, с целью определения их рациональных значений при переработке молочной сыворотки;

• параметрическая идентификация математической модели;

• разработка технологии производства гранулированных киселей с использованием разработанного мембранного оборудования.

Научная новизна. На основе передаточных функций разработана математическая модель, которая позволяет определять концентрацию отводимого примембранного пограничного слоя в зависимости от значений технологических режимов процесса и конструктивных параметров ультрафильтрационного аппарата.

Методами планирования эксперимента получены регрессионные модели, отражающие взаимосвязь содержания задерживаемых веществ в концентрате от технологических режимов и конструктивных параметров ультрафильтрационного аппарата. Определены их рациональные значения, обеспечивающие максимально возможное содержание задерживаемых веществ в отводимом продукте.

Практическая значимость и реализация. Разработана конструкция ультрафильтрационного аппарата с отводом примембранного пограничного слоя (заявка на изобретение №2011144272 от 01.11.2011).

Проведены испытания опытно-промышленной мембранной установки на основе разработанного аппарата на ООО НПО «Здоровое питание», которые показали ее эффективность за счет увеличения производительности и улучшения органолептических показателей концентратов молочной сыворотки.

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре «Процессы и аппараты пищевых производств» ФГБОУ ВПО Кем-ТИПП в дипломном и курсовом проектировании.

Автор защищает конструкцию ультрафильтрационного аппарата с отводом примембранного пограничного слоя, математическую модель процесса концентрирования и результаты экспериментальных исследований.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на: Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Пищевые продукты и здоровье человека» (г. Кемерово, 2010-2012); Международной конференции с элементами научной школы для молодежи «Ионный перенос в органических и неорганических мембранах» (г. Кемерово, 2010); Инновационном конвенте «Кузбасс: образование, наука, инновации» (г. Кемерово, 2011); Международной молодежной конференции «Биокаталические технологии и технологии возобновляемых ресурсов в интересах рационального природопользования» (г. Кемерово, 2012).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 15 работ, из них 3 статьи в журнале, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, списка литературы и приложений. Основной текст изложен на 100 страницах машинописного текста. Работа включает 27 рисунков, 11 таблиц. Список литературы содержит 137 наименований. Приложения представлены на 18 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Общая схема исследований представлена на рисунке 1 и состоит из нескольких взаимосвязанных этапов.

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель и основные задачи исследований, определена научная и практическая ценность результатов, приведена общая характеристика диссертационной работы.

В первой главе, в рамках литературного обзора, рассмотрены направления развития мембранного оборудования, особое внимание уделено мембранным аппаратам с отводом примембранного пограничного слоя. Показана уникальная пищевая ценность молочной сыворотки. Приведены основные ее физико-химические и органолептические характеристики. Рассмотрены аспекты получения и использования сухой молочной сыворотки, в том числе на пищевые цели. Оценивается роль мембранных методов при сгущении молочной сыворотки перед сушкой.

Во второй главе рассмотрены различные подходы к моделированию непрерывных процессов: аналитический, имитационный, информационный (кибернетический), выделены основные направления и методы моделирования процессов мембранной переработки различных сред, определены их преимущества и недостатки.

Предложена модель процесса мембранного концентрирования молочной сыворотки в мембранном аппарате с отводом примембранного пограничного слоя на основе передаточных функций.

Исходя из описания мембранного аппарата в соответствии с принципом «черного ящика», выделены основные входные X и выходные У параметры объекта моделирования, а также определены каналы передачи сигналов с входов на выходы системы.

Входным воздействием является концентрация задерживаемых веществ в исходном растворе Хь %масс. Кроме того, на процесс концентрирования влияют конструктивные параметры аппарата и технологические режимы процесса. Первые обозначим подмножеством а множества X, вторые - подмножеством р множества X. Т.е. множество входных контролируемых управляемых независимых переменных в данном случае может быть представлено выражением (1).

{X} =(Х,, а,, а2,..., ап, рь % ..., рт), (1)

где п - количество технологических параметров, влияющих на процесс концентрирования; т - количество конструктивных параметров аппарата, ока-

зывающих влияние на процесс концентрирования.

Рис. 1. Схема исследований

Основные технологические режимы процесса: рабочее давление (Р1, МПа), температура концентрируемого раствора (р2, °С) и гидродинамическая обстановка в канале аппарата (скорость движения среды, Рз, м/с). Количество

конструктивных параметров т зависит от мембранного аппарата.

К выходным параметрам относятся: содержание задерживаемых веществ в отводимом примембранном пограничном слое У], %масс.; концентрация задерживаемых веществ в основном потоке У2, %масс.; удельная производительность по фильтрату У3, м5/м2 -с.

Структурная схема процесса концентрирования отражает взаимосвязь входных сигналов и показателей процесса посредством системы каналов, передаточные свойства каждого из которых определяются соответствующей передаточной функцией (рис. 2).

а, Ог 0„

и = --------

А А А

Рис. 2. Структурная схема процесса мембранного концентрирования в аппарате с отводом примембранного пограничного слоя

На процесс концентрирования оказывает значительное влияние накопление частиц задерживаемых веществ на поверхности мембраны. Оно имеет продолжительный характер и поэтому выбрано ступенчатое воздействие, при котором величина мгновенно возрастает от нуля до некоторого постоянного значения и далее остается неизменной. Такому воздействию соответствует функция (2).

Г0,при(К0),

Х(Н (2)

Значение величины ступенчатого воздействия ао необходимо выбрать, учитывая диапазон изменения входных воздействий.

Образование примембранного пограничного слоя и его отрыв от поверхности мембраны происходят циклически в течение некоторого времени. Поэтому в данном случае для определения реакции системы на то или иное воздействие необходимо совместное нанесение соответствующего входного воздействия по каналам «конструктивный параметр - выход» или «технологический параметр — выход» с входным воздействием по каналу «концентрация исходного раствора - выход». Далее, исходя из принципа суперпозиции, аналитически возможно определить реакцию системы на чистое возмущение.

Изменение концентрации задерживаемых веществ в примембранном пограничном слое носит колебательный характер, объясняющийся периодичностью накопления белкового слоя определенной толщины и его удаления потоком среды. Поэтому для описания процесса выбрано колебательное звено (3).

= ——:---, (3)

Т -Б +2-Т-£-8 + 1

где к - коэффициент передачи;

Т - постоянная времени объекта;

£ - коэффициент демпфирования (1>^>0).

Определение передаточных функций по каналам воздействия конструктивного параметра на выходы системы предполагает одновременное внесение в систему воздействий по входам X] и а) (рис. 3).

