автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Совершенствование процесса выделения белков молока и молочной сыворотки методом электрофлотации

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЫДЕЛЕНИЯ БЕЛКОВ МОЛОКА И МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОФЛОТАЦИИ

Специальность: 05.18.12- Процессы и аппараты пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж- 2004

Работа выполнена на кафедре процессов и аппаратов пищевых и химических производств ГОУ ВПО Воронежской государственной технологической академии

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: доктор технических наук, профессор

РОДИОНОВА Наталья Сергеевна

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор технических наук, профессор

ПЛАКСИН Юрий Михайлович

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: ООО "Донское поле" г. Воронеж

Защита состоится «21 » октября 2004 г. в 1430 ч. на заседании диссертационного Совета Д 212.035.01 при Воронежской государственной технологической академии (ВГТА) по адресу: 394000, г. Воронеж, пр. Революции, 19, конференцзал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГТА.

доктор технических наук, профессор ШИШАЦКИЙ Юлиан Иванович

Автореферат разослан «20» сентября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета доктор технических наук, профессор

Шевцов А.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Белки молока и молочной сыворотки являются наиболее универсальным и ценным источником аминокислот. Однако, попадая в сточные воды молокоперераба-тывающих предприятий, белки делают их опасными для окружающей среды вследствие потребления значительных количеств кислорода при окислении. Сточные воды молокоперерабаты-вающих предприятий представляют собой многокомпонентную дисперсную систему, содержащую белки, жиры и углеводы. Наиболее концентрированной частью сточных вод молочного производства являются смывные воды, образующиеся при первом ополаскивании оборудования и содержащие существенные количества молочной продукции.

Традиционно применяемые методы извлечения белков дороги, мало эффективны, не обеспечивают соблюдения требуемых стандартов по качеству воды и занимают значительные производственные площади.

Разработка научных основ извлечения белков из сточных вод пищевых предприятий- актуальная задача, позволяющая решать вопросы охраны окружающей среды и утилизации содержащихся в воде ценных продуктов.

Высокая биологическая и пищевая ценность белков молочной сыворотки обуславливает целесообразность их выделения и использования в технологии пищевых продуктов.

Несмотря на разнообразие способов выделения белковых компонентов из молочной сыворотки эта проблема также остается актуальной и требует разработки новых, более эффективных и менее энергоемких методов.

Теоретическим и практическим аспектам флотационного разделения белковых систем посвящены работы А. И. Русанова, В.Г. Левича, В.Н. Измайловой, Б.М. Матова, Г.Л. Генцлера. Однако, подробное исследование таких процессов в отношении белков молока и молочной сыворотки не проводилось.

Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом по заданию Министерства образования Российской Федерации по теме: "Исследование закономерностей и влияния содержания токсикантов в объектах производственной де цельности на окружающую среду", № гос. per. 01.200.1.186.4. Р°С. НАЦИоидльи

Цель диссертационной работы:

Разработка научно обоснованных путей повышения эффективности процесса извлечения белковых веществ из водных гетерогенных систем, в том числе, из промышленных стоков молочного производства и из сыворотки электрофлотацией с применением коагуляции и флокуляции.

Задачи исследования: изучить основные кинетические закономерности процесса электрофлотационного выделения белковых веществ из водных гетерогенных систем; оценить эффективность применения полиэлектролита ВПК- 402 (водорастворимый полиэлекролит катионный поли-Ы,Ы-диметилл,Ы-диаллилам-монийхлорид) для коагуляции белков молока и молочной сыворотки; разработать и экспериментально проверить математическую модель процесса извлечения белков методом электрофлотации; исследовать физико-химические и токсикологические показатели пенного продукта; разработать новые технологические регламенты выделения белковой дисперсной фазы из водных гетерогенных систем и способы промышленной утилизации выделяемых белковых веществ.

Научная новизна: 1) установлены кинетические закономерности процесса электрофлотационного выделения белков молочного происхождения из водных растворов; 2) интерпретирован механизм процесса массоотдачи в системе межфазная поверхность- жидкая, фаза при электрофлотационной обработке водных систем, содержащих белок и белок- полиэлектролитный комплекс; 3) изучены закономерности процесса электрофлотации белоксодержащих растворов, позволяющие направленно регулировать аминокислотный состав пенного продукта; 4) разработана математическая модель нестационарного процесса флотационного выделения белков из водных растворов.

Практическая значимость работы. Разработан способ и определены рабочие параметры извлечения казеина и сывороточных белков из водных гетерогенных систем методом электрофлотационной обработки раствора, подтвержденный положительным решением о выдаче патента РФ. Разработаны практические рекомендации по повышению эффективности процесса очистки сточных вод от белковых загрязнений путем их дестабилизации введением полиэлектролита в раствор перед электрофлотацией. Конкре-

тизированы условия проведения электрофлотации для получения пенного белкового продукта, обогащенного отдельными аминокислотами. На основе токсикометрической оценки установлена. возможность применения полученного белкового продукта в кормовых целях. Разработана конструкция электрофлотационного аппарата для выделения белков из сыворотки.

Апробация работы. Основные, положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на научных конференциях в Воронежской государственной академии (с 2001 по 2004 г.г.), Международной конференции "Инженерная защита окружающей среды" (Москва, 2002 г.), Международном форуме. "Аналитика и аналитики" (Воронеж, 2003 г.), Всероссийской науч.- практич. конф. "Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасности регионов России" (Уфа, 2003 г.), VII Всероссийской науч.-технич. конф. "Повышение эффективности средств обработки информации на базе математического моделирования" (Тамбов, 2004 г.).

Публикации.. По материалам, диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе получено положительное решение о выдаче патента РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 35 рисунков и 26 таблиц. Список литературы включает 102 наименования, в том числе 24 на иностранных языках. Приложения к диссертации представлены на 14 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении охарактеризовано современное состояние проблемы, обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследований, определена научная новизна и практическая значимость диссертационной работы.

В первой главе проведен аналитический обзор информационных источников в области процессов разделения водных гетерогенных систем. Подробно рассмотрены теоретические положения и практические аспекты реализации процессов поверхностного разделения. Приведены сведения о современном состоянии аппаратурного оформления флотационных процессов. Вы-

полненный анализ позволил сформулировать вывод о том, что проблема извлечения белковых компонентов из водных гетерогенных систем методом флотационного сепарирования требует теоретического обоснования и проведения экспериментальных исследований. Применение электрофлотации наиболее целесообразно, с точки зрения возможности направленного регулирования размеров газовых пузырьков и формирования условий массоот-дачи в газо- жидкостной системе.

Во второй главе приведена структурная схема исследований (рис. 1), дана характеристика объектов разделения, схема ла-бораторно- экспериментальной установки, приведена методика выполнения эксперимента и методы исследований.

Разрабатываемый способ выделения белков из водных гетерогенных систем состоит из двух основных этапов: коагуляции белков под действием полиэлекролита ВПК- 402 и электрофлотационной обработки раствора, содержащего дестабилизированный белок. Процесс осуществляли на установке, схема которой приведена на рис. 2.

Физико- химические свойства объектов разделения (первых смывных вод с технологического оборудования и подсырной сыворотки) исследовали стандартными методами, применяемыми для молочного сырья.

В третьей;главе представлены результаты экспериментальных исследований процесса электрофлотационного разделения водных белоксодержащих систем и проведено их обсуждение.

