Выделение пищевых компонентов из молочных смывных вод

Устинова, Юлия Владиславовна

Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Выделение пищевых компонентов из молочных смывных вод

кандидата технических наук: Устинова, Юлия Владиславовна
город: Кемерово
год: 2010
специальность ВАК РФ: 05.18.04

Диссертация по технологии продовольственных продуктов на тему «Выделение пищевых компонентов из молочных смывных вод»

Автореферат диссертации по теме "Выделение пищевых компонентов из молочных смывных вод"

На правах рукописи

0046Э2И5

УСТИНОВА ЮЛИЯ ВЛАДИСЛАВОВНА

ВЫДЕЛЕНИЕ ПИЩЕВЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ МОЛОЧНЫХ СМЫВНЫХ ВОД

Специальность 05.18.04 - технология мясных, молочных и рыбных продуктов и

холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ц 3 МАЙ 2010

Кемерово 2010

004602051

Работа выполнена в ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Шевченко Татьяна Викторовна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Терещук Любовь Васильевна

кандидат химических наук, доцент Колосова Марина Михайловна

Ведущая организация: ООО «Барнаульский экспериментальный

сыродельный завод», г.Барнаул

Защита диссертации состоится «19» мая 2010г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 212.089.01 при ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности по адресу: 650056, г.Кемерово, б-р Строителей,47.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности и на официальном сайте института (http:avtorefdiss.kemtipp.ru/protect).

Автореферат разослан « » апреля 2010года

—-А

Ученый секретарь диссертационного совета Д/7Н.Н.Потипаева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Проблема максимального сохранения ценных компонентов пищевого сырья при его переработке в готовую продукцию в условиях хронического дефицита белка является современной и чрезвычайно актуальной. К отечественным отраслям промышленности, имеющим подобные технологические потери, относится пищевая и, в частности молочная промышленность. Ценные пищевые компоненты - жиры, белки, углеводы при попадании в канализацию и в водоемы на стадии разложения выделяют высокотоксичные продукты, состоящие из меркаптанов, альдегидов, сероводорода и др. Объемные исследования по изысканию эффективных способов переработки отходов молочных производств - молочных смывных вод (МСВ) проводят ведущие специалисты Северо-Кавказского государственного технического университета, Всероссийского НИИ маслодельной и сыродельной промышленности, Ярославского государственного института качества сырья и пищевых продуктов и др.

Представленная диссертационная работа посвящена разработке удобных и технологически оправданных методов выделения из МСВ, (без моющих средств), наиболее ценных компонентов - жиров, белков, углеводов. Предлагаемые методы основаны на совместном использовании современных промышленных коагулянтов - солей алюминия и новых, специально полученных технических вспомогательных веществ - флокулянтов, химически модифицированных серином и продуктами их частичной деструкции при воздействии микроволнового излучения (МВИ).

Целью работы является разработка нового способа и технологии выделения компонентов из МСВ с помощью коагулянтов на основе действия многозарядных ионов - осадителей и специально полученных модифицированных полиэлектролитов, обработанных химически активными веществами при одновременном целенаправленном физико-химическом воздействии МВИ.

Объекты исследования - МСВ, растворы коагулянтов, растворы исходных и модифицированных полиакриламидных флокулянтов, технологические процессы и технологическая схема выделения компонентов молока в их присутствии.

Предмет исследования - особенности процесса модификации флокулянтов, макромолекулярные и физико-химические свойства растворов полиэлектролитов, особенности процесса выделения пищевых компонентов из МСВ при совместном действии на них промышленных коагулянтов и модифицированных флокулянтов, механизм модификации флокулянтов, механизм осаждения белков и жиров из МСВ.

Основные задачи исследований:

- подобрать эффективные, технологически оправданные процессы осаждения пищевых компонентов из МСВ и виды осадителей для их выделения;

- разработать способ и технологию получения новых полиакриламидных флокулянтов, модифицированных химически активным органическим соединением - серином и продуктами частичной деструкции флокулянта при воздействии на него МВИ, способных оперативно и в полном объеме выделять в процессе флокуляции пищевые компоненты молока;

- определить основные макромолекулярные и физико - химические свойства полученных модифицированных флокулянтов, на основании которых предложить механизм модификации;

- определить влияние МВИ на процесс безреагентной модификации полиакрил амида;

- исследовать технологические особенности процесса выделения пищевых компонентов из МСВ в процессе совместной коагуляции и флокуляции с использованием промышленных коагулянтов и модифицированных полиэлектролитов;

- определить технологически оправданные параметры процесса коагуляции: дозу коагулянта, температуру, время осаждения;

- определить технологически оправданные параметры и условия процесса флокуляции: дозу флокулянта, концентрационные зоны устойчивости и осаждения компонентов из МСВ, температуру, время осаждения; определить состав полученного осадка; предложить механизм выделения каждого компонента из МО;

- разработать принципиальную технологическую схему выделения компонентов из МСВ.

Методы исследования. В работе использовались следующие методы исследования: пробная коагуляция, пробная флокуляция, вискозиметрия, кондуктометрия, спектрофотометрия, потенциометрическое кислотно-основное титрование, реологические методы с использованием ротационного вискозиметра «Реотест - 2», стандартные методы аналитического контроля молока, основанные на методах рефрактометрии и поляриметрии.

Научные положения, выносимые на защиту.

-технологически оправданные процессы, используемые для осаждения компонентов из МСВ;

способ . получения модифицированных флокулянтов на основе полиакриламида с использованием в качестве модификатора серина;

- особенности влияния МВИ на процесс модификации полиэлектролита, предварительно обработанного серином;

- особенности влияния МВИ на процесс модификации исходного полиэлектролита при безреагентном способе;

- характеристика макромолекулярных и физико - химических свойств исходных и модифицированных флокулянтов;

- технологические особенности и технологическая схема выделения пищевых компонентов из МСВ при совместном использовании процессов коагуляции промышленными коагулянтами и флокуляции с помощью модифицированных полиэлектролитов на основе полиакриламида.