Выходной сигнал системы Yj по каналам воздействия исходной концентрации и технологического параметра может быть описан переходной функцией колебательного звена. В соответствии с рисунком 3 можно записать:

УДБ) = Х,(8) • \УХ,_У) (Б) + а,(Б) ■ ^ (Б) ^ (4)

^(5) - ХДБ) • \УХ у (5) а, (Б)

(5)

Рис. 3. Определение передаточных функций по каналам воздействия конструктивных параметров на выходы системы

Ю

' — _

---——

Рис. 4. Определение передаточных функций по каналам воздействия технологических параметров на выходы системы

Определение передаточных функций по каналам воздействия технологического параметра на выходы системы предполагает одновременное внесение в систему воздействий по входам Хі и Рі (рис. 4).

Выходной сигнал системы Yj по каналам воздействия исходной концентрации и технологического параметра может быть описан переходной функцией колебательного звена. В соответствии с рисунком 4 можно записать: У^) = ВД • ^^ (Б) + р| (Б) • (5)

(6)

У(8)-Х,(8)-\¥х „(Б) V/. у (в) = -——(7)

Итоговую модель объекта можно записать в виде (8).

УДБ) = ХДБ) • WX .Y (Б) + ¿«ДБ) • (Б) + ¿РДБ) • (Я), ] = 1.3 (8)

1=1 1=1 J

Уравнение (8) определяет состояние выходов объекта моделирования во времени при известной концентрации задерживаемых веществ в исходном растворе Х|(Б), а также при определенных значениях конструктивных а и технологических р параметров процесса концентрирования.

Параметрическая идентификация модели (8) проводится на основе экспериментальных данных в соответствии с выбранным критерием близости. После проверки адекватности модель процесса концентрирования может быть реализована прикладными средствами, поддерживающими работу с передаточными функциями, в частности, пакет БтиНпк в составе математического обеспечения МаЛАВ.

В третьей главе приведены экспериментальные исследования в соответствии с предложенной методикой на лабораторном стенде, включающем разработанный мембранный аппарат с отводом примембранного пограничного слоя. Представлены результаты экспериментальных исследований, получены уравнения регрессий. Проведена параметрическая идентификация математической модели процесса мембранного концентрирования.

С целью повышения производительности по концентрату разработана конструкция мембранного аппарата с отводом примембранного пограничного слоя. Устройство для отвода примембранного пограничного слоя (рис. 5) состоит из корпуса 1 с щелями 2, кожуха 3, внутренняя поверхность которого выполнена с переменным сечением, патрубка для отвода продукта 4. В полости корпуса находится подвижный шток 5. Устройство присоединяется к трубчатой мембране 6. Интенсивный отвод слоя в кожухе создается с помощью разности давлений в зазоре и кожухе. Это осуществляется как за счет переменного сечения кожуха и возможности перемещения его относительно штока, так и изменения положения штока. Кожух и шток устанавливаются таким образом, чтобы разность давлений в зазоре и кожухе была максимальной. В этом случае большая часть примембранного пограничного слоя через кольцевые щели 2 попадет в кожух.

Экспериментальные исследования проводились в следующих направлениях:

1. Определение рациональных значений технологических режимов аппарата, а именно температуры среды (Т), давления в канале аппарата (р) и скорости основного потока (лу) на основе регрессионного анализа.

2. Определение рациональных значений конструктивных параметров аппарата: удельной площади отверстий (Л8), длины конусной части полого штока (Ь) и расположения конусной части штока относительно отверстий (Д1) на основе обработки уравнения регрессии.

пограничный слой

Рис. 5. Мембранный аппарат с отводом примембранного пограничного слоя 1 - корпус; 2 - кольцевые щели; 3 - кожух; 4 - патрубок;

5 - подвижный шток; 6 - мембрана

Для проведения экспериментальных исследований использовались мембраны из карбида кремния, производимые предприятием «Керамик-фильтр» г. Москва. Внешний диаметр мембраны - 10 мм, внутренний - 6 мм, длина - 300 мм, размер пор - 0,02 мкм.

В качестве сырья для проведения процесса ультрафильтрационного концентрирования выбрана молочная (творожная) сыворотка торговой марки «Деревенский молочный завод». Содержание задерживаемых веществ порядка 4% масс.

Проведенные экспериментальные исследования и их обработка позволили получить взаимосвязь технологических параметров и концентрации примембранного пограничного слоя в виде уравнения регрессии в натуральном масштабе (9).

С = 3,15 + 0,048-Г-0,0006-Т2+5,0216-/>--8,8863-р2 + 2,812,2448-IV2

Задача определения значений технологических параметров, обеспечивающих максимально возможное содержание задерживаемых веществ в концентрате, сводится к определению максимума функции трех переменных. Максимальная концентрация С=5,630 % масс, в отводимом примембранном пограничном слое достигается при следующих значениях технологических парамет-

ров: температура среды Т=40°С, давление в канале аппарата р=0,2МПа и скорость основного потока \у=0,6 м/с.

Экспериментальные кривые, характеризующие влияние конструктивных параметров аппарата на концентрацию отводимого примембранного пограничного слоя, представлены на рис. 6-8.

В результате обработки экспериментальных данных получено уравнение регрессии в натуральном масштабе (10).

С =-6,15 + 0,1954-Л/-0,0158-/1/2+22,7-/15-85,82-Л52 + + 1,9366-1,-0,0958-12

Максимальная концентрация С=5,628 % масс, в отводимом примембран-ном пограничном слое достигается при следующих значениях конструктивных параметров: длина конусной части полого штока Ь=10,12 мм, удельная площадь отверстий корпуса А8=0,14 и расположение конусной части штока относительно отверстий корпуса Д1=6,22 мм.

1,х10»,м

Рис. 6. Влияние длины конусной части штока на концентрацию примембранного пограничного слоя (р = 0,2 МПа; Т = 40°С; ш = 0,6 м/с; ДБ = 0,15; А1 = 6 мм)

ДЭ

Рис. 7. Влияние удельной площади отверстий в корпусе на концентрацию примембранного пограничного слоя (р = 0,2 МПа; Т = 40°С; \у = 0,6 м/с; Ъ = 10 мм; Д1 = 6 мм)

О 2 4 6 8 10 12

А1, мхЮ3

Рис. 8. Влияние расположения штока относительно отверстий на концентрацию в примембранном пограничном слое (р = 0,2 МПа; Т = 40°С; w = 0,6 м/с; ДБ = 0,15; Ь = 10 мм)

Концентрация задерживаемых веществ в отводимом слое по сравнению с первоначальной в исходном растворе увеличилась в 1,4 раза для молочной сыворотки. О чем свидетельствуют кривые, отражающие изменение содержания задерживаемых веществ в концентрате со временем (рис. 9). Как видно из графика, прототип позволяет повысить концентрацию отводимого примембранно-го пограничного слоя в среднем не более чем в 1,34 раза по сравнению с концентрацией задерживаемых веществ в исходном растворе.