При изучении коагуляционного действия ВПК- 402 на белки смывных вод, получены зависимости эффективности коагуляции (Е, %) дисперсной фазы от массовой доли коагулянта (С, мае. %) при различных температурах (рис. 3 а) и молекулярных массах полиэлектролита (рис 3 б). Эффективность действия ВПК-402 обусловлена наличием поверхностно-активных свойств, которые влияют на межфазное натяжение, устойчивость водных белковых систем, изменяют гидрофобно-гидрофильные свойства адсорбционных слоев на поверхности раздела фаз. ВПК- 402 действует как коагулянт, нейтрализуя заряды, макромолекул, и как флокулянт, способствуя агрегации частиц за счет гидрофобных взаимодействий.

Рис. 1. Структурная схема исследований

Рис 2. Схема лабораторной

электрофлотационной

установки

Рис. 3. Зависимость эффективности коагуляции (Е, %) от содержания ВПК- 402 (С, мас.%): а- при различных температурах: I- 10 °С; 2- 20 °С; 3- 30 °С; 4- 40 °С; 5- 50 °С; 6- 60 °С; б- при различных молекулярных массах полиэлектролита: I- му~\6400; 2-му ~ 35300; 3- технический

ВПК-402, му~ П500.

Экстремальные области на графиках свидетельствуют, что максимальная эффективность процесса (до 90 %) достигается в интервале концентрации ВПК- 402 2.5- 4.5 мае % и температуре 30-50 °С.

Для исследования взаимодействия рассмотренных факторов [1- температуры обрабатываемого объекта (Х) и С- концентрации полиэлектролита(Х2)] и получения соответствующей функции отклика [Е-эффективность коагуляции (У)] использовано факторное планирование эксперимента. Полученное уравнение регрессии имеет вид:

У = 84,8 + 1,98Х + 0,97Х + Ц4Х2 -0,831^2 -2,225* X 12 1 2 12

Адекватность модели оценивали по критерию Фишера.

Анализ данных показывает, что молекулярная масса кати-онного полиэлектролита в исследуемом интервале значений не оказывает существенного влияния на степень очистки, которая для всех фракций достигает 90 % (рис. 36). Вместе с тем, количество ВПК- 402, необходимое для интенсивной коагуляции составило 1,8 мае. % и 3,2 мае. % для фракционированного и нефрак-ционированного полиэлектролита соответственно. Увеличение расхода нефракционированного катионного полиэлектролита обусловлено наличием значительного количества примесей низкомолекулярного характера (№аС1, диметилалил и др.), которые снижают его коагуляционную способность.

Аналогично исследовали процесс выделения белков из подсырной сыворотки. При действии полиэлектролита на сывороточные белки, степень коагуляции 90 % была отмечена при его массовой доле в сыворотке 2,1-2,6 мае. % в интервале температур 40-50 °С. При увеличении концентрации ВПК- 402 происходила частичная стабилизация коллоидной системы в связи с перезарядом мицелл белка (рис. 4).

При электрофлотационной обработке смывных вод установлено, что процесс распределения белка между фазами завершается в течение 100-400 с при различных плотностях тока (рис. 5а).

При дальнейшем проведении процесса состав раствора не изменялся, что свидетельствует о приближении системы к состоянию фазового равновесия. Наибольшая скорость процесса электрофлотационной очистки смывных вод отмечена при плотности тока 100 А/м2 в течение 100-140 с (рис. 5 б).

При этом обеспечиваются наиболее благоприятные условия формирования межфазных адсорбционных слоев и области локального изменения концентрации белков. Наблюдаемое затем снижение скорости процесса свидетельствует о нецелесообразности увеличения длительности процесса более 240-300 с.

В процессе электрофлотации сыворотки установлено, что максимальное извлечение белка (90 %) достигается при плотности тока 60- 120 А/м2 (рис. 6 а) в диапазоне температур 40-50 °С (рис. 6 б). При плотности тока до 60 А/м2 степень выделения снижается из-за недостаточной аэрации белковой дисперсии. При значениях плотности тока более 120 А/м2 условия электрофлотации ухудшаются в результате интенсивного образования газовых пузырьков, сопровождающегося увеличением хаотичности траектории их движения и частичной десорбцией белковых частиц с поверхности пузырьков. Понижение температуры увеличивает гидратацию сывороточных белков и способствует повышению их

300 600 900 0 300 600 900

т, сек. т»сек-

а б

ис. 5. Кинетика изменения концентрации белка (а) и изменение скорости процесса электрофлотационной очистки смывных вод (б) при плотности тока А/м2: 1-50; 2-100; 3- 150 4- 200.

агрегативной устойчивости, что как известно, снижает эффективность поверхностного разделения. При повышении температуры понижается устойчивость пены, что сопровождается дефлегмацией части жидкой фазы пены в раствор, в результате чего эффективность выделения белков понижается.

юо

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 10 20 30 40 50 60

¡, А/м1 1/0

а б

Рис. 6. Зависимость степени извлечения Е, % от: а- плотности тока А/м2; б- температуры 1, °С.

С целью изучения возможности выделения сывороточных белков в нативном состоянии электрофлотацию сыворотки проводили без предварительной обработки реагентом. Степень извлечения сывороточных белков составила 45-50 % (рис. 7 а), наибольшая скорость процесса распределения белка между раствором и поверхностным слоем в стационарных условиях отмечена при плотности тока 150 А/м2 (рис.. 7 б). Равновесное распределе-

ние белка между поверхностным слоем и раствором, характеризуется расположением линий в интервале 600-1200 с (рис. 7 а).

Для оценки влияния плотности тока на равновесное распределение белка между раствором и поверхностным слоем, в работе предложен коэффициент концентрирования Rf = c(i /с,, где са и cL - массовая доля белка (мае. %) в пене и в растворе до

начала процесса соответственно. Максимальное значение Rf отмечено в интервале плотности тока от 100 до 150 А/м2 (рис. 8).

Влияние плотности тока на процесс массоотдачи оценивали по кинетическому коэффициенту^ , численно равному тангенсу угла наклона прямых, аппроксимирующих зависимости — = /(ДС) (Рис- 9)

dz

Максимальное значение Kv зафиксировано при i= 150 А/м2 (рис. 8).

Установлено (табл. 1), что гидродинамические условия флотирования пузырьков водорода, которые оценивали по критериям Рейнольдса и Лященко при 50<i<200 А/м2, практически остаются постоянными. Таким образом, формирование межфазных адсорбционных слоев и изменение локальной концентрации белка происходят в процессе генерации газовых пузырьков.

^ у= 10,Ох - 0,4

у= 5,0х + 0,16 у= 2,5х + 0,8

у= 0,4х + 1,7

I 2 3

А С10\ кг/м1

Рис. 8. Влияние плотности тока Рис. 9. Зависимость ёММт (кг/(м3с)

¡, А/м2 на коэффициенты:

от ДС-105 (кг белка/м3) при плотности тока ¡, А/м2: 1- 50; 2- 100; 3-150; 4-200.