Научная новизна работы:

- найдены оптимальные способы выделения пищевых компонентов из МСВ;

впервые выявлены особенности физико-химических свойств модифицированных флокулянтов, реологических свойств флокулянтов, модифицированных серином при дополнительном воздействии МВИ: снижение электрической проводимости за счет связывания электропроводящих групп макромолекул; увеличение оптической плотности - результат уплотнения и сшивка структур; снижение основных реологических величин - напряжение сдвига за счет частичной деструкции макромолекул; увеличение количества активных групп основного характера, указывающее на смену структурной самоорганизации макромолекул модифицированного флокулянта;

- на основании проведенных физико - химических исследований предложен механизм модификации полиакриламида выбранным модификатором, основанный на кислотно-основном взаимодействии и образовании водородных связей с одновременным структурированием макромолекул;

- впервые предложен способ безреагентной (жидкофазной и твердофазной) модификации полиакриламида М-919;

- определены технологические особенности выделения компонентов из МСВ в виде белков, жиров в процессе их осаждения последовательной коагуляцией и флокуляцией полиэлектролитами, модифицированными серином при дополнительном воздействии МВИ;

- установлен факт выделения лактозы в процессе флокуляции, который объясняется взаимодействием альдегидной формы лактозы с аминогруппами модифицированного полиэлектролита.

Практическая значимость работы:

- получены новые виды модифицированных флокулянтов, для которых в качестве модификатора использована аминокислота - серин, входящая в состав казеина и сывороточных белков;

- разработан способ безреагентной модификации полиэлектролитов за счет воздействия МВИ;

- разработан способ выделения основных ценных пищевых компонентов из МСВ (белков - казеина и сывороточных белков, жиров, углеводов) с помощью модифицированных флокулянтов;

- разработана технологическая схема выделения основных компонентов из МСВ методами совместной коагуляции и флокуляции.

Реализация результатов работы:

- результаты диссертационной работы приняты к использованию при разработке экологических проектов по очистке сточных вод пищевой

промышленности с применением модифицированных флокулянтов в промышленных условиях.

Личный вклад автора:

- планирование и проведение эксперимента;

- обработка результатов;

- научное обоснование процесса модификации;

- разработка технологической схемы выделения компонентов из МСВ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы

докладывались и обсуждались: на 1-ой международной конференции аспирантов и студентов (Кемерово, 2008г.), на III Международной научной конференции «Современные наукоемкие технологии», ЮАР (5-15 июня, 2008г.).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 10-ти научных публикациях: в 3-х статьях, опубликованных в центральной печати (журналы ВАК), в 2-х тезисах к докладам на международных и региональных конференциях, в 3-х работах (сборник научных работ КеМТИПП), в 1-ой заявке на патент и в одном патенте.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава 1), экспериментальной части (главы 2-5), заключения, списка литературы, включающего библиографические ссылки, в количестве 215 источников и приложения. Основной текст работы изложен на 138 страницах, он включает 24 таблицы и 26 рисунков.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введение обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы цели и задачи исследований, представлены научные положения, выносимые на защиту.

В первой главе, являющейся литературным обзором, проведены теоретические исследования по выбранной теме диссертации, проанализировано современное состояние проблемы. Приведена характеристика и состав молока и МСВ, указаны причины потерь молока в процессе производства, показаны способы очистки сточных вод молочной промышленности и методы выделения пищевых компонентов из МСВ. Представлена информация по процессам коагуляции и флокуляции с применением современных промышленных коагулянтов и флокулянтов. На основании литературного обзора определены направления исследований, сформулированы основная научная идея и цель работы, выбран наиболее перспективный путь организации промышленных процессов выделения компонентов из МСВ, основанных на коагуляции и флокуляции.

Во второй главе изложены методологические основы исследовательской работы по теме диссертации, указаны характеристики объектов исследования, описаны методы испытаний (процессы пробного коагулирования и флокулирования), вискозиметрия, кондуктометрия, спектрофотометр™, реология, потенциометрическое титрование), даны методики изучения физико -

химических и макромолекулярных свойств исходных и полученных модифицированных флокулянтов. Приведены основные расчетные уравнения, используемые для обработки результатов эксперимента.

Третья глава посвящена изучению состава и свойств МСВ и разработке новых простых и оперативных способов выделения основных пищевых компонентов из МСВ с помощью набора электролитов неорганической (коагулянты) и органической (флокулянты) природы.

Среднее содержание основных компонентов молока поступающего на молочный завод, из которого образуются МСВ, представлено в табл. 1.

Таблица 1

Химический состав молока

Компоненты Массовая доля % (среднее значение) Массовая доля % (пределы колебаний)

Вода 87,5 85,0-89,0

Сухое вещество (сухой 12,5 11,0-15,0

молочный остаток-СМО)

Сухой обезжиренный молочный остаток-СОМО 8,9 7,8-10,0

Белки, в том числе: 3,2 3,1-3,9

Казеин 2,6 2,2-3,0

Сывороточные белки 0,6 0,5-0,8

Липиды 3,6 3,1-4,6

Углеводы (лактоза) 4,8 4,5-5,3

Минеральные вещества 0,7 0,6-0,8

Для эксперимента МСВ были приготовлены из продукции ООО «Деревенский молочный завод», находящийся в Кемеровской области, П.г.т. Промышленная из молока согласно ТУ 9224-011-00427678-00 они готовились методом двойного разбавления исходного молока и имели состав: белка - 1,4%, жира - 0,7%, содержание углеводов - 2,4%.

Состав и общая характеристика МСВ приведены в таблице 2.

Таблица 2

Общая характеристика МСВ_

Наименование показателя Результат Единицы измерения

1.Белки 14 г/л

2. Жиры 7 г/л

3. Углеводы 24 г/л

4. Взвешенные вещества 350 мг/л

5. Азот общий 60 мг/л

6. Фосфор 8 мг/л

7. Хлориды 150 мг/л

8. БПКполн 1200 мг/л

9. Кислотность 6,5-8,5 рн

В табл.3 показано количество МСВ из оборудования молочных предприятий.