Завершающий этап экспериментальных исследований заключался в параметрической идентификации модели (8). Полученные передаточные функции позволили реализовать математическую модель процесса концентрирования творожной сыворотки в разработанном мембранном аппарате с отводом при-мембранного пограничного слоя в системе МаЛАВ средствами приложения БшшНпк.

—♦»Прототип А Ново* оборудование

«.с

Рис. 9. Изменение концентрации примембранного пограничного слоя от продолжительности при обработке молочной сыворотки на прототипе и новом оборудовании (р = 0,2 МПа; Т = 40°С; = 0,6 м/с; Д8 = 0,15; Ь = 10 мм; Д1 = 6 мм)

В результате проверки адекватности установлено, что расхождение экспериментальных данных и результатов моделирования не превышает 5,5% (рис. 10).

I, с

Рис. 10. Оценка адекватности математической модели 1 - теоретическая кривая; 2 - экспериментальные данные (р = 0,2 МПа; Т = 40"С; \у = 0,6 м/с; ДБ = 0,15; Ь = 10 мм; Л1 = 6 мм)

В четвертой главе предложена технология процесса производства быстрорастворимого гранулированного киселя из плодово-ягодного сырья с добавлением молочной сыворотки с использованием нового мембранного оборудования. Опытно-промышленные испытания мембранной установки на основе предложенного мембранного аппарата были проведены на ООО НПО «Здоровое питание».

В технологическую схему включено микрофильтрационное и ультрафильтрационное оборудование. Первое позволяет осуществлять стерилизацию среды, второе - подсгущение до 25-30% сухих веществ. Последняя операция снижает продолжительность процесса сгущения сыворотки в выпарном аппарате, улучшает органолептические показатели и сохраняет высокое качество готового продукта.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ

1. Анализ литературно-патентного обзора мембранных аппаратов показал, что одним из направлений интенсификации процесса концентрирования является использование оборудования с отводом части примембранного пограничного слоя. В данном направлении разработана конструкция ультрафильтрационного аппарата, в которой за счет внесенных конструктивных изменений, увеличивается концентрация отводимого слоя, по сравнению с прототипом.

2. Теоретический анализ методов моделирования мембранных процессов показал целесообразность использования передаточных функций. На их основе разработана модель процесса мембранного концентрирования молоч-

ной сыворотки в ультрафильтрационном аппарате с отводом примембранного пограничного слоя. Параметрическая идентификация модели показала, что расхождение экспериментальных и теоретических данных во всем диапазоне изменения технологических и конструктивных параметров процесса не превышает 5,5%.

3. Проведены экспериментальные исследования предложенной конструкции при концентрировании молочной сыворотки. Установлена взаимосвязь концентрации отводимого примембранного слоя от технологических режимов (давления, скорости, температуры) и конструктивных параметров (удельной площади перфорации корпуса, длины конусной части штока и её местоположения относительно отверстий). Определено, что содержание задерживаемых веществ в концентрате, полученном на разработанном аппарате, превышает аналогичный показатель прототипа на 6%.

4. Обработка экспериментальных данных позволила получить уравнения регрессий, характеризующие взаимосвязь концентрации примембранного пограничного слоя от технологических режимов и конструктивных параметров, анализ которых позволил получить рациональные значения.

5. Предложена технология процесса производства быстрорастворимого гранулированного киселя из плодово-ягодного сырья с добавлением молочной сыворотки с помощью нового мембранного оборудования.

ПЕРЕЧЕНЬ ПУБЛИКАЦИЙ

Основные положения диссертационной работы изложены в 15 научных трудах:

1. Семенов, А. Г. Моделирование и расчет ультрафильтрационных установок периодического действия / А. Г. Семенов, А. Е. Тимофеев // Техника и технология пищевых производств. - Кемерово, 2011. —№1. — С. 84-89.

2. Тимофеев, А. Е. Исследование конструктивных параметров аппарата с отводом диффузионного слоя / А. Е. Тимофеев, Б. А. Лобасенко, Р. В. Кот-ляров // Техника и технология пищевых производств. - Кемерово, 2012. — №4. — С. 123-127.

3. Тимофеев, А. Е. Разработка математической модели процесса мембранного концентрирования на основе передаточных функций / А. Е. Тимофеев, Б. А. Лобасенко, Р. В. Котляров // Техника и технология пищевых производств. - Кемерово, 2013. - №1. — С. 91-94.

4. Алюханов, А. В. Разработка мембранной установки периодического действия / А. В. Алюханов, А. Е. Тимофеев, Д. М. Кислюков // Пищевые продукты и здоровье человека: материалы Ш Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Кемерово, 2010. - С. 286-288.

5. Кислюков, Д. М. Совершенствование мембранных технологий на основе нового оборудования / Д. М. Кислюков, А. Е. Тимофеев, А. В. Алюханов // Пищевые продукты и здоровье человека: материалы III Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Кемерово, 2010. - С. 302-303.

6. Тимофеев, А. Е. Использование керамических мембран в пищевой промышленности / А. Е. Тимофеев, А. В. Алюханов, Д. М. Кислюков // Пищевые продукты и здоровье человека: материалы III Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Кемерово, 2010. - С. 326-327.

7. Тимофеев, А. Е. Модернизация мембранного аппарата для переработки сырья на основе концентрационной поляризации / А. Е. Тимофеев // Международная конференция с элементами научной школы для молодежи «Ионный перенос в органических и неорганических мембранах». - Кемерово, 2010.-С. 155-156.

8. Лобасенко, Б. А. Перспективы развития мембранных установок / Б. А. Лобасенко, А. П. Сырцева, А. Е. Тимофеев // Инновационный конвент «Кузбасс: образование, наука, инновации». - Кемерово, 2011. - С. 40-42.

9. Лобасенко, Б. А. Разработка новых мембранных аппаратов/ Б. А. Лобасенко, А. П. Сырцева, А. Е. Тимофеев // Инновационный конвент «Кузбасс: образование, наука, инновации». - Кемерово, 2011. - С. 43-45.

10. Котляров, Р. В. Интенсификация процесса мембранного концентрирования путем модернизации аппарата / Р. В. Котляров, А. Е. Тимофеев, А. П. Сырцева // Материалы международной молодежной конференции «Биокатали-ческие технологии и технологии возобновляемых ресурсов в интересах рационального природопользования». - Кемерово, 2012. — С. 166-167.

11. Тимофеев, А. Е. Оптимизация технологического режима работы мембранного аппарата / А. Е. Тимофеев, Р. В. Котляров, А. П. Сырцева // Материалы международной молодежной конференции «Биокаталические технологии и технологии возобновляемых ресурсов в интересах рационального природопользования». - Кемерово, 2012. - С. 172-173.