Таблица 1

То» с ¡, А/м2 м3 Бо рчср. кг/м3 " всп. М/С а, мкм Яе-Ю"4 Ьу-Ю4

40 50 0,0045 0,99 64,6 0,004 110 21,33 0,88

40 100 0,0089 0,99 34,7 0,004 109 27,87 0.86

40 150 0,013 0,99 38,5 0,004 112 30.6 0,78

40 200 0,0178 0,99 13,9 0,004 108 27.6 0,87

Предложено уравнение материального баланса для белка, находящегося на поверхности газовых пузырьков в элементарном объеме в дифференциальной форме:

= (1) где приращение массы белка в элементарном объеме за

счет совокупности газовых пузырьков, поступивших в него с конвективным потоком:

ау^УС/М^Э Г, (2)

где - V скорость газовых пузырьков, м/с; «У - площадь поперечного сечения элементарного объема, м2; 5т - промежуток текущего времени, с;

" убыль массы белка из элементарного объема за счет

совокупности газовых пузырьков, выходящих из него с конвективным потоком

сприращение массы белка в элементарном объеме на пузырьках за счет белка из раствора

= к]с2(2,т)д8пдт, (4)

где кинетический коэффициент, характеризующий скорость "прилипания" белка к поверхности пузырьков в данном объеме, м/с; -межфазная поверхность в элементарном объеме, м2;

с,,с2- текущие концентрации белка на несущей газовой фазе и в растворе соответственно, кг/кг.

Балансовое соотношение в дифференциальной форме для белка, находящегося в растворе в элементарном объеме имеет, следующий вид:

д/2) = (5)

где д^ - убыль массы белка в растворе за счет его переноса к газовым пузырькам в элементарном объеме.

дА2) = -к] [ср - с, (2, х)1рБ„дт, (6)

где. ср - предельная концентрация белка на пузырьках в элементарном объеме; к]- кинетический коэффициент, характеризующий скорость переноса белка из раствора к поверхности пузырька, м/с.

Так как:

д/2) = дс2{г, (7)

Такой подход позволил синтезировать систему дифференциальных уравнений с граничными условиями:

^М-^-фД (9, их

с,(г,0) = с,(0,х) = 0; (10)

с2(2,0) = Со, (11)

где z- вертикальная составляющая-вектора перемещения пузырька в сосуде; г- время процесса, с; к1гк2 - кинетические коэффициенты, характеризующие процесс.

Решение системы (8- 11) методом преобразований Лапласа позволило получить уравнения (12) и (13), которые использованы нами для оценки и прогнозирования изменения концентрации белка в жидкой и газовой фазе:

c,(z.e) = / - ch(jKjT,o)+с„ (]2)

+jK.'llföshlß^id - z)]-c0 Jiqdl[KX2{9-z)}„{2jK,K2z(e-

а

С, (Z, 0) = Св- K2 J[7 - C, (Z 0)\ie, (13)

л

где I0- функция Бесселя мнимого аргумента; Z = z/h; в = xv/h; С, (Z, в) = с, (z, т)/ср; С, (Z, в) = с2 (z, т)/ср; С0 -с(/ср; K,=kih/v; K2=k2h/v-безразмерные параметры.

Параметрами модели являются К, и К2, которые определены на основе экспериментальных данных о профилях концентрации белков на пузырьках по высоте слоя и концентрации белков в растворе. Алгоритм идентификации Kt и К2 основывается на методе пассивной стратегии при поиске минимума целевой функции

' _ c,(z, 0') с, (д в')

dZ

c;(z) cí,{z)

где в*- безразмерное время экспериментального наблюдения за процессом очистки; Cj(z), C,'(z)- экспериментальные профили концентраций белков на пузырьках и в растворе, полученные на основе аппроксимации дискретных изменений концентраций на разных высотах.

Адекватность математической модели процесса электрофлотационного выделения коагулированных белков из

водных систем проверена сравнением результатов расчета с экспериментальными данными (рис. 10).

о,б -......-..... ...............

Рис. 10. Зависимость изменения концентрации белка в рас творе С2, % от времени протекания процесса т, с: точки-экспериментальные данные, кривая- расчетные значения = С2(т)

В четвертой главе приведена характеристика физико-химических свойств пенного продукта, который представляет собой жидкий белковый продукт, содержащий: сухой остаток-9 %; белок- 1,8 %; минеральные вещества, мг/кг (Са-225, Р- 425, Mg-58,Na-350,K-1090).

Учитывая гетерогенный характер и биологическую ценность отдельных фракций сывороточных белков, были проведены исследования влияния условий процесса электрофлотации на аминокислотный состав пенного белкового продукта. Установлено, что изменяя плотность тока можно направленно регулировать аминокислотный состав в пенном продукте (рис. 11).

Определены основные показатели пены, образуемой при электрофлотации сыворотки (табл. 2).

Таблица 2

Плотность тока, А/м2 Кратность пены Влагосодержание, % Содержание белка, % Электропроводность, См

50 6 16,7 1,1 0.52

100 9,2 10,8 1,4 0,51

150 10,6 9,4 1,8 0,51

200 12,3 8,1 1,6 0,50

Заключением ООО "Ветеринарного диагностического центра" по токсикометрической оценке пенного концентрата под-сырной сыворотки, полученного методом электрофлотации, установлено, что комплекс белок- катионный полиэлектролит не оказывает токсического действия на живые организмы, даны ре-

комендации по применению полученного белкового продукта в кормовых целях.

В пятой главе приведены рекомендации по реализации разработанного способа выделения белков из водных гетерогенных систем в промышленных условиях и применению пенного продукта.

Согласно акту промышленных испытаний разработанный метод позволяет снизить содержание белковых компонентов в смывных водах на 90 % и утилизировать остаточные количества молочного сырья, вымываемого водой с технологического оборудования при первом ополаскивании.

На основе проведенных исследований разработаны проекты технологических регламентов физико-химической очистки промышленных сточных вод от белковых загрязнений и процесса выделения сывороточных белков из сыворотки (рис. 12).

а б Рис. 12. Технологические регламенты: а- физико-химической очистки

промышленных сточных вод от белковых загрязнений; б- процесса выделения сывороточных белков из сыворотки.

Разработана конструкция электрофлотационного аппарата, предназначенная для извлечения белков из сыворотки (рис. 13).

Рис. 13. Схема аппарата для электрофлотации сывороточных белков: 1- корпус;. 2, 3-камеры флотационные; 4- элек- £/ тродные блоки; 5,6- камеры для сбора пены; 7- патрубки для отвода пены; 8- входной патрубок: 9- патрубок для отвода жидкости после флотации;, наклонные перекрытия.

С целью внедрения на предприятиях молочной промышленности нового технологического регламента выделения белков из подсырной сыворотки был разработан проект модернизации участка обработки сыворотки для линии производства голанд-ского сыра.

Проведенный экономический расчет показал, что срок окупаемости проекта модернизации составляет 4,6 месяца

Выводы

1. Научно обоснованы и разработаны направления совершенствования процесса извлечения белковых веществ из водных гетерогенных систем, в том числе из промышленных стоков молочного завода и сыворотки с применением электрофлотационного метода разделения.

2. Установлены коллоидно-химические особенности процессов коагуляции и флокуляции белков промышленных стоков молочного производства и молочной сыворотки с применением кати-онного полизлектролита. Определены концентрационные и температурные параметры процесса: 3,2 мае. % (раствор ВПК- 402 с м.д. 5 %), 30- 40 °С- для промышленных стоков и 2,1- 2,6 мае. % (раствор ВПК- 402 с м.д. 9 %), 40- 50 °С- для молочной сыворотки.

3. Установлен рекомендуемый-диапазон параметров процесса: 30-40сС, плотность тока 60- 120 А/м2- для обработанных реагентом систем и 150 А/м2- при выделении белков из сыворотки в нативном состоянии.

4. Разработана и проверена на адекватность математическая модель процесса извлечения белков из водных растворов электрофлотацией, позволяющая прогнозировать результаты проведения процесса при различных условиях.

5. Определены параметры направленного регулирования аминокислотного состава пенного продукта. Определены условия его обогащения пролином, треонином и аргинином при 50 А/м2, лизином, лейцином, аспаргиновой кислотой, валином, серимом, изолейцином и тирозином при 100 А/м2, гистидином, метиони-ном, цистином, глицином, фенилаланином и глютаминовой кислотой при 150 А/м2.