Таблица 3

Количество первых смывных вод, кг на 1 т продукта

Оборудование Молоко цельное, Кисломолочные Высокожирные

обезжиренное продукты продукты

Емкости для хранения сырья 4-6 8-12 10-15

продукции

Трубопроводы 2,5-3* 10-12 14-17*

Пастеризаторы 10,0 - 35-50

Гомогенизаторы 2,0 - 16

Автоцистерны 6-8 - -

Фасовочное оборудование 0,8-130 120-280* 100-220*

* Приведенные средние значения соответствуют количеству МСВ, которые образуются при ополаскивании 1 м трубопроводов диаметром 50мм.

Известно, что на городском молочном заводе мощностью 150 т молока в смену при уровне потерь 2% (в пересчете на молоко) в сточные воды попадает около 3 т/сут молока, или почти 1 тыс.т в год. Экономический эффект от использования МСВ на выработку топленого масла и белкового концентрата, а также от уменьшения расходов на очистку сточных вод для молочного завода мощностью 150 т в смену, по литературным данным составляет 150 тыс.руб/год.

Сбор и утилизация смывных вод экономически целесообразны с точки зрения возможности получения дополнительного количества продуктов кормового или пищевого назначения. Около половины этого количества составляют смывные воды технологического оборудования и транспортных емкостей.

Коагуляция. С помощью пробного осаждения каждым электролитом установлено, что промышленные коагулянты на основе многозарядных ионов осадителей (железа и алюминия) способны дестабилизировать устойчивую коллоидную систему МСВ с частичным выделением казеина, а катионные флокулянты типа Зетаг и анионные типа Магнафлок без предварительного использования коагулянтов не способны к осаждению компонентов из МСВ. Экспериментально доказано, что только при совместном последовательном использовании коагулянтов и флокулянтов на основе полиакриламида возможно выделение пищевых компонентов из МСВ. Результаты пробного коагулирования для 100мл МСВ растворами коагулянтов с массовой долей 0,1% приведены в табл. 4.

Таблица 4

Коагулянт Объем коагулянта, мл Масса осадка белка, г Степень выделения белка, % Внешний вид осадка

Сульфат алюминия 13,0 0,35 25 Белый, мелкий, липкий

Оксихлорид алюминия 7,0 0,70 50 Белый, мелкий, липкий

Сульфат железа (+3) 9,0 0,56 40 Мелкий, желтый, липкий

Из табл.4 следует, что наибольшая степень выделения белка из МСВ наблюдалось при использовании коагулянта оксихлорида алюминия (ОХА). Найден технологически оправданный расход ОХА - 0,07 г/л. Флокуляция. Влияние растворов флокулянтов (с=0,031%) на МСВ изучалось после проведенного процесса коагуляции коагулянтом ОХА. Выбран анионный флокулянт на основе полиакриламида - Магнафлок-919(М-919). Результаты испытаний представлены в табл.5.

Таблица 5

Особенности коагуляционно-флокуляционного осаждения_

Расход флокулянта (М-919), мл Масса осадка белка и жира, г Степень осаждения белков,% Степень осаждения жиров, % Внешний вид

1,1 0,75 25 25 Белый, мелкий

1,4 1,25 40 40 Белый, мелкий

1,7 2,05 80 80 Белый, укрупненный

2,0 0,85 30 30 Белый, мелкий

Из табл.5 следует, что добавка < шокулянта увеличивает массу осадка

пищевых компонентов МСВ по сравнению с данными табл.4 и меняет его структуру. Найден технологически оправданный расход флокулянта (1,7 мл или 4,5 мг/л).

На основании эксперимента в соответствии с теоретическими основами процессов коагуляции и флокуляции предложен принципиальный механизм последовательного воздействия коагулянтов и флокулянтов при выделении казеина и сывороточных белков:

Выделение казеина I стадия* Пстадия

Осадок выделенного казенна

* - первичное выделение осадка казеина на стадии I возможно за счет взаимодействия исходных и перезаряженных макромолекул казеина.

Макромолекула казеина

Перезаряженная макромолекула казеина

Перезаряженная макромолекула казенна

Выделение сывороточных белков

I стадия

ОХА

Сывороточный белок в растворе

Перезаряженные молекулы сывороточных белков

II стадия

Перезаряженные молекулы сывороточных белков

М-919

Осадок выделившихся сывороточных белков

Из представленных схем осаждения следует, что ОХА является дестабилизатором коллоидной системы МСВ и в процессе коагуляции меняет отрицательный поверхностный заряд макромолекул белков (казеина и сывороточных белков) с отрицательного на положительный. Однако, экспериментально доказано, что такое совместное последовательное воздействие выбранных электролитов не дает полного выделения пищевых компонентов из МСВ в виде осадка с необходимыми технологическими свойствами. Для повышения осадительной способности используемого флокулянта М-919 проведена целенаправленная модификация его макромолекул: 1 - двухстадийная, основанная на химическом и физическом воздействии; 2 - одностадийная, проводимая при физическом воздействии.

Двухстадийная модификация. Проведена в присутствии химического модификатора - оксиаминокислоты серина (С). С активными функциональными группами (аминной, карбоксильной, гидроксильной) за счет образования водородных связей и кислотно - основного взаимодействия: получаются интерполимерные комплексы с повышенной молекулярной массой. Схема двухстадийной модификации представлена на рис. 1.

флокулянт н20 сеРин МВИ Н20

И, см/г

1,5

0,5

Рис. 1. Двухстадийный процесс модификации флокулянтов В работе подробно изучен процесс химической модификации раствора флокулянта серином, в зависимости от факторов: концентрация модификатора, температура процесса, скорость перемешивания, время воздействия МВИ). Концентрация модификатора. С помощью метода вискозиметрии исследовано влияние концентрации модификатора в интервале 0,3-30% от массы флокулянта на процесс модификации 0,5%-ых исходных рабочих растворов М-919 (рис.2.).

Из рис. 2 следует, что наиболее выгодной является концентрация модификатора 20%.

Температура. Было исследовано влияние температурного фактора на вязкость растворов в определённом интервале температур (0-^80). Установлено, что максимальное увеличение вязкости наблюдается в интервале температур 30-40°С.