12. Сырцева, А. П. Влияние технологических параметров на мембранное концентрирование / А. П. Сырцева, А. Е. Тимофеев // Пищевые продукты и здоровье человека: материалы международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Кемерово, 2012. - С. 349-350.

13. Тимофеев, А. Е. Влияние конусности штока на концентрацию отводимого примембранного пограничного слоя при мембранном концентрировании молочной сыворотки / А. Е. Тимофеев, Р. В. Котляров, А. П. Сырцева // Пищевые продукты и здоровье человека: материалы международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Кемерово, 2012. - С. 353-354.

14. Тимофеев, А. Е. Аспекты мембранного концентрирования молочной сыворотки / А. Е. Тимофеев, А. С. Шушпанников // Пищевые продукты и здоровье человека: материалы международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. — Кемерово, 2012. - С. 355.

15. Шушпанников, А. С. Разработка аппарата для мембранного концентрирования с целью увеличения производительности / А. С. Шушпанников, А. Е. Тимофеев, А. П. Сырцева II Пищевые продукты и здоровье человека: материалы международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Кемерово, 2012. - С. 3 60-361.

Подписано в печать 16.01.2013. Формат 60x86/16. Тираж 80 экз. Объем 1,0 п.л. Заказ № Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. 650056, г. Кемерово, б-р Строителей, 47. Отпечатано в лаборатории множительной техники КемТИПП. 650002, г. Кемерово, ул. Институтская, 7

Введение и постановка задач исследования.

Глава 1 Литературно-патентный обзор.

1.1 Мембранная технология: основные процессы и область их применения.

1.2 Мембранные аппараты: современное состояние и перспективы.

1.3 Физико-химические и органолептические характеристики молочной сыворотки как объекта мембранного концентрирования.

1.4 Современные направления переработки молочной сыворотки.

Выводы по главе 1.

Глава 2 Моделирование процесса мембранного концентрирования.

2.1 Подходы к моделированию мембранных процессов.

2.2 Описание объекта и методики моделирования.

Выводы по главе 2.

Глава 3 Разработка и исследование мембранного аппарата с отводом примембранного пограничного слоя.

3.1 Разработка мембранного аппарата с отводом примембранного пограничного слоя.

3.2 Описание экспериментального стенда.

3.3 Методика проведения экспериментальных исследований.

3.4 Определение рациональных технологических параметров процесса концентрирования.

3.5 Определение рациональных конструктивных параметров мембранного аппарата.

3.6 Параметрическая идентификация модели.

3.6.1 Определение передаточных функций по каналам воздействия исходной концентрации на концентрацию растворов на выходе системы.

3.6.2 Определение передаточных функций по каналам воздействия расположение конусной части штока относительно отверстий на концентрацию отводимого примембранного пограничного слоя.

3.6.3 Определение передаточных функций по каналам воздействия удельной площади отверстий корпуса на концентрацию отводимого примембранного пограничного слоя.

3.6.4 Определение передаточных функций по каналам воздействия длины конусной части полого штока на концентрацию отводимого примембранного пограничного слоя.

3.6.5 Оценка адекватности математической модели.

Выводы по главе 3.

Глава 4 Приминение мембранных методов при производстве напитков из сыворотки.

4.1. Применение сухих молочных компонентов при производстве продуктов функционального питания.

4.2. Разработка технологической схемы производства быстрорастворимого гранулированного киселя с добавлением молочной сыворотки.

4.3 Примеры рецептур напитков с использованием сухих сывороточных ингредиентов.

Выводы по главе 4.

Актуальность работы. В настоящее время особое значение приобретает здоровый образ жизни, в основе которого лежит правильное и сбалансированное питание. Качество продуктов питания напрямую зависит от сырья для их производства. Наиболее перспективными с этой точки зрения являются натуральные составляющие растительного и животного происхождения, сохранившие в себе все первоначальные свойства. К такому сырью могут быть отнесены комбинированные продукты на молочной основе, в частности, сыворотка, характеризующаяся уникальным составом белковых компонентов, который включает: р-лактоглобулин, а-лактальбумин, иммуноглобулины, бычий сывороточный альбумин, гликомакропептид, лактоферрин, лактопероксидаза, лизоцим.

Чаще всего для их выделения и дальнейшего использования при получении различных пищевых продуктов используют мембранные методы, в частности, ультрафильтрацию. Это обусловлено рядом преимуществ, по сравнению с традиционными процессами. И одним из них является меньшая инактивация белковых веществ. При этом сохранение нативного состояния белков во многом зависит от продолжительности мембранной переработки. Таким образом, повышение производительности мембранного оборудования является приоритетной задачей.

Одним из направлений её решения являются появившиеся в настоящее время мембранные аппараты с отводом части пограничного слоя с повышенной концентрацией задерживаемых веществ. Их можно разделить на конструкции, производящие отвод слоя и аппараты, в которых наряду с этим осуществляется периодическая или непрерывная очистка мембраны.

Оценка их работы показывает, что технические пути совершенствования далеко не исчерпаны и имеются конструктивные возможности их модернизации.

В этой связи разработка и исследование ультрафильтрационного аппарата с отводом примембранного пограничного слоя является актуальной научной задачей.

Работа выполнялась в рамках государственного задания НИР ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», № проекта 7.2715.2011 «Разработка высокоинтенсивных процессов получения комбинированных продуктов питания с использованием вторичного сырья».

Объектом исследования являлась оценка параметров работы ультрафильтрационного аппарата с отводом примембранного пограничного слоя при концентрировании молочной сыворотки.

Предметом исследования было установление закономерностей, определяющих механизм процесса отвода примембранного слоя от технологических режимов и конструктивных параметров ультрафильтрационного аппарата.

Цель и задачи исследований. Цель работы состоит в разработке и исследовании ультрафильтрационного аппарата с отводом примембранного пограничного слоя для переработки молочной сыворотки с улучшенными технико-экономическими показателями.

Достижение цели выполнялось посредством решения следующих задач:

• разработка конструкции ультрафильтрационного аппарата с отводом примембранного пограничного слоя;

• разработка математической модели процесса концентрирования молочной сыворотки с помощью передаточных функций;

• изучение влияния технологических и конструктивных параметров на концентрацию отводимого слоя, с целью определения их рациональных значений при переработке молочной сыворотки;

• параметрическая идентификация математической модели;

• разработка технологии производства гранулированных киселей с использованием разработанного мембранного оборудования.

Научная новизна. На основе передаточных функций разработана математическая модель, которая позволяет определять концентрацию отводимого примембранного пограничного слоя в зависимости от значений технологических режимов процесса и конструктивных параметров ультрафильтрационного аппарата.

Методами планирования эксперимента получены регрессионные модели, отражающие взаимосвязь содержания задерживаемых веществ в концентрате от технологических режимов и конструктивных параметров ультрафильтрационного аппарата. Определены их рациональные значения, обеспечивающие максимально возможное содержание задерживаемых веществ в отводимом продукте.