6. Комплексные исследования физико-химических показателей пены и пенных продуктов (устойчивость, кратность, влагосодержа-ние, электропроводность, химический состав, аминокислотный состав, токсикологическая оценка) позволили обосновать способы рационального использования полученных белковых продуктов.

7. Разработана конструкция электрофлотационного аппарата для выделения белковых компонентов из водных гетерогенных систем.

8. Результаты исследований апробированы в производственных условиях, что подтверждено актами промышленных испытаний.

Основное содержание диссертации изложено в работах:

1. Родионова, Н. С. Анализ очищенных сточных вод с применением полиэлектролита ВПК- 402 [Текст] / Н. С. Родионова, И. П. Щетилина// Международный форум "Аналитика и аналитики". Каталог рефератов и статей / Воронеж, гос.технол.акад.- Воронеж, 2003.-С. 365.

2. Родионова, Н. С. Исследование влияния основных параметров на эффективность электрофлотационного сепарирования сывороточных белков [Текст] / Н. С. Родионова, И. П. Щетилина // Материалы ХЫ отчет, науч. конф. за 2002 г. / Воронеж, гос. технол. акад.- Воронеж, 2003.-С. 156.

3. Щетилина, И. П. Применение высокомолекулярных полиэлектролитов для очистки сточных вод молокоперерабатывающих предприятий [Текст] / И. П. Щетилина, Н. С. Родионова, С. С. Никулин // Изв. вузов. Пищ. технология.- 2003.- № 1.- С. 76-77.

4. Родионова, Н. С. Исследование влияния пищевых предприятий на экологию города [Текст] / Н. С. Родионова, И. П. Щетилина // Инженерная защита окружающей среды. Сборник докладов / Московский гос. унив. инж. экологии.- Москва, 2002.- С. 177-181.

5. Родионова, Н. С. Применение высокомолекулярных коагулянтов для очистки сточных вод молокоперерабатывающих предприятий [Текст] / Н. С. Родионова, И. П. Щетилина // Материалы ХЬ отчет, науч. конф. за 2001 г. / Воронеж, гос. технол. акад.- Воронеж, 2002.-С. 48.

6. Родионова, Н. С. Эффективность электрофлотационного разделения суспензий [Текст] / Н. С. Родионова, И. П. Щетилина // Материалы ХЬ отчет, науч. конф. за 2001 г. / Воронеж, гос. технол. акад.-Воронеж, 2002.- С. 49.

7. Родионова, Н. С. Электрофлотационное выделение сывороточных белков [Текст] / Н. С. Родионова, И. П. Щетилина // Материалы всероссийской научно- практической конф. "Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасности регионов России" / ФГОУ ВПО "Башкирский государственный аграрный университет".- Уфа, 2003.- С. 336- 340.

8. Родионова, Н. С. Коацервация высокомолекулярных веществ стоков молочного производства [Текст] / Н. С. Родионова, И. П. Ще-тилина, С. С. Никулин // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук.- 2003.- № 6.- С. 75- 76.

р 169 14

9. Родионова, Н. С. Эффективность электрофлотационного выделения сывороточных белков [Текст] / Н. С. Родионова, И. П. Щети-лина// Вестник ВГТА.- 2003.- № 8.- С. 65- 67.

10. Родионова, Н. С. Модель процесса выделения взвешенных частиц во флотационных аппаратах [Текст] / Н. С. Родионова, И. П. Щетилина // VII Всероссийская науч. - технич. конф. "Повышение эффективности средств обработки информации на базе математического моделирования". Материалы докладов / Тамбовский военный авиационный инженер, инст.- Тамбов, 2004.- С. 613- 617.

11. Щетилина, И. П. Электрофлотационный способ регулирования аминокислотного состава концентратов сывороточных белков [Текст] / И. П. Щетилина, Н. С. Родионова // Материалы XLII отчет, науч. конф. за 2003 г. / Воронеж, гос. технол. акад.- Воронеж, 2004.-С.94-95.

12.1. Schetilina. Efficiency of electroflotation of suspensions separation // Материалы науч.- практич. конф. аспир. и соиск. на иностранных языках за 2002 г. / Воронеж, гос. технол. акад.- Воронеж, 2002.-С. 29.

13. Natalia S. Rodionova, Irina P. Schetilina. New Coagulation Process for Milk Proteins Extraction from Waster Waters // Ecological Congress International Journal, Volume 7, Number 1, Spring, 2004.- P. 47- 49.

14. Положительное решение о выдаче патента. Российская Федерация, МПК7 А 23 J 3/08, В 03 D 1/00. Способ выделения белков из подсырной сыворотки [Текст] / Н. С. Родионова, И. П. Щетилина; заявитель и патентообл. ГОУ Воронеж, гос. технол. акад.-№2003126746/13; заявл. 03.09.03.- 3 с.

Подписано в печать <?&• 2004., Формат 60*90 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме! Ризография. Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 3 Воронежская государственная технологическая академия (ВГТА) Участок оперативной полиграфии ВГТА Адрес академии и участка оперативной полиграфии: 394000 Воронеж, пр. Революции, 19

Введение.

Глава 1. Аналитический обзор.

1.1. Способы разделения водных гетерогенных систем.

1.2. Классификация процессов поверхностного разделения. Флотция.

1.3. Влияние основных физико-химических параметров газо-жидкостной системы на эффективность процесса.

1.4. Аппаратурное оформление промышленных флотационных процессов.

1.5. Области промышленного применения пенной флотации.

Глава 2. Постановка задачи, изучаемые объекты, и методы исследования.

2.1. Структурная схема исследований.

2.2. Характеристика объектов разделения.

2.2.1. Смывные воды молокоперерабатывающих предприятий.

2.2.2. Молочная сыворотка.

2.2.3. Катионный полиэлектролит ВПК- 402.

2.3. Методика проведения эксперимента и факторы, влияющие на результат поверхностного разделения.

2.4. Описание экспериментальной установки.

2.5. Методы исследования.

Глава 3. Исследование процесса флотационного разделения белоксодержащих жидких систем.

3.1 Предварительная подготовка объектов исследования для флотационного разделения.

3.2. Исследование закономерностей электрофлотационного

разделения водных белоксодержащих систем.

3.3. Математическое описание процесса флотации.

Глава 4. Характеристика физико-химических и технологических свойств пенного продукта.

4.1. Основные физико-химические свойства пены и пенного продукта, полученных методом электрофлотации.

4.2. Исследование аминокислотного состава пенного концентрата.

4.3. Токсикометрическая оценка пенного концентрата, включающего комплекс белок - катионный полиэлектролит.

Сбросы пищевых производств загрязняют окружающую среду, поскольку при переработке пищевого сырья участвуют вода и воздух. Пищепе-рерабатывающие предприятия ухудшают экологическую обстановку, несмотря на то, что они непосредственно не производят и не используют токсичные вещества.

Во многих странах мира уделяется серьезное внимание проблеме очистки сточных вод молочного производства в связи с высокой концентрацией содержащихся в них органических веществ. Сточные воды молокоперераба-тывающих предприятий представляют собой многокомпонентную дисперсную систему, содержащую белки, жиры, углеводы. Белки молока и молочной сыворотки являются наиболее универсальным и ценным источником аминокислот. Однако, попадая в сточные воды молокоперерабатывающих предприятий, белки делают их опасными для окружающей среды вследствие потребления значительных количеств кислорода при окислении. Наиболее концентрированной частью сточных вод молочного производства являются смывные воды, образующиеся при первом ополаскивании оборудования и содержащие остатки молочной продукции.