Зависимость Скорость перемешивания. Методом вязкости И вискозиметрии изучено влияние

флокулянта интенсивности перемешивания растворов с

10 15 20

25 30 С,%

Рис. 2.

характеристической модифицированного от концентрации модификатора (С)

угловой скоростью в

Г|, стс

интервале 25-700 об/мин. Установлено, что технологически оправданной является угловая скорость 30-40 об/мин.

Оптимальное время воздействия МВИ на растворы флокулянтов при их физической модификации было определено

вискозиметрически (рис 3.) из которого следует, что оптимальное время воздействия МВИ на растворы флокулянтов (максимум на кривой) составляет 12сек.

т,сек

Рис.

кинематическои вязкости

Одностадийная модификация. Происходит за счет прямого воздействия МВИ на исходные флокулянты, в результате чего образуются химически активные частицы - радикалы, которые при взаимодействии с макромолекулами флокулянта меняют структуру и повышают их молекулярную массу. Этот способ модификации представлен двумя вариантами - жидкофазным и твердофазным по схеме (рис.4.).

Зависимость

(л)

от времени облучения МВИ

флокулянт НзО

J_1

Набухание, растворение

МВИ

Н20

раствор Модификация раствор

Разведение, получение рабочих растворов

Рис. 4. Одностадийный процесс модификации флокулянтов:

I - жидкофазная модификация;

II - твердофазная модификация.

В работе представлен возможный механизм радикальной модификации флокулянта при воздействии на него МВИ. Монорадикалы (К*) способствуют образованию бахромчатых, разветвленных структур, а бирадикалы («К») приводят к возникновению сшитых макромолекул. Изучены макромолекулярные и физико-химические свойства полученных модифицированных полиэлектролитов (ПЭ).

Макромолекулярные свойства модифицированных полиэлектролитов. Определены с помощью капиллярной вискозиметрии определены особенности структуры макромолекул модифицированных флокулянтов и величины их молекулярных масс. Результаты эксперимента представлены в табл. 6.

Таблица 6

Свойства растворов флокулянтов__

Модификатор, воздействие Флокулянт [77], см3/г ММ, млн а.е.м. К*

Без модификатора 80,5 30,0 1

МВИ М-919 153,9 50,25 1,6

С 160,0 63,0 2,1

С+МВИ 178,5 66,57 2,2

К' = — 5 где ММмод, ММисх - молекулярные массы модифицированного

ММисх

и исходного флокулянтов, соответственно.

Из данных табл.6 следует, что в результате модификации макромолекулы М-919 характеристическая вязкость и молекулярная масса полимера возрастает в 1,6-2,2 раза. Наибольший эффект наблюдается в случае двухстадийной модификации (С+МВИ). Объемные макромолекулярные свойства М-919: расстояние между концами макромолекулы (Ь), гидродинамический объем (Умг), гибкость макромолекул (Г), представлены в табл. 7.

Таблица 7

Объемные характеристики модифицированных флокулянтов_

Флокулянт Модифи- й-105, т* Г-10'^ п* ^•10'3,нм3 Р*

катор см

- 11,9 1 2,7 1 68,2-19,1 1

М-919 С 15,5 1,30 2.2 0,81 260,5-66,70 3,8-3,4

С+МВИ 16,5 1,38 2,4 0,88 525,1-118,2 7,6-6,1

МВИ 15,0 1,26 2,0 0,74 327,3-75,4 4,7-3,9

т = — ; * и = — ',* р = —¥-, где Ьо, Г0, Умог - соответствующие величины для Ь) Г0 у* 0

немодифицированных флокулянтов.

Из табл. 7 следует, что в результате модификации среднестатистическое расстояние между концами макромолекулы увеличивается в 1,26-1,38 раза, а гидродинамический объем повышается примерно в 3,4-7,6 раз.

Светопоглощение изучено методом оптической спектрофотометрии. Установлено, что при модификации оптическая плотность растворов всех

рН

\ V

\ N

модифицированных флокулянтов возрастает, а длина волны максимального поглощения света сдвигается в более длинноволновую область, что объясняется образованием более плотных, сетчатых структур, которые интенсивно поглощают световую энергию. Отмечено, что максимальное увеличение оптической плотности наблюдается для растворов ПЭ, модифицированных модифицированных при двухстадийном процессе (С+МВИ).

Потенциометрическое кислотно-основное титрование, представление кривыми титрования или графической зависимостью рН раствора от объема (V)

добавленного титранта (НС1) рис. 5. Доказано увеличение количества основных групп в макромолекулах модифицированных

флокулянтов.

Кондуктометрия, основана на построении графических зависимостей удельной электропроводности полиэлектролита (у) от его концентрации (С). Результаты испытаний представлены на рис. 6.

На основании графических зависимостей установлено, что электропроводность модифицированных ПЭ ниже, чем немодифицированных, что подтверждает процесс связывания электропроводящих функциональных групп флокулянта (-СООН, СОО№) на стадии модификации.

Структурно - механические свойства изучались реологическими методами по кривым течения, полученным с использованием ротационного вискозиметра «Реотест-2». Результаты испытаний представлены на рис. 7, 8, с помощью которых определены величины напряжений сдвига: 0у

- при начале разрушения, &в - напряжение сдвига по Бингаму, 0тах - максимальное напряжение сдвига при переходе к ньютоновскому течению. Сравнение реологических кривых доказало, что на протяжении всего диапазона концентраций ПЭ

У,мл

Рис. 5. Кривые потенциометрического титрования растворов М-919

X, См-см"1 ■ 10"6

О 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

-М-919+МВИ -М-919ИСХ

-М-919 + С+МВИ

С,%

Рис. 6. Зависимость удельной электрической проводимости от концентрации модифицированного ПЭ

(0,3-2;

величины напряжении сдвига

(©у,©в,0тах) при используемых скоростях

деформации для всех немодифицированных флокулянтов выше, чем для модифицированных с применением МВИ. Это указывает на более сложную организацию

макромолекул модифицированного флокулянта и частичную деструкцию макромолекул М-919.

Ъ с

2 3 4 5 6

■4 1

—А— £ -р- £ -ч !