Практическая значимость и реализация. Разработана конструкция ультрафильтрационного аппарата с отводом примембранного пограничного слоя (заявка на изобретение №2011144272 от 01.11.2011).

Проведены испытания опытно-промышленной мембранной установки на основе разработанного аппарата на ООО НПО «Здоровое питание», которые показали ее эффективность за счет увеличения производительности и улучшения органолептических показателей концентратов молочной сыворотки.

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре «Процессы и аппараты пищевых производств» ФГБОУ ВПО Кем-ТИПП в дипломном и курсовом проектировании.

Автор защищает конструкцию ультрафильтрационного аппарата с отводом примембранного пограничного слоя, математическую модель процесса концентрирования и результаты экспериментальных исследований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ

1. Анализ литературно-патентного обзора мембранных аппаратов показал, что одним из направлений интенсификации процесса концентрирования является использование оборудования с отводом части примембранного пограничного слоя. В данном направлении разработана конструкция ультрафильтрационного аппарата, в которой за счет внесенных конструктивных изменений, увеличивается концентрация отводимого слоя, по сравнению с прототипом.

2. Теоретический анализ методов моделирования мембранных процессов показал целесообразность использования передаточных функций. На их основе разработана модель процесса мембранного концентрирования молочной сыворотки в ультрафильтрационном аппарате с отводом примембранного пограничного слоя. Параметрическая идентификация модели показала, что расхождение экспериментальных и теоретических данных во всем диапазоне изменения технологических и конструктивных параметров процесса не превышают 5,5%.

3. Проведены экспериментальные исследования предложенной конструкции при концентрировании молочной сыворотки. Установлена взаимосвязь концентрации отводимого примембранного слоя от технологических режимов (давления, скорости, температуры) и конструктивных параметров (удельной площади перфорации корпуса, длины конусной части штока и её местоположения относительно отверстий). Определено, что содержание задерживаемых веществ в концентрате, полученном на разработанном аппарате, превышают аналогичный показатель прототипа на 6% .

4. Обработка экспериментальных данных позволила получить уравнения регрессий, характеризующие взаимосвязь концентрации примембранного пограничного слоя от технологических режимов и конструктивных параметров, анализ которых позволил получить рациональные значения.

5. Предложена технология процесса производства быстрорастворимого гранулированного киселя из плодово-ягодного сырья с добавлением молочной сыворотки с помощью нового мембранного оборудования.

101

1. Агашичев, С.П. Моделирование и расчет процессов ультрафильтрации и микрофильтрации неньютоновских сред при неизотермических условиях на основе системного подхода / С.П. Агашичев // Мембраны (www.chem. msu.su). -№14.

2. Анацкая, А.Г. Создание новых продуктов молочных продуктов / А.Г. Анацкая // Молочная промышленность. 2000. № 2. - С. 29-32.

3. Андриевский, Л.В. Ассортимент детских продуктов на основе молочной сыворотки / Л.А. Андриевский // Молочная промышленность. 1982. № 6. -С. 20-22.

4. Антипов, С.Г. Конструктивные особенности мембранных аппаратов для обработки жидких пищевых продуктов / С.Г. Антипов, И.Г. Кретов, C.B. Шахов, А.И. Ключников // Хранение и переработка сельхозсырья. 2001. - №6. -С. 51-52.

5. Ахназарова, С.Л. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии: Учебное пособие для вузов / С.Л. Ахназарова, В.В. Кафаров. М.: Высшая школа, 1978. - 319 с.

6. Бабенышев, С.П. Концепция системного подхода при изучении процесса баромембранного разделения жидких высокомолекулярных полидисперсных систем / С.П. Бабенышев // Хранение и переработка сельхозсырья. -2007.-№8.-С. 36-37.

7. Бабенышев, С.П. Мембранная технология очистки растительного масла / С.П. Бабенышев, И.А. Евдокимов // Хранение и переработка сельхозсырья. -2008.-№4.-С. 78-80.

8. Бабенышев, С.П. Перераспределение частиц дисперсной фазы жидких высокомолекулярных систем при ультрафильтрационном разделении / С.П. Бабенышев, И.А. Евдокимов // Хранение и переработка сельхозсырья. 2007.7. -С. 77-79.

9. Бабенышев, С.П. Разработка математической модели баромембранно-го разделения жидких высокомолекулярных полидисперсных систем / С.П. Бабенышев, И.А. Евдокимов // Хранение и переработка сельхозсырья. 2007. -№10.-С. 78-80.

10. Байков, В.И. Гелеобразование при ультрафильтрации в плоском канале с одной проницаемой поверхностью / В.И. Байков, П.К. Зновец // ИФЖ. -1999. Т. 72, №1. - С. 923-926.

11. Богатырев, А.Н. Конструирование пищи / А.Н. Богатырев // Химия и жизнь. 1985.-№ 1.-С. 3-9.

12. Бойков, А.Д. Основы автоматики и автоматизации процессов и установок. Саранск: МГУ им. Н.П. Огарева, 1977.

13. Васин, С.И. Гидродинамическая проницаемость мембраны как совокупности пористых частиц (ячеечная модель) / С.И. Васин, В.М. Старов // Коллоидный журнал. 1996. - Т. 58, №3. - С. 307-311.

14. Видыбиде, А.К. Реверсивная микрофильтрация / А.К. Видыбиде, С.С. Духин, В.П. Дубяга // Химия и технология воды. 1991. - №3 - С. 201.

15. Волкова, Т.А. Новые напитки на основе молочной сыворотки / Т.А. Волкова, Э.Ф. Кравченко // Сыроделие. 2000. № 3. - С. 41.

16. Гофман, А.Г. Введение в теорию многокомпонентного пограничного слоя. Кемерово: КемГУ, 1999. - 82 с.

17. Гридина, С. Б. Физиолого-биохимические основы разработки продуктов детского и функционального питания: учебное пособие / С. Б. Гридина ; КемТИПП. Кемерово : КемТИПП, 2004. - 148 с.

18. Дейниченко, Г.В. Интенсификация ультрафильтрации пахты / Г.В. Дейниченко, З.А. Мазняк // Молочная промышленность. 2003. - №6. - С. 5859.

19. Дубяга, В.П., Бесфамильный И.Б. Нанотехнологии и мембраны //

20. Крит, технологии. Мембраны. 2005. № 3. С. 11-16.

21. Дубяга, В.П., Поворов, A.A. Мембранные технологии для охраны окружающей среды и водоподготовки // Крит, технологии. Мембраны. 2002. № 13. С. 3-10.

22. Духин, С.С. Импульсная ультрафильтрация / С.С. Духин, В.П. Дубяга, A.B. Листовничий, A.A. Поворов // Химия и технология воды. 1991. - №10. -С. 867.