Первичная механическая очистка сточных вод предприятий молочной промышленности включает отстаивание, фильтрование, центрифугирование, вторичная - биологическая очистка, основана на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения водоемов. Традиционно применяемые методы извлечения белков дороги, мало эффективны, не обеспечивают соблюдения требуемых стандартов по качеству воды и занимают значительные производственные площади.

Повышение эффективности разделения суспензий возможно физико-химическими методами- электрофлотацией, коагуляцией, флокуляцией. Разработка научных основ очистки сточных вод пищевых предприятий- актуальная задача, позволяющая решать вопросы охраны окружающей среды и утилизации содержащихся в воде ценных продуктов.

Актуальность проблем промышленной экологии, связанных с организацией высокоэффективной очистки промышленных стоков от биоорганических высокомолекулярных соединений подтверждена заключением Главного управления природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Воронежской области (Приложение 1)

По данным Международной молочной федерации до 50 % мирового объема молочной сыворотки направляется в канализацию. Известно, что для окисления 1 л сыворотки необходимо 50 г кислорода, что более чем в 10 раз превышает этот показатель для бытовых сточных вод.

Вместе с тем, в настоящее время становятся все более актуальными вопросы снабжения населения белковыми продуктами питания. При остром дефиците животного белка в питании человека на Земле имеются значительные запасы белкового сырья, которое используется нерационально. К таким источникам запасов относятся вторичные сырьевые ресурсы молочной промышленности. Особая роль в решении указанных вопросов отводится молочной сыворотке, содержащей около 200 ценных компонентов молока.

Высокая биологическая и пищевая ценность белков молочной сыворотки обуславливает целесообразность их выделения и использования в виде пищевых продуктов для непосредственного употребления или в качестве полуфабрикатов с целью обогащения различных продуктов питания и кормов для сельскохозяйственных животных.

Несмотря на большое разнообразие способов выделения белковых компонентов из молочной сыворотки эта проблема остается актуальной и требует разработки новых, более эффективных и менее энергоемких методов.

Теоретические и практические аспекты флотационного разделения белковых систем исследовались в работах А.И. Русанова, В.Г. Левича, В.Н. Измайловой, Б.М. Матова, Г.Л. Генцлера. Однако подробное исследование таких процессов в отношении белков молока и молочной сыворотки не проводилось.

Цель диссертационной работы: разработка научно обоснованных путей повышения эффективности процесса извлечения белковых веществ из водных гетерогенных систем, в том числе, из промышленных стоков молочного производства и из сыворотки электрофлотацией с применением коагуляции и флокуляции.

Научная новизна:

- установлены кинетические закономерности процесса электрофлотационного выделения белков молочного происхождения из водных растворов;

- интерпретирован механизм процесса массоотдачи в системе межфазная поверхность - жидкая фаза при электрофлотационной обработке водных систем, содержащих белок и белок - полиэлектролитный комплекс;

- изучены закономерности процесса электрофлотации белоксодержа-щих растворов, позволяющие направленно регулировать аминокислотный состав пенного продукта;

- разработана математическая модель нестационарного процесса флотационного выделения белков из водных растворов.

Практическая значимость работы. Разработан способ и определены рабочие параметры извлечения казеина и сывороточных белков из водных гетерогенных систем методом электрофлотационной обработки раствора, подтвержденный положительным решением о выдаче патента РФ. Разработаны практические рекомендации по повышению эффективности процесса очистки сточных вод от белковых загрязнений путем их дестабилизации введением полиэлектролита в раствор перед электрофлотацией. Конкретизированы условия проведения электрофлотации для получения пенного белкового продукта, обогащенного отдельными аминокислотами. На основе токсикомет-рической оценки установлена возможность применения полученного белкового продукта в кормовых целях. Разработана конструкция электрофлотационного аппарата для выделения белков из сыворотки.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на научных конференциях в Воронежской государственной академии (с 2001 по 2004 г.г.), Международной конференции "Инженерная защита окружающей среды" (Москва, 2002 г.), Международном форуме "Аналитика и аналитики" (Воронеж, 2003 г.), Всероссийской науч.-практич. конф. "Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасности регионов России" (Уфа, 2003 г.), VII Всероссийской науч.-технич. конф. "Повышение эффективности средств обработки информации на базе математического моделирования" (Тамбов, 2004 г.).

По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе получено положительное решение о выдаче патента РФ.

На защиту выносятся:

- новый способ извлечения белковых веществ из водных гетерогенных систем путем электрофлотационной обработки раствора, что подтверждает рабочую гипотезу;

- научно обоснованные параметры предварительной дестабилизации белковых компонентов гетерогенных систем катионным полиэлектролитом с целью повышения эффективности процесса электрофлотации;

- полученные закономерности влияния температуры и плотности тока на условия массоотдачи в газо-жидкостной системе при электрофлотационном выделении белков;

- теоретически обоснованные и экспериментально доказанные значения параметров направленного регулирования аминокислотного состава пенного продукта изменением плотности тока в процессе электрофлотации;

- анализ условий, определяющих скорость и равновесное распределение белков между раствором и поверхностным слоем;

- математическая модель нестационарного процесса флотационного выделения белков из водных растворов;

- новая конструкция электрофлотатора для выделения белков из молочной сыворотки;

- предложения по практическому внедрению процесса электрофлотации в молокоперерабатывающее производство.

В первой главе проведен аналитический обзор информационных источников в области процессов разделения водных гетерогенных систем. Подробно рассмотрены теоретические положения и практические аспекты реализации процессов поверхностного разделения. Приведены сведения о современном состоянии аппаратурного оформления флотационных процессов. Выполненный анализ позволил сформулировать вывод о том, что проблема извлечения белковых компонентов из водных гетерогенных систем методом флотационного сепарирования требует теоретического обоснования и проведения экспериментальных исследований. Применение электрофлотации наиболее целесообразно, с точки зрения возможности направленного регулирования размеров газовых пузырьков и формирования условий массоотдачи в газо-жидкостной системе.

Во второй главе приведена структурная схема исследований, дана характеристика объектов разделения, описана лабораторная экспериментальная установка, приведена методика выполнения эксперимента и методы исследований.

В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований процесса электрофлотационного разделения водных белоксодержа-щих систем и проведено их обсуждение. На основе полученных результатов разработана и проверена на адекватность математическая модель нестационарного процесса флотационного выделения белков из водных растворов

В четвертой главе приведена характеристика основных физико-химических свойств пены и пенного продукта, полученных методом электрофлотации.

В пятой главе на основе проведенных исследований представлены рекомендуемые технологические регламенты физико-химической очистки промышленных сточных вод от белковых загрязнений и процесса выделения сывороточных белков из сыворотки. Разработана конструкция электрофлотационного аппарата для выделения белковых компонентов из водных гетерогенных систем. Даны рекомендации по практическому внедрению полученных результатов на предприятиях молочной промышленности. Исследована эффективность применения пенного концентрата подсырной сыворотки в качестве кормовой добавки для животных.

Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом по заданию Министерства образования Российской Федерации по теме: "Исследование закономерностей и влияния содержания токсикантов в объектах производственной деятельности на окружающую среду", № гос. per. 01.200.1.186.4.

Выводы

1. Научно обоснованы и разработаны направления совершенствования процесса извлечения белковых веществ из водных гетерогенных систем, в том числе из промышленных стоков молочного завода и сыворотки с применением электрофлотационного метода разделения.