Ш г 1 -4-

Рис. 7. Кривые течения гидрогелей с концентрацией исходного ПЭ: 1-0,3; 2-0,5; 3-0,7; 4-1,0; 5-1,2; 6-1,7; 7-2,0%

т, Па

т,Па

Рис. 8. Кривые течения гидрогелей модифицированного ПЭ (М-919+С+МВИ) с концентрацией : 1-0,3; 20,5; 3-0,7; 4-1,0; 5-1,2; 6-1,7; 7-2,0%

Глава четыре посвящена изучению технологических факторов, влияющих на степень выделения компонентов из МСВ.

Расход коагулянта с концентрацией 0,1% определен ранее и составляет 0,07 г/л.

Расход раствора флокулянта с концентрацией 0,032% определен ранее и составляет 4,5 мг/л.

Температура является интенсивным фактором осаждения. Ее влияние

показано на рис. 9, из которого следует, что т, г технологически опраданная температура

выделения компонентов из молочных ополосков составляет 30°С.

Определены технологически оправданные значения основных технологических величин: способ подачи - непрерывный, угловая скорость перемешивания - 30-40 об/мин, время отстоя -ЗОмин.

Для подтверждения факта выделения ценных пищевых компонентов из МСВ методами коагуляции и флокуляции был проведен стандартный аналитический контроль фильтрата на содержание в нем жира и белка, по результатам которого представлены в табл. 8.

•— М-Э19»МВИ-«-М419ИС1 919 + С* КВИ

V, мл

Рис. 9. Зависимость массы осадка от

температуры МО

Таблица 8

Выделение компонентов из МСВ*__

№ Тип флокулянта Масса Степень Масса Степень

п/п белков в выделения жира в выделения

осадке, г белка, % осадке,г жира, %

1. М-919 исх. 1,0/1,4 80 0,55/0,75 80

2. М-919+С+МВИ 1,4/1,4 100 0,75/0,75 100

3. М-919+МВИ 1,2/1,4 95 0,68/0,75 95

* - числитель дроби - выделенная масса осадка; знаменатель - теоретическая масса осадка в исходных МСВ.

Результаты исследований, представленные в табл. 8, подтверждают факт полного выделения жира и белка при использовании модифицированных флокулянтов.

При расчете материального баланса по массе жира и белка, содержащихся в полученном осадке при его выделении методами коагуляции и флокуляции и по данным ТУ, определена разница между ними, которая отнесена к лактозе. Результаты материального баланса представлены в табл. 9.

Таблица 9

Материальный баланс жира и белка в осадке_

№ п/п Тип флокулянта Суммарная масса осадка (жир+белок), г Дт=(т1-т2), г (лактоза)

после флокуляции, (т,), г по ТУ, (т2), г

1. М-919 исх. 2,52 2,15 0,37

2. М-919+С+МВИ 2,85 2,15 0,70

3. М-919+МВИ 2,70 2,15 0,55

На основании полученных результатов предложен механизм выделения флокулянтом каждого компонента из МСВ. Белки выделяются за счет образования водородных связей с функциональными группами полиэлектролита и электростатических взаимодействий положительно заряженных групп белка с отрицательно заряженными реакционноспособными группами флокулянта. При этом получаются сложные интерполимерные комплексы. Жиры выделяются за счет взаимодействия белковой оболочки жировых шариков с функциональными группами ПАА по аналогичному механизму. Лактоза, имеющая при своих взаимных переходах из одной формы в другую промежуточное соединение с альдегидной группой, взаимодействует с аминогруппами макромолекул М-919.

В пятой главе представлена разработанная нами технологическая схема для выделения компонентов из МСВ (рис. 10.). Ее принципиальный вариант состоит из четырех узлов: 1 - узел модификации и получения рабочего раствора флокулянта; 2 - узел приготовления рабочего раствора коагулянта (растворение, разведение); 3 - узел выделения компонентов из МСВ; 4 - узел готовой продукции - конечной обработки (фильтрование, сушка, упаковка).

н2о

ПАА+ серии

Е,

Г"" ----

Ез «■

Применяемое оборудование;

Е1-смеситель;

(Ез)! - реактор для получения модифицированного флокулянта М-919; (Е2)2 - смеситель для получения разбавленных растворов модифицированных флокулянтов; Е3 - аппарат МВИ;

Е4 - бак для хранения рабочего раствора флокулянта;

Е5- смеситель для приготовления МВИ; (Еб)| - реактор для растворения коагулянта ОХА;

(Ее)2 - смеситель для разбавления ОХА; Е7 - емкость для хранения рабочего раствора коагулянта; Ее — емкость для МО; Е9 - трубчатый теплообменники для подогрева МО;

Ею - аппарат для осаждения компонентов МО;

Ф1 - фильтр;

...пае.

фильтрат

-►Вода; Рабочий раствор ПААс=0,032%;---► Рабочий раствор ОХА сЮД%; ---►МВИ;---►Пар;

Молочные ополоски; Осадок;.........► Фильтрат

Рис, 10. Технологическая схема выделения пишевых компонентов из СМВ

Узел 1 состоит: из специального смесителя Еь который за счет своей конструкции предотвращает комкование исходного флокулянта и модификатора при их контакте с водой; из емкости Е2, состоящей из двух частей (Е2)1 и (Е2)2, первая из которых является реактором для модификации флокулянта М-919 модификатором серином, а вторая половина емкости (Е2)2 — смесителем для получения разбавленных растворов модифицированного флокулянта. Каждая половина емкости имеет рамную мешалку, а вся емкость Е2 снаружи снабжена паровой рубашкой, позволяющей подогревать раствор и поддерживать его температуру на необходимом уровне. В реакторе (Е2)1 смесь реагентов перемешивается в течение 40-50 минут при температуре 30-40°С, при этом получается концентрированный (0,3%-ный) раствор модифицированного флокулянта. Согласно разработанного способа модификации в предложенной схеме имеется отдельно стоящий аппарат МВИ (Е3), куда на кратковременное облучение (12с) направляется раствор флокулянта, обработанный серином. После облучения раствор поступает во вторую половину емкости (Е2)2, где он разбавляется водой до нужной (0,032%-ной) концентрации рабочего раствора. Полученный рабочий раствор сливается в емкость Е4.