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

24. Дытнерский ,Ю.И. Некоторые проблемы теории и практики использования баромембранных процессов / Ю.И. Дытнерский, Р.Г. Кочаров // Журн. Всесоюз. хим. об-ва им. Д. И. Менделеева. 1987. - 32, №6. - С. 610-613.

25. Дьяченко, П.Ф. Технология фруктово-сывороточных напитков / П.Ф. Дьяченко, В. Суарес-Сомес // Молочная промышленность. 1984. № 7. - С. 2729.

26. Евдокимов, И.А. Современное состояние переработки молочной сыворотки / А.Г. Храмцов, П.Г. Нестеренко // Молочная промышленность. 2008. - № 11.-с. 36.

27. Евдокимов, И.А. Рациональная переработка молочной сыворотки / И.А. Евдокимов, В.В. Костина, С.А. Рябцева, В.Г. Папин // Молочная промышленность. 1996.-№ 4.-С. 11-16.

28. Жиров, В.М. Исследование процесса ультрафильтрационного концентрирования пектина / В.М. Жиров, Н.И. Белов // Пищевая промышленность. -2005.-№4.-С. 70-71.

29. Заявка 18-207903 Япония, МКИ В 01 D 13/00. Регенерация полупроницаемых мембран / Симомура Такатоси, Накамура Киннари, Танака Мицуа-ки.- Опубл. 03.12.83.

30. Заявка 49-133352 Япония, МКИ В 01 D 13/00. Очистка мембран / Цул'" I 4« i""камото Тэруеси, Мукасино Хидэо. Опубл. 06.06.81.

31. Заявка 51-137679 Япония, МКИ В 01 Б 13/00. Метод очистки мембран для обратного осмоса / М. Такэтоси, К. Тадаоки, И. Киеси. Опубл. 27.11.76.

32. Заявка 52-78677 Япония, МКИ В 01 Б 13/00. Мембранный метод разделения жидкостей / Икэгути Такаси. Опубл. 02.07.77.

33. Заявка 55-142104 Япония. МКИ В 01 Б 13/00. Очистка фильтрующих мембран для воды или жидкости / Цукамото Тэруеси. Опубл. 07.11.80.

34. Заявка 55-142505 Япония, МКИ В 01 Б 13/00. Метод очистки фильтрующих мембран / Цукамото Тэруеси. Опубл. 07.11.80.

35. Заявка 56-15926 Япония, МКИ В 01 Б 13/00. Регенера-ция обратноос-мотических мембран / Сакагути Ясухиро, Мотои Хисатакэ. Опубл. 13.04.81.

36. Заявка 56-24005 Япония, МКИ В 01 Б 13/00. Очистка полупроницаемых мембран от загрязнений / Мацядпаки Кацуси, Ганьэн Ацуси, Окаути Кад-зусигэ, Янаги Тета. Опубл. 07.03.81.

37. Заявка 56-24562 Япония, МКИ В 01 Б 13/00. Очистка полупроницаемой мембраны / Цукамото Тэруеси. Опубл. 06.06.81.

38. Заявка 56-6962 Япония, МКИ В 01 Б 13/00. Устройство для промывки каскада мембранных аппаратов / Цутия Кадзуаки, Коикэ Сугиюки. Опубл. 08.02.82

39. Заявка 56-73506 Япония, МКИ В 01 Б 13/00. Метод промывания полупроницаемых мембран в трубчатых мо-дулях / Окума Наонору, Накаока То. -Опубл. 18.06.81.

40. Заявка 56-84601 Япония, МКИ В 01 Б 13/00. Устройство для очистки полупроницаемых мембран / Тамару Сюсаку. Опубл. 10.07.81.

41. Заявка 57-190605 Япония, МКИ В 01 Б 13/00. Метод промывки мембран с селективной проницаемостью / Имамура Нобуаки, Накаока Акира. -Опубл. 24.11.82.

42. Заявка 57-71607 Япония, МКИ В 01 Б 13/00. Регенерация обратноос4 1''», " \ ' I " \ I 1мотических мембран / Ясуфуку Хидэаки, Нитта Мамору. Опубл. 04.05.82.

43. Заявка 58-159811 Япония, МКИ В 01 D 13/02. Очистка мембран, предназначенных для разделения жидкостей / Тамара Сехэй, Расаки Садамицу, На-камото Кэйдзи, Накасава Дзюн. Опубл. 22.09.83.

44. Заявка 58-51904 Япония, МКИ В 01 В 13/00. Метод промывки мембраны, загрязненной органическим мате-риалом / Ягисита Кадзуцугу, Нисикава Седзо. Опубл. 26.03.83.

45. Казначеев, А.И. Сгущение молочной сыворотки способом криокон-центрации: Обзорная информация / А.И. Казначеев, А.Г. Храмцов, П.Г. Несте-ренко и др. М.: ЦНИИТЭИММП, 1985.-39 с.

46. Карелин, Ф. И. Обессоливание воды обратным осмосом. М.: Строй-издат, 1988.-208 с.

47. Кафаров, В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. -М.: Химия, 1985.

48. Кацерикова, Н. В. Технология продуктов функционального питания: учебное пособие для вузов / Н. В. Кацерикова ; КемТИПП. Кемерово : Кем-ТИПП, 2004. - 146 с.

49. Кестинг, Р.Е. Синтетические полимерные мембраны. М.: Химия, 1991.336 с.

50. Кирш, Ю.Э., Тимашев С.Ф. Полимерные мембраны как химические гетерогенные канальные наноструктуры // Крит, технологии. Мембраны. 1999. № 1. С.15-46.

51. Котляров, Р.В. Моделирование процесса мембранного концентрирования молочных сред и разработка аппаратурных схем установок: Дис . канд. техн. наук: 05.18.12. Кемерово, 2009.

52. Крашенинин, П.Ф. Молочная сыворотка и направление ее рационального использования: Обзорная информация / П.Ф. Крашенинин, H.H. Липатов, А.Г. Храмцов, В.Н. Сергеев. М.: АгроНИИТЭИММП, 1992. 40 с.

53. Крусь, Л.В. Технология молочных продуктов / Г.Н. Крусь, Л.В. Чеку-лаева, Г.А. Шалыгина, Т.К. Ткаль. М.: Агропромиздат, 1998

54. Кузнецов, В.В, Использование сухих молочных компонентов в пищевой промышленности / В.В. Кузнецов, Г.Г. Шилер. СПб: ГИОРД, 2006 - 480 с.

55. Липатов, H.H. Мембранные методы разделения молока и молочных продуктов / H.H. Липатов, В.А. Марьин, Е.А. Фетисов. М.: Легкая промышленность, 1976.