2. Установлены коллоидно-химические особенности процессов коагуляции и флокуляции белков промышленных стоков молочного производства и молочной сыворотки с применением катионного полиэлектролита. Определены концентрационные и температурные параметры процесса: 3,2 мае. % (раствор ВПК-402 с м.д. 5 %), 30- 40 °С- для промышленных стоков и 2,1- 2,6 мае. % (раствор ВПК- 402 с м.д. 9 %), 40- 50 °С- для молочной сыворотки.

3. Установлен рекомендуемый диапазон параметров процесса: 30-40°С,

2 2 плотность тока 60- 120 А/м - для обработанных реагентом систем и 150 А/м при выделении белков из сыворотки в нативном состоянии.

4. Разработана и проверена на адекватность математическая модель процесса извлечения белков из водных растворов электрофлотацией, позволяющая прогнозировать результаты проведения процесса при различных условиях.

5. Определены параметры направленного регулирования аминокислотного состава пенного продукта. Определены условия его обогащения проли-ном, треонином и аргинином при 50 А/м2, лизином, лейцином, аспаргиновой кислотой, валином, серином, изолейцином и тирозином при 100 А/м , гисти-дином, метионином, цистином, глицином, фенилаланином и глютаминовой кислотой при 150 А/м .

6. Комплексные исследования физико-химических показателей пены и пенных продуктов (устойчивость, кратность, влагосодержание, электропроводность, химический состав, аминокислотный состав, токсикологическая оценка) позволили обосновать способы рационального использования полученных белковых продуктов.

7. Разработана конструкция электрофлотационного аппарата для выделения белковых компонентов из водных гетерогенных систем.

8. Результаты исследований апробированы в производственных условиях, что подтверждено актами промышленных испытаний.

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЭЛЕКТРОФЛОТАЦИОННОМУ ВЫДЕЛЕНИЮ БЕЛКОВ МОЛОКА И МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ

5.1. Разработка проектов технологических регламентов выделения белков из водных гетерогенных систем методом электрофлотации и коагуляции

Результаты исследований процесса коагуляции белков молока и молочной сыворотки полиэлектролитом, а так же влияния параметров газожидкостной системы на процесс электрофлотации стали основой для разработки проектов технологических регламентов физико-химической очистки промышленных сточных вод от белковых загрязнений и процесса выделения сывороточных белков из сыворотки ( рис. 5.1, 5.2).

Рис. 5.1. Технологический регламент физико-химической очистки промышленных сточных вод от белковых загрязнений

Согласно проекту регламента, представленного на рис. 5.1., на первом этапе готовится 5 %- ный раствор реагента, который добавляется в промышленные стоки молочного производства с содержанием белка 0,2-0,5 % в количестве 3,2 мае. % при температуре 30-40 °С. После предварительной дестабилизации белковых компонентов в течение 120 сек смывные воды направляются в электрофлотационный аппарат, где подвергаются обработке при плотности тока 60-120 А/м2 в течение 180-300 секунд. В процессе электрофлотации происходит осветление сыворотки с содержанием белка 0,2-0,5 % и переход белковых компонентов смывных вод в пенный продукт. В результате получаем очищенную жидкость с содержанием белка 0,08-0,1 % и комплекс белок - катионный полиэлектролит, который может быть использован в качестве кормовой добавки.

Рис. 5.2. Технологический регламент процесса выделения сывороточных белков из сыворотки.

Представленный на рис. 5.2. проект технологического регламента выделения сывороточных белков позволяет получить не только комплекс белок-катионный полиэлектролит, но и выделить белки в нативном состоянии без предварительной обработки реагентом. Кроме того, при регулировании плотности тока белковый концентрат может быть обогащен отдельными аминокислотами.

Разработанные нами проекты технологических регламентов позволяют рационально решить проблемы экологического влияния предприятий на окружающую среду и получить дополнительный источник белков.

На базе ОАО "Павловскмолоко" была проведена опытно - промышленная проверка результатов выработки белкового концентрата из смывных вод, полученного на основе процесса коагуляции белков смывных вод катионным полиэлектролитом ВПК - 402 согласно технологического регламента, представленного на рис. 5.1.

Испытания проводились в соответствии с планом научных работ Минобразования РФ "Исследование закономерностей и влияния содержания токсикантов в объектах производственной деятельности на окружающую среду", № гос. per. 01.200.1.186.4, код темы по ГРНТИ 87.15.07.

Разрабатываемый способ осуществляли следующим образом. На первом этапе готовили водный раствор ВПК- 402 с концентрацией 5 %. Затем вводили раствор реагента в количестве 3,2 мае. % в смывные воды. Процесс проводили при температуре 30-40 °С. После завершения коагуляции для отделения белкового концентрата обработанную жидкость центрифугировали (т= 300 сек., п= 3000 об/мин.).

Показатели смывных вод до обработки и после нее представлены в таблице 5.1.

1. Матов, Б. М. Флотация в пищевой промышленности Текст. / Б. М. Матов.-М.: Пищевая промышленность, 1976.- 168 с.

2. Предприятия молочной промышленности и окружающая среда Текст. (Обзорная информация по основным направлениям развития отрасли. Молочная промышленность).-М.: ЦНИИТЭИмясомолпром, 1985.- 56 с.

3. Очистка сточных вод предприятий мясной и молочной промышленности Текст. / С. М. Шифрин, Г.В. Иванов, Б.Г. Мишуков, Ю.А. Феофанов.-М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.-272 с.

4. Анцыпович, И. С. Охрана окружающей среды на предприятиях мясной и молочной промышленности Текст. / И. С. Анцыпович, Л. Я. Попенко.-М.: Агропромиздат, 1986.-256 с.

5. Азрилевич, М. Я. Технологическое оборудование свеклосахарных заводов Текст. / М. Я. Азрилевич.- М.: Пищевая промышленность, 1979.- 278 с.

6. Балашов, В. Е. Техника и технология производства пива и безалкогольных напитков Текст. / В. Е. Балашов, В. В. Рудольф.- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.- 324 с.

7. Воробьев, Е. И. Совершенствование фильтровальной техники пищевых производств Текст. / Е. И. Воробьев, Ю. В. Аникеев.- Киев.: Урожай, 1989.- 136 с.

8. Gonex H.R. Pollution control in the Dairy Industry. N.-Y., Noyes Data Corp., 1974.

9. Dawda M.M. et al.- Water Pollut. Control. Fed., 1978, 50, P- 2143-2156.

10. Жуков, А. И. Методы очистки производственных сточных вод Текст. / А. И. Жуков, И. Л. Монгайт, И. Д. Родвиллер.- М.: Стойиздат, 1978.248 с.

11. Гребенюк, С. М. Технологическое оборудование сахарных заводов Текст. / С. М. Гребенюк.- М.: Пищ. пр-сть, 1969.- 528 с.

12. Чудаков, Г. Д. Исследование процесса центрифугирования утфелей Текст. / Г. Д. Чудаков // Пищевая технология. Изв. ВУЗов.- 2000. № 4.- С. 78-81.

13. Чудаков, Г. Д. Интенсификация процесса разделения утфелей в центрифугах непрерывного действия Текст. / Г. Д. Чудаков // Пищевая технология. Изв. ВУЗов.- 2000. № 2- 3.- С. 65-67.

14. Кузнецова, Г. Н. Использование физико-химических способов в предварительной очистке сточных вод мясокомбинатов Текст. / Г. Н. Кузнецова, О. А. Степанова.- М.: ЦНИИТЭИмясомолпром., 1987.- 40 с.