Узел 2 предназначен для получения исходного (0,1%-ного) раствора коагулянта ОХА. Он состоит из специального смесителя Е5, который благодаря своей специальной конструкции способствует быстрому и полному растворению исходного коагулянта ОХА при его контакте с водой. Растворение производится в реакторе Е6, который разделен перегородкой на две части, каждая из которых снабжена рамной мешалкой. Конструкционные половины смесителя сообщающиеся между собой через вентиль. Растворение производится при температуре 30°С в течение 30 минут в первой половине смесителя (Еб)ь а разбавление - во второй половине (Е6)2. Емкость Е6 снаружи снабжена паровой рубашкой, позволяющей подогревать раствор и поддерживать его температуру на необходимом уровне. Полученный рабочий раствор ОХА сливается в емкость Е7.

Узел 3 предназначен для выделения пищевых компонентов из МСВ. Он состоит из емкости хранения МСВ (Е8), трубчатого теплообменника Е9 для подогрева МСВ и реактора осаждения Ею, снабженного рамной мешалкой. Для выделения компонентов из МСВ рабочий раствор коагулянта ОХА подается в реактор Е10, куда предварительно заливаются из емкости МСВ, которые предварительно нагреваются в теплообменнике Е9 до температуры 30-40 С. Смесь перемешивается рамной мешалкой в течение 10 минут. В этот же аппарат Е10 после окончания перемешивания дозируется рабочий раствор модифицированного флокулянта. При этом в процессе перемешивания раствора якорной мешалкой в течение 30-40 минут, происходит основной процесс выделения компонентов из МСВ. Далее мешалка отключается и проводится отстой полученного осадка в течение 1 часа.

Узел 4 предназначен для окончательной обработки полученного осадка. Сгущенный осадок направляется на фильтр Фь где дополнительно промывается водой от остаточного содержания ПАА и далее - на сушку. Сухой

продукт, предназначенный для вскармливания с/х животных в виде премикса, упаковывается и отправляется на склад.

ВЫВОДЫ

]. Доказана возможность выделения ценных пищевых компонентов из МСВ двухстадийным процессом с помощью современного эффективного коагулянта - оксихлорида алюминия и новых, специально полученных модифицированных флокулянтов - технических вспомогательных веществ на основе полиакриламида. Представлена принципиальная схема коагуляции и флокуляции. Новизна предложенного способа доказана положительным решением на заявленный патент.

2. Разработаны способы двухстадийной и одностадийной модификации выбранного флокулянта М-919, первый из которых основан на последовательном химическом воздействии модификатора серина и физическом воздействии микроволнового излучения, а второй (два варианта - жидкофазный и твердофазный) - только на физическом воздействии этого излучения.. Пред ставлены предполагаемые механизмы процессов модификации полиакриламида за счет образующихся продуктов частичной деструкции макромолекул.

3. С помощью метода вискозиметрии определены основные макромолекулярные свойства полученных модифицированных флокулянтов - молекулярная масса, гибкость макромолекул, гидродинамический объем. Методами кондуктометрии, спектрофотометрии, потенциометрического титрования и реологическими методами исследований определены физико-химические свойства новых материалов.

4. Изучен двухстадийный процесс выделения ценных пищевых компонентов из МСВ с помощью последовательного воздействия коагулянта ОХА и модифицированных флокулянтов на основе полиакриламида, доказана высокая эффективность такой технологии, при проведении которой удается полностью осадить белок, жир и частично (до 25%) лактозу.

5. Определены оптимальные условия осаждения компонентов из МСВ: температура, доза и рабочая концентрация коагулянтов и модифицированных флокулянтов, время осаждения, скорость перемешивания, способ их подачи, концентрационные области разрушения и поддержания устойчивости коллоидной системы МСВ в присутствии используемого коагулянта и модифицированных полиэлектролитов. Определен удельный расход коагулянта ОХА (0,07 г/л) и флокулянта М-919 (4,5 мг/л).

приготовления рабочего раствора коагулянта; 3 - узла выделения компонентов из МСВ; 4 - узла готовой продукции.

7. Ожидаемый экономический эффект составляет - 2000 руб/т.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Шевченко Т.В., Физико-химические свойства модифицированных полиэлектролитов. / Т.В.Шевченко, А.Ю.Темирев, Е.В.Ульрих, Е.В., Е.В.Кучкина, Ю.В.Устинова // Химическая промышленность сегодня. - 2009. № 1.-е. 11-14.

2. Шевченко Т.В. Особенности осаждения сывороточных белков флокулянтами / Т.В.Шевченко, А.Ю.Темирев, Е.В.Ульрих, Ю.В.Устинова Н Современные наукоемкие технологии. - 2008. - №2. - С. 67-68.

3. Шевченко Т.В. Использование исходных и модифицированных флокулянтов для очистки сточных вод молочной промышленности / Т.В.Шевченко, Ю.В.Устинова, А.Ю.Темирев, Е.В.Ульрих II Фундаментальные исследования. - 2008. - №6. - С. 80-81.

4. Устинова Ю.В., Шевченко Т.В., Ульрих Е.В., Темирев А.Ю. Использование модифицированных и немодифицированных флокулянтов для очистки сточных вод молочной промышленности / Ю.В.Устинова, Т.В.Шевченко, Е.В.Ульрих, А.Ю.Темирев // Фундаментальные исследования Современные наукоемкие технологии. III научная международная конференция, ЮАР, 5-15 июня, №6.2008г. - С. 80.

5. Темирев А.Ю. Применение физических воздействий для модификации нанополимеров / А.Ю.Темирев, Ю.В.Устинова II Сборник научных работ «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов». -Кемерово, 2007. - Вып.16. - С. 104-105.

6. Устинова Ю.В., Шевченко Т.В., Ульрих Е.В. Свойства деструктивно модифицированных флокулянтов / Ю.В.Устинова, Т.В.Шевченко, Е.В.Ульрих // Сборник научных работ «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов». Вып. 18. - КемТИПП, 2009. - С. 137-138.