56. Лобасенко, Б.А. Определение концентрации растворенных веществ в пограничном слое на поверхности мембраны / Б.А. Лобасенко, В.А. Павский. // Пищевая технология. Известия Вузов. 2001. - №2-3. - С. 68-70.

57. Лобасенко, Б.А. Процессы гидромеханического разделения пищевых сред / Б.А. Лобасенко, Ю.В. Космодемьянский. Кемерово: КемТИПП, 1999. -103 с.

58. Лобасенко, Б.А. Состояние и развитие мембранной техники / Б.А. Лобасенко, Ю.В. Космодемьянский, О.С. Болотов. Кемерово, 1998. - 10 с. - Деп. в ВИНИТИ 03.09.98., № 2738 - В98.

59. Лобасенко, Р.Б. Теоретические и практические аспекты процесса ультрафильтрации молочных сред: дис.канд.тех.наук: 05.18.12 / Лобасенко Р.Б. Кемерово, 2005.

60. Лобасенко, Р.Б. Теоретические и практические аспекты процесса ультрафильтрации молочных сред: дис.канд.тех.наук: 05.18.12 / Лобасенко Р.Б. Кемерово, 2005.

61. Лукас, В.А. Теория автоматического управления. -М.: Недра, 1990.vi,/1 ' -V'" ' < • -' " 'v?v 7

62. Лурье, Б. Я. Классические методы автоматического управления / Б. Я. Лурье, П. Дж. Энрайт. СПб. : БХВ-Петербург, 2004. - 640 с.

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

64. Мулдер, М. Введение в мембранную технологию / под ред. Ю.П.Ямпольского, В.П.Дубяги. М.: Мир, 1999. 513 с.

65. Павский, В.А. Математическое описание процесса мембранного концентрирования на основе марковских цепей / В.А. Павский, Б.А. Лобасенко, С.А. Иванова // Хранение и переработка сельхозсырья. 2001. - №4. - С. 39.

66. Павский, В.А. Разработка математических моделей мембранного концентрирования на основе непрерывных цепей Маркова / В.А. Павский, С.А. Иванова // Хранение и переработка сельхозсырья. 2000. - №8. - С. 54.

67. Пат. 2052280 Российская Федерация, МПК6 B01D63/16. Мембранный аппарат / Шишкин В.В.; заявитель и патентообладатель Шишкин В.В. -№4915406/26; заявл. 28.02.91; опубл. 20.01.96

68. Пат. 2066236 Российская Федерация, МПК6 B01D63/06 B01D29/72. Способ разделения жидкостей и устройство для его осуществления / Шульгин

69. А.И.; заявитель и патентообладатель Товарищество с ограниченной ответственностью «ЭФАТ». №93008684/26; заявл. 15.02.93; опубл. 10.09.96.

70. Пат. 2179061 Российская Федерация, МПК7 B01D63/00. Способ и устройство для мембранной фильтрации (варианты) / Соловьев А.П.; заявитель и патентообладатель Соловьев А.П. №2000130686/12; заявл. 08.12.00; опубл. 08.12.00.

71. Пат. 2285556 Российская Федерация, МПК B01D63/06 (2006.01). Аппарат для мембранного концентрирования / Лобасенко Б.А., Котляров Р.В., Истратова Е.Е.; патентообладатель КемТИПП; заявлено 28.03.05; опубл. 20.10.06, бюл. №29.

72. Платэ, H.A. Мембранные технологии авангардное направление XXI века // Крит, технологии. Мембраны. 1999. № 1. С. 4-13.

73. Полоцкий, А.Е. Аппроксимация кривых задержания ультрафильтрационных мембран нормально-логарифмическим распределением / А.Е. Полоцкий, А.Н. Черкасов // Коллоидный журнал. 1983. - 45, №3. - С. 467-472.

74. Полянский, К.К. Использование ультрафильтрационных концентратов обезжиренного молока при производстве адыгейского сыра / К.К. Полянский, Л.Г. Кириллова, В.И. Долниковский // Молочная и мясная промышленность. -1995.-№8.-С. 17.

75. Полянский, К.К. Поверхностные явления на мембране при ультрафильтрации молочного сырья / K.K. Полянский, Н.С. Родионова // Известия Вузов. Пищевая технология. 1991. - №4, 5, 6.

76. Помозова, В.А. Комбинированные продукты на основе молочного и растительного сырья / В.А. Помозова, A.M. Попов, Г.С. Драпкина, С.Г. Козлов // Достижения науки и техники АПК. 2002. № 1. - С. 34-35.

77. Попов, A.M. Технология производства гранулированного киселя на основе молочной сыворотки / A.M. Попов, Е.А. Литвина // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2002. № 1. С. 39-40.

78. Развитие безотходной технологии переработки растительного сырья для производства безалкогольных напитков: Обзорная информация. М: АгроНИИТЭИПП. Серия 22,1990. Вып. 10.-28 с.

79. Сафонов, A.A. Разработка и исследование мембранного аппарата с комбинированным отводом примембранного пограничного слоя: Дис . канд. техн. наук: 05.18.12. Кемерово, 2004.

80. Свитцов, A.A. Новые технические решения по снижению влияния концентрационной поляризации на мембранное разделение / A.A. Свитцов, P.A. Одинцов, A.B. Молотков // Журнал Мембраны (www.chem.msu.su). №10.

81. Свитцов, A.A. Снижение влияния концентрационной поляризации с помощью турбулизирующих элементов в виде дисковых мешалок / A.A. Свитцов, P.A. Одинцов // Журнал Мембраны (www.chem.msu.su). №13.

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

83. Старов, В.М. Формирование гель-слоев на поверхности ультрафильтрационных мембран (теория и эксперимент) / В.М. Старов, А.Н. Филиппов, В.А. Лялин, И.В. Усанов // Химия и технология воды. 1990. - Т. 12, №4. - С. 300-305.

84. Степанова, Л.И. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. В трех томах. Т.1. Цельномолочные продукты. СПб.: ГИОРД, 1999. - 384 с.

85. Технологические процессы с применением мембран / под ред. Р.Е.Лейси, С.Лёб: пер. с англ. М.: Мир, 1976. 372 с.

86. Тихомирова, H.A. Технология продуктов функционального питания / Н. А. Тихомирова. М.: ООО Франтара, 2002. - 213 с.

87. Фетисов, E.H. Мембранные и молекулярноситовые методы переработки молока / E.H. Фетисов, А.П. Чагаровский. М.: Агропромиздат, 1991.

88. Филиппов, А.Н. Образование гель-слоя на поверхности мембраны (квазистационарное приближение) / А.Н. Филиппов, В.М. Старов, В.А. Лялин // Химия и технология воды. 1989. - Т. 11, №4. - С. 291-296.

89. Хмелев, В.Н., Сливин А.Н., Барсуков Р.В., Цыганок С.Н., Шалунов A.B. Применение ультразвука высокой интенсивности в промышленности. -Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2010. 203 с.