15. Липатов, Н. Н. Мембранные методы разделения молока и молочных продуктов Текст. / Н. Н. Липатов, В. А. Марьин, Е. А. Фетисов.- М.: Пищевая промышленность, 1976.- 298 с.

16. Pepper D.- Chemistry and industry, 1977, 20, P.834-836.

17. Эфендиев, О. Ф. Электроочистка жидкостей в пищевой промышленности Текст. / О. Ф. Эфендиев, В. И. Чижиков.-М.: Пищевая промышленность, 1977.- 152 с.

18. Абрамович, С. Ф. Тенденции развития водоснабжения городов за рубежом. Обзор Текст. / С. Ф. Абрамович, Я. Д. Раппорт.- М.: ВНИИИС 1987.-94 с.

19. Запольский, А. К. Коагулянты и флокулянты в процессе очистки воды Текст. / А. К. Запольский, А. А. Баран.- Л.: Химия, 1987.- 116 с.

20. Грошем, И.М. Применение полиэлектролитов в производстве древесноволокнистых плит Текст. (Обзор, информ.)/ И. М. Грошем.- М.: ВНИ-ПИЭИлеспром, 1990.- 60 с.

21. Кинд, В. Б. Седиментация взвешенных веществ гидролизатов растительного сырья в присутствии катионного полиэлектролита Текст. / В. Б. Кинд, В. В. Выглазов, Ю. И. Холькин // Гидролизная и лесотехническая промышленность.- 1993. №3.- С. 15-17.

22. Ананьева, Л.Н. Сорбционная очистка производственных вод мясоперерабатывающих предприятий Текст. / Л. Н. Ананьева, С. С. Никулин, С. И. Гаршина // Известия вузов. Пищевая технология.- 2000. № 4.- С. 113-115.

23. А.с. 1741719 СССР, МПК5 А 23 С 21/00. Способ извлечения сывороточного белка из молочной сыворотки Текст. / Л. Н. Андреева, А. М. Си-зиков; заявитель и патентообл. Омский гос. ун-т. № 4673189/13; заявл. 04.04.89 ; опубл. 23.06.92 , Бюл. № 23.- 3 с.

24. Сенкевич, Т. С. Молочная сыворотка. Переработка и использование в агропромышленном комплексе Текст. / Т. С. Сенкевич, К. Л. Ридель.- М.: Агропромиздат, 1989.- 272 с.

25. Гольман, А. М. Обогащение полезных ископаемых Текст. (Сер. Итоги науки и техники) / А. М. Гольман, Л. М. Аболян.- М.: ВИНИТИ. 1980. Т. 14.- С. 120.

26. Кругляков, П. М. Пена и ее характеристики Текст. / П. М. Кругляков, Д. Р. Ексерова.- М.: Химия, 1990.-234 с.

27. Фридрихсберг, Д. А. Курс коллоидной химии Текст. / Д. А. Фрид-рихсберг.- JL: Химия, 1984.- 368 с.

28. Матов, Б. М. Электрофлотация. Новое в очистке жидкостей Текст. / Б. М. Матов.- Кишинев. "Картя Молдовеняскэ", 1971.- 184 с.

29. Дзюбо, В. В. Флотация жиросодержащих сточных вод с использованием активного ила Текст. / Дзюбо В. В. // Способы очистки и очистные сооружения для промышленных сточных вод. Межвуз. тематич. сб. труд.- JL: ЛИСИ, 1987.- 191 с.

30. Веселов, Ю. С. Водоочистное оборудование. Конструирование и использование Текст. / Ю. С. Веселов, И. С. Лавров, Н. И. Рукобратский.- Л: Машиностроение, Ленингр. отд., 1985.- 232 с.

31. Дерягин, Б. В. Микрофлотация Текст. / Б. В. Дерягин, С. С. Духин, Н. Н. Рулев.- М.: Химия, 1986.- 112 с.

32. Кульский, Л.А. Очистка воды электрокоагуляцией Текст. / Л. А. Кульский, П. П. Строкач, В. А. Слипченко.- Киев: Бущвельник, 1978.- 112 с.

33. Смирнов, Д. Н. Очистка сточных вод в процессах обработки металлов Текст. / Д. Н. Смирнов, В. Е. Генкин.- М.: Металлургия, 1980.- 196 с.

34. Мацнев, А. И. Очистка сточных вод флотацией Текст. / А. И. Мац-нев. Киев: Буд1вельник, 1976.- 131 с.

35. Устройство для осветления жидкости путем флотации Текст. Dispositif de clarification par flottation: Заявка 2719507 Франция.

36. Seckler Johann, Schafer Thomas, Freund Maximilian Mostbehandlung Vorklarung durch Flotation // Dtsch. Weinmag. 1997. № 21.- P. 18-21.

37. Способ флотационного предварительного осветления мутных жидкостей Текст. Verfahren zur flotativen Vorklarung truber Flussigkeiten: Заявка 1988502 Германия.

38. Генцлер, Г. JT. К совершенствованию теории и практики флотационной очистки природных и сточных вод Текст. / Г. Л. Генцлер // Изв. ВУЗов. Строительство.- 1997. №3.- С. 23- 26.

39. А.с. 887467 СССР, МГЖ6 С 02 F 1/24. Флотатор для очистки сточных вод Текст. / Ю. М. Ласков, Е. В. Алексеев, В. В. Катаев, А. В. Симонов, В. Г. Марголин (СССР).- № 6486584/25; заявл. 15.04.80 ; опубл. 07.12.81, Бюл. № 45.-3 с. ил.

40. Пат. 2104953 Российская Федерация, МПК6 С 02 F1/24, 1/52. . Способ осветления вод Текст. / М. Н. Злобин, Е. М. Злобин, А. М Злобин.- № 96114308/25; заявл. 10.07.96, опубл. 20.02.98, Бюл. №5.- 3 е.: ил.

41. Рабилизиров, М. Н. Физико-химические методы очистки сточных вод предприятий молочной промышленности Текст. / М. Н. Рабилизиров, J1. JI. Лисенкова. Обзорн. информ.- М.: ЦНИИТЭИмясомолпром, 1980.- 44 с.

42. Храмцов, А. Г. Продукты из обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки Текст. / Храмцов А. Г., Кравченко Э. Ф.- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.- 269 с.

43. Bull. Int. Dairy Fed.1989. № 238. P. 17- 23.

44. Soc. Dairy Technol. 1990. V 43. № 2. P. 53- 56.

45. Нестеренко, П. Г. Использование сывороточных концентратов в хлебопекарной и кондитерской промышленности Текст. / П. Г. Нестеренко Обзорная информ.- М.: АгроНИИТЭИММП, 1986.- 32 с.

46. Горбатова, К. К. Биохимия молока и молочных продуктов Текст. / К. К. Горбатова.- М.: Колос, 1997.- 288 с.

47. Храмцов, А. Г. Молочная сыворотка Текст. / А.Г. Храмцов.- М.: Агропромиздат, 1990.- 240 с.

48. Вайткус, В. В., Поцюте Р.Ю. Криоскопические методы определения разбавления молока водой Текст. / В. В Вайткус, Р. Ю. Поцюте // Молочная промышленность,- 1986. № 2.- С. 20- 21.

49. Липатов, Н. Н. Гетерогенные свойства подсырной сыворотки Текст. / Н. Н. Липатов, Е. А. Чеботарев // Изв. ВУЗов "Пищевая технология". 1981. №2.- С. 41-43.