7. Устинова Ю.В., Шевченко Т.В., Ульрих Е.В. Способы очистки сточных вод молочной промышленности / Ю.В.Устинова, Т.В.Шевченко, Е.В.Ульрих // Сборник научных работ «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов». Вып. 18. - КемТИПП, 2009. - С. 139-140.

8. Устинова Ю.В., Темирев А.Ю. «Влияние микроволнового облучения на физико-химические свойства флокулянтов». Тезисы докладов VII региональной конференции студентов и аспирантов. Кемерово, 2007г. стр. 103-104.

9. Заявка на патент №2008127033/13 (033073) Способ выделения белков из молока / ШевченкоТ.В., Ульрих Е.В., Кучкина Е.В, Устинова Ю.В., Темирев А.Ю.

10. Заявка на патент №2007120906/13(022763). Способ выделения компонентов молочной сыворотки. / Шевченко Т.В., Темирев А.Ю., Ульрих Е.В., Амеленко В.П., Устинова Ю.В.

Подписано в печать 08.04.10 Формат 1/16. Объем 1,0 п.л. тираж 80 экз. Заказ № 70 Отпечатано в редакционно-издательском центре, Кемеровского технологического института пищевой промышленности, 650010, г.Кемерово, 10, ул. Красноармейская, 52

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Устинова, Юлия Владиславовна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Молоко и его составные компоненты

1.2. Смывные воды молочной промышленности

1.2.1. Характеристика смывных вод молочной промышленности

1.2.2. Молочные смывные воды

1.2.3. Способы очистки смывных вод молочной промышленности

1.2.4. Особенности воздействия электромагнитного поля на химические вещества

1.3. Коагулянты

1.3.1. Виды и свойства коагулянтов

1.3.2. Особенности процесса коагуляции 35 1.3.3 Особенности очистки водных систем промышленными коагулянтами 36 1.3.4. Механизм очистки воды коагулянтами

1.4. Флокулянты

1.5. Виды флокулянтов *

1.6. Свойства флокулянтов

1.7. Использование флокулянтов

1.8. Методы наращивания молекулярной массы флокулянтов

1.9. Особенности процесса флокуляции 49 1.9.1. Механизмы флокуляции 49 ВЫВОДЫ ПО ЛИТЕРАТУРНОМУ ОБЗОРУ

ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Структура эксперимента

2.2. Характеристика объектов исследования

2.3. Методы исследований 56 2.3.1. Вискозиметрия

2.3.2. Реологические исследования

2.3.3. Кондуктометрия

2.3.4. Оптические методы

2.3.5. Потенциометрическое кислотно-основное титрование

2.3.6. Определение степени набухания флокулянтов

2.3.7. Методика пробного коагулирования 63 2.4. Стандартные методы анализа

2.4.1. Рефрактометрия

2.4.2. Определение массовых долей белка, лактозы и СОМО в молоке с использованием ИРФ

2.4.3. Определение массовой доли жира в молочных продуктах с использованием рефрактометра Аббе (по И.Н. Володавцу)

2.4.4. Поляриметрия

ГЛАВА 3. ПОДБОР ОСАДИТЕЛЕЙ ПИЩЕВЫХ КОМПОНЕНТОВ МОЛОКА

3.1. Коагулирование неорганическими электролитами

3.2. Флокуляция

3.3. Модификация исходных флокулянтов

3.4. Получение модифицированных флокулянтов

3.5. Свойства флокулянтов

3.5.1. Вязкость растворов, макромолекулярные свойства

3.5.2. Реологические свойства флокулянтов

3.5.3. Электропроводность растворов флокулянтов

3.5.4. Светопоглощение

3.5.5. Степень ионизации

3.5.6. Набухание флокулянтов

3.5.7. Установление механизма модификации

ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВЫДЕЛЕНИЯ ПИЩЕВЫХ КОМПОНЕНТОВ МОЛОКА

4.1. Выбор основных технологических факторов процесса выделения пищевых компонентов молока

4.1.1. Концентрации рабочего раствора коагулянта

4.1.2. Определение расхода коагулянта

4.1.3. Способ подачи коагулянта

4.1.4. Концентрации рабочего раствора флокулянта

4.1.5. Определение расхода флокулянта

4.1.6. Определение оптимального способа подачи флокулянта

4.1.7. Температура молока 94 4.2. Возможные механизмы выделения компонентов из молочных смывных вод

4.2.1. Выделение белка и жира

4.2.2. Выделение лактозы

4.2.3. Удельный расход коагулянта и флокулянта, выход готового продукта

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ВЫДЕЛЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ МОЛОКА ИЗ МОЛОЧНЫХ СМЫВНЫХ ВОД

5.1. Получение раствора коагулянта ОХА и модифицированного флокулянта

5.2. Выделение пищевых компонентов молока из молочных смывных вод

5.3. Обработка выделенных пищевых компонентов

5.4. Описание технологической схемы

5.5. Пути использования сухого комплексного молочного продукта 104 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 108 ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение 2010 год, диссертация по технологии продовольственных продуктов, Устинова, Юлия Владиславовна

Представленная диссертационная работа посвящена разработке удобных и технологически оправданных методов выделения из МСВ, (без моющих средств), наиболее ценных компонентов — жиров, белков, углеводов. Предлагаемые методы основаны на совместном использовании современных промышленных коагулянтов — солей алюминия и новых, специально полученных технических вспомогательных веществ - флокулянтов, химически модифицированных серином и продуктами их частичной деструкции при воздействии микроволнового излучения (МВИ).

Целью работы является разработка нового способа и технологии выделения компонентов из МСВ с помощью коагулянтов на основе действия многозарядных ионов — осадителей и специально полученных модифицированных полиэлектролитов, обработанных химически активными веществами при одновременном целенаправленном физико-химическом воздействии МВИ.