90. Храмцов, А.Г. Продукты из обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки / А.Г. Храмцов, Э.Ф. Кравченко, К.К. Петровский и др. Под ред. А.Г. Храмцова и П.Г. Нестеренко. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.

91. Храмцов, А.Г. Функциональные напитки из молочной сыворотки / А.Г. Храмцов, И.А. Евдокимов, O.A. Суюнчев и др. // Молочная промышленность. 2006.-№6.-С. 89.

92. Храмцов, А.Г. Молочная сыворотка / А.Г. Храмцов. Спб.: Профессия, 2011.- 804 с.

93. Цапюк, Е.А. Особенности калибровки ультрафильтрационных мембран растворами неионогенных органических веществ / Е.А. Цапюк, Е.Е. Дани-ленко, В.М. Кочкодан, М.Т. Брык // Химия и технология воды. 1989. - Т. 11, №3. - С. 232-236.

94. Цапюк, Е.А. Применение гомо- и гетеропористых моделей для описания полупроницаемых свойств ацетатцеллюлозных мембран / Е.А. Цапюк, М.Т. Брык // Химия и технология воды. 1990. - №1. - С. 6-8.

95. Черкасов, А.Н. О влиянии соотношения размеров частицы и поры на селективность мембраны / А.Н. Черкасов, В.П. Жемков, Б.В. Мчедлишвили и др. // Коллоидный журнал. 1978. - Т. 40, №6 - С. 1115-1166.

96. Чупин, А.В. Автоматизация технологических процессов и производств / А.В. Чупин, С.Г. Панкин. Кемерово: КемТИПП, 2003.

97. Шапошник, В.А. Мембранные методы разделения смесей веществ // Соросовский образоват. журн. 1999. № 9. С. 27-32.

98. Юдина, С.Б. Технология продуктов функционального питания / С.Б. Юдина. М.: ДеЛи принт, 2008. - 280 с.

99. Ярощук, А.Э. Зависимость селективности мембраны от давления в рамках ситового механизма / А.Э. Ярощук, Е.В. Мещерякова // Химия и технология воды. 1990. - №11.

100. Chota, Y. Advanced reverse osmosis process with automatic sponge ball cleaning for the reclamation of municipal seawage / Y. Chota, M. Kenji // Water life: Proc. Int. Congr. Desalin. and Water Re-Use К. C. Channalasappa Mem. 1980. -V.3-P. 391-398.

101. Deqian, R. Cleaning and regeneration of membranes / R. Dequan // Desalination. №62. - P. 363—371.

102. Eid, J.C. Effects of acceleration on particulate fouling in reverse osmosis / J.C. Eid, G.B. Andeen // Desalination. 1983. - V. 47. - P. 191-199.

103. Ferry, J.D. Statistical evaluation of sieve constants in ultrafiltration / J.D. Ferry // J. Gen. Physiol. 1936. - V. 20, №1. - P. 95.

104. Ferry, J.D. Ultrafilter membranes and ultrafiltration / J.D. Ferry // Chem. Rev. 1936. - V.18, №4. - P. 373-455.

105. Johnson, J. Water and solute transport through cellulose acetate membranes / J. Johnson, C.E. Boesen // Desalination. 1975. - V. 17, №2. - P. 145-165.

106. Kamide, K. Characterization technique of straight-through porous membranes / K. Kamide, S. Manabe // Jn. Ultrafiltration membranes and application: Plenum Press. 1980. - V. 13, №5. - P. 173-202.

107. Kamide, K. Mechanism of permeselectivity of porous polymeric membranes in ultrafiltration process / K. Kamide, S. Manabe // Polym. J. 1981. - V. 13, №5.-P. 459-479.

108. Merten, U. Desalination by reverse osmosis. Cambridge, Massachusetts: MJT, 1966.-360 p.

109. Munch, W.D. Rejection of polyelectrolytes from microporous membranes / W.D. Munch, L.P. Zestar, J. Anderson // J. Membrane Sei. 1979. - V. 5, №1. - P. 77-102.

110. Noble, D. Membrane separations technology: principles and applications / D. Noble, S.A. Stern Amsterdam: Elsevier. - 1995. - 718 pp.

111. Pat 3940336 USA, B 01 D 23/24, B 03 B 3/00. Method for cleaning semipermeable membranes / C.C. Macevier, W. Charles Million. Publ. 24.02.76.

112. Pat. 254188 DDR, C 02 F 1/44. Verfahren zur reinigung von membrantrennelemental / B. Jürgen, M. Horst, B. Manfred. Publ. 17.02.88.

113. Pat. 3654148 USA, B 01 D 13/00. Liquid purification system / E.W. Bradley. Publ. 04.04.72.

114. Pat. 3853756 USA, B 01 D 13/00. Reverse pressure cleaning of supported semipermeable membranes / R.R. Stana. Publ. 10.12.74.

115. Pat. 4253962 USA, B 01 D 31/00. Non-destructive vibratory cleaning system for reverse osmosis and ultrafiltration membranes / G.R. Thompson. Publ. 03.03.81.

116. Pat. 4255255 USA, B 01 D 31/00. Tubular membrane separation process and apparatus / Ogawa Toshio, Ebara Katsuya, Takahashi Sankich. Publ. 10.03.81.

117. Pat. 4687522 USA, B 08 9/04. Method for wathing inner surface of tubular permeable membranes / H. Masahiko, I. Hiroshi. Publ. 18.08.87

118. Pat. 4740308 USA, B 01 D 13/00. Membrane cleaning process / H. A. Fremont, R.C. Agar, J.W. Bray, E.W. Marquart. Publ. 26.04.88.

119. Porter, M.C. Concentration polarization with membrane technology / M.C. Porter. New Jersey, Park Ridje: Noyes Publications. - 1990.- 604 pp.

120. Renkin, E.M. Filtration, diffusion and molecular sieving through porous cellulose / E.M. Renkin // Gen. Physiol. 1954. - V. 38, №2. - P. 225-243.

121. Strenstrom, M.K. Improvement of reverse osmosis for municipal wastewater reclamation through pretreatment / M.K. Strenstrom // WSI a J. 1983. — V. 10, №2.-P. 1-18.

122. Strenstrom, M.K. Municipal wastewater reclamation by reverse osmosis a 3 year case study / M.K. Strenstrom, J.K. Davis, J.G. Lopez, J.W. Mc. Cutchan // J. Water Pollut. Cotrol. Fed. - 1982. - 54, №1. -P. 43-51.

123. Takahashi, S. Scale prevention on a reverse osmosis membrane for water treatment /S. Takahashi, K. Ebara // Proc. 6-th Int. Symp. Fresh Water Sea has Palmas. 1978. - V. 3. - P. 261-268.