50. Василисин, С.В. Промышленная переработка молочной сыворотки Текст. / С. В. Василисин.- М.: ЦНИИТЭИ мясомолпром, 1976.- 39 с.

51. Храмцов А.Г. Производство гидролизованной молочной сыворотки Текст. / Храмцов А.Г.- М.: ЦНИИТЭИ мясомолпром, 1981.- 48 с.

52. Кунижев, С. М. Использование сывороточных белков в производстве продуктов детского питания Текст. / С. М. Кунижев, В. А. Шуваев, Н. Н. Недайвозова // Молочная промышленность.- 1990. № 3.- С. 31- 32.

53. Bull. Int. Dairy Fed. 1988. № 244.- P. 22- 26.

54. Храмцов, А. Г. Производство и использование концентратов молочной сыворотки Текст. / А. Г. Храмцов, Д. Н. Лодыгин, И. А. Евдокимов, Н. Г. Нестеренко. Обзорн. информ. Сер. Молочная промышленность.- М.: АгроНИИТЭИММП, 1990.- С. 32.

55. Dairy Foods Copyright. 1991. Information Access Company: Gorman Publishing. Co. May. 1991, V. 92, № 5.- P. 58.

56. Gorman Publishing Co., Prepared Food, September, 1990.- P 72- 74.

57. Dairy Ind. 1988. V 53. № 1.- P. 6- 7.

58. Dairy Science. 1990. V. 18. № 2.- P. 315- 326.

59. Food Technol. 1990. V.44. № 4. P. 100, 102- 104, 106, 108, 110, 112.

60. Food Process, 1988, V. 49. № 5.- P. 85- 86.

61. Glower F.A. Concentration of milk by ultrafiltration and reverse osmosis. J. Dairy Sci, 1971- V. 38, № 3.- P. 373- 379.

62. Grosse L, Technische Eiganschaften von wasserlosLichen Cellu-losederivaten und deren Verwandlung in Lebensmittein // Gordian, 1977.- Bd. 77, №6, S. 165- 168.

63. Hamman D.D. Method for Measurement of Rheological Changes During Thermally Induced Gelation of Proteins // Food Technol, 1987- V. 12, № 5.- P. 100- 108.

64. Houldsworth D.H. J. Soc. Dairy Technol. 33 (1980) 45 bis 51.

65. Hynd J.J. Soc. Dairy Technol. 33 (1980) 52 bis 54.

66. Morr C.V. Effect of HTST pasteurization of milk, chees whey and cheese whey UF retentate upon the composition, physico- chemical and functional properties of whey protein concentrates // J. Food. Sci- , 1- 987- V. 52, № 2.- P. 312-3L7.

67. Nani R. Compositione chimica del sieroll Rev. latte, 1976.- V. 32, № 2.-P. 11- 15, 18- 19.

68. Orsi F., Rekasi Т., Csok J. Omiesztett sajtok szabad es kotott vistartal-manak meghatarozasa // Elelmiszer. Kozlsmenyck, 1979.- V. 25, № 3-4.- P. 43- 52.

69. Дерягин, Б. В. Поверхностные силы Текст. / Б. В. Дерягин, Н. В. Чураев, В.М. Муллер.- М.: Наука, 1985.- 399 е.

70. Измайлова, В. Н. Очистка сточных вод от нефтепродуктов, жиров, белков Текст. / В. Н. Измайлова.- М.: ВИНИТИ, 1984.- 200 с.

71. Вейцер, Ю. И. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природных и сточных вод Текст. / Ю. И. Вейцер, Д. М. Минц.- М.: Стройиздат, 1984.- 200 с.

72. Мягченков, В. А. Полиакриламидные флокулянты Текст. / В.А. Мягченков, А.А. Барин, Е.А. Бектуров, Г.В. Булидорова.- Казань^ Ка-зан.гос.технол.ун-т.,1998.- 288 с.

73. Щетилина, И. П. Применение высокомолекулярных полиэлектролитов для очистки сточных вод молокоперерабатывающих предприятий Текст. / И. П. Щетилина, Н. С. Родионова, С. С. Никулин // Изв. вузов. Пищ. технология.- 2003.- № 1.- С. 76-77.

74. Родионова, Н. С. Коацервация высокомолекулярных веществ стоков молочного производства Текст. / Н. С. Родионова, И. П. Щетилина, С. С. Никулин // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук.-2003.-№6.- С. 75-76.

75. Лурье, Ю. Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод Текст. / Ю. Ю. Лурье.- М.: Химия, 1984.- 446 с.

76. Родионова, Н. С. Эфективность электрофлотационного выделения сывороточных белков Текст. / Н. С. Родионова, И. П. Щетилина // Вестник ВГТА.- 2003,- № 8.- С. 65- 67.

77. Инихов, Г. С. Методы анализа молока и молочных продуктов Текст. / Г. С. Инихов, Н. П. Врио.- М.: Пищевая промышленность, 1971.- 424 с.

78. Natalia S. Rodionova, Irina P. Schetilina. New Coagulation Process for Milk Proteins Extraction from Waster Waters // Ecological Congress International Journal, Volume 7, Number 1, Spring, 2004.- P. 47- 49.

79. Саутин, С. Н. Планирование эксперимента в химии и химической технологии Текст. / С. Н. Саутин.- Л.: Химия, 1975. 48 с.

80. Родионова, Н. С. Эффективность электрофлотационного разделения суспензий Текст. / Н. С. Родионова, И. П. Щетилина // Материалы XL отчет, науч. конф. за 2001 г. / Воронеж, гос. технол. акад.- Воронеж, 2002.- С. 49.

81. Авербух, Я. Д. Процессы и аппараты химической технологии Текст. / Я. Д. Авербух, Ф. П. Заостровский, Jl. Н. Матусевич.- Свердловск.: Изд- е УПИ, 1973.- 428 с.

82. Левин, В. Г. Физико- химическая гидродинамика Текст. / В. Г. Левин.- М.: Изд- во академии наук СССР, 1952.- 539 с.

83. Диткин, В. А. Справочник по операционному исчислению Текст. / В. А. Диткин, А. П. Прудников.- М.: Высшая школа, 1965.- 286 с.

84. Методы оптимизации. Уравнения в частных призводных. Интегральные уравнения Текст. / Под ред. А. В. Ефимова.- М.: Наука. 4.4, 1990.304 с.

85. Русанов, А. И. Поверхностное разделение веществ Текст. / А. И. Русанов, С. А. Левичев, В. Т. Жарков.- Л.: Химия, 1981.- 184 с.

86. Технология пищевых производств Текст. /. Под ред. Л.П. Ковальской.- М.: Колос, 1997.- 752 с.

87. Крусь, Г. Н. Технология сыра и других молочных продуктов Текст. / Г. Н. Крусь, И. М. Кулешова, Н. И. Дунченко.- М.: Колос, 1992.-320 с.

88. Басовский, Л. Е. Комплексный экономический анализ хозяйственной деятельности Текст. / Л. Е. Басовский, Е. Н. Басовская.- М.: ИНФРА- М, 2004.-366 с.министерство природных ресурсов российской федерации1. МПР России)

89. Проректору по науке, технике и производству Воронежской государственной технологической академии

90. ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ МПР РОССИИ ПО ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ

91. ГУПР по Воронежской области)д.т.н. проф. Острикову А.Н.1. З^^уеуул. Свободы, д. 33, г. Воронеж, 394018 т. (0732) 77-04-79 ф. (0732) 71-44-94 E-mail адрес: ekolog@comch. ru1. На №1. Заключение

92. Обл. тип. 1283-2002. т. 2000.1. У Й1, i 4UU4