Основные задачи исследований: подобрать эффективные, технологически оправданные процессы осаждения пищевых компонентов из МСВ и виды осадителей для их выделения;

- разработать способ и технологию получения новых полиакриламидных флокулянтов, модифицированных химически активным органическим соединением — серином и продуктами частичной деструкции флокулянта при воздействии на него МВИ, способных оперативно и в полном объеме выделять в процессе флокуляции пищевые компоненты молока;

- определить влияние МВИ на процесс безреагентной модификации полиакриламида;

Научные положения, выносимые на защиту:

-технологически оправданные процессы, используемые для осаждения компонентов из МСВ; способ получения модифицированных флокулянтов на основе полиакрил амида с использованием в качестве модификатора серина;

- особенности влияния МВИ на процесс модификации полиэлектролита, предварительно обработанного серином;

- особенности влияния МВИ на процесс модификации исходного полиэлектролита при безреагентном способе;

- характеристика макромолекулярных и физико - химических свойств исходных и модифицированных флокулянтов;

Научная новизна работы:

- найдены оптимальные способы выделения пищевых компонентов из МСВ;

- впервые получены: образцы модифицированных полиэлектролитов на основе анионного полиакрил амида Магнафлок-919 с использованием в качестве модификатора бифункционального химического соединения — серина при дополнительном воздействии МВИ; образцы модифицированных флокулянтов, полученных безреагентным способом за счет продуктов частичной деструкции макромолекул исходного флокулянта. Определены их основные макромолекулярные свойства; впервые выявлены особенности физико-химических свойств модифицированных флокулянтов, реологических свойств флокулянтов, модифицированных серином при дополнительном воздействии МВИ: снижение электрической проводимости за счет связывания электропроводящих групп макромолекул; увеличение оптической плотности - результат уплотнения и сшивка структур; снижение основных реологических величин — напряжение сдвига за счет частичной деструкции макромолекул; увеличение количества активных групп основного характера, указывающее на смену структурной самоорганизации макромолекул модифицированного флокулянта;

- на основании проведенных физико — химических исследований предложен механизм модификации полиакриламида выбранным модификатором, основанный на кислотно-основном взаимодействии и образовании водородных связей с одновременным структурированием макромолекул;

- впервые предложен способ безреагентной (жидкофазной и твердофазной) модификации полиакриламида М-919;

Практическая значимость работы:

- разработан способ безреагентной модификации полиэлектролитов за счет воздействия МВИ;

- разработан способ выделения основных ценных пищевых компонентов из МСВ (белков — казеина и сывороточных белков, жиров, углеводов) с помощью модифицированных флокулянтов;

Реализация результатов работы:

- результаты диссертационной работы приняты к использованию при разработке экологических проектов по очистке сточных вод пищевой промышленности с применением модифицированных флокулянтов в промышленных условиях.

Личный вклад автора:

- планирование и проведение эксперимента;

- обработка результатов;

- научное обоснование процесса модификации;

- разработка технологической схемы выделения компонентов из МСВ. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на 1-ой международной конференции аспирантов и студентов (Кемерово, 2008г.), на III Международной научной конференции «Современные наукоемкие технологии», ЮАР (5-15 июня, 2008г.).

Заключение диссертация на тему "Выделение пищевых компонентов из молочных смывных вод"

ВЫВОДЫ ПО ЛИТЕРАТУРНОМУ ОБЗОРУ

1. Из литературного обзора следует, что безвозвратная потеря технологических отходов молокоперерабатывающих заводов - молочных ополосков приносит им ощутимые экономические потери и значимый экологический ущерб.

2. В связи с высокой степенью разбавленности, в связи с наличием посторонних примесей и непостоянством состава, молочные ополоски являются сложными объектами исследований. Поэтому, в настоящее время переработкой молочных ополосков занимаются недостаточно, в основном преобладают приемы их обезвреживания.

3. Описаны факты успешного применения в пищевой промышленности новых технических вспомогательных веществ — коагулянтов и флокулянтов, которые используются для разрушения и дестабилизации устойчивых коллоидных систем. Представлены предполагаемые механизмы коагуляции и флокуляции.

4. Выявлена целесообразность использования и расширения приемов увеличения молекулярной массы флокулянтов, изменения структуры их макромолекул с помощью целенаправленного воздействия специальных веществ - модификаторов и дополнительных физико - химических воздействий, способствующих повышению степени осаждения коллоидных частиц сточных вод молочной промышленности.

5. Установлено, что для ускорения процессов коагуляции и флокуляции наиболее современным и перспективным интенсифицирующим физическим фактором является микроволновое излучение.

6. В целом сведения, освещенные в литературном обзоре, доказывают целесообразность проведения запланированных исследований.

ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Структура эксперимента

Теоретические и экспериментальные исследования выполнены на кафедре физической и коллоидной химии в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности, промышленные испытания проведены на ООО «Деревенский молочный завод».

Общая схема исследований приведена на рис. 2.1.

В первом блоке исследований изучалось особенность осаждения компонентов молока из МСВ, полученных на предприятии ООО «Деревенский молочный завод» при производстве молока по ТУ 9224-011-00427678-00.

Были подобраны концентрация растворов доза и расходы коагулянтов и флокулянтов, способ их подачи, температура. Осуществлялось выделение компонентов из МСВ.

Второй блок исследований включает в себя выбор оптимальных форм коагулянта.

В третъел1 блоке был выбран анионный матричный флокулянт марки «Магнафлок». Для него проведены вискозиметрические измерения, изучены физико-химические свойства, определены оптимальные условия приготовления гидрогелей, скорость осаждения взвешенных частиц гидрофильных и гидрофобных суспензий, рассчитаны основные характеристики макромолекул h - среднее статистическое расстояние между концами молекулярной цепочки, р

Г- гибкость макромолекулы, VM - гидродинамический объём, занимаемый единицей массы макромолекул).

В четвертом блоке произведен подбор модификатора, изучены его физико-химические свойства.

Пятый блок включал в себя изучение процесса модификации анионного флокулянта специально подобранным органическим веществом серином и последующим физическим воздействием МВИ. Для чего были определены оптимальные концентрации полимеров и модификатора, исследованы кинетика процесса модификации при различных условиях его проведения (скорость перемешивания гидрогелей, расход сшивающего агента, температура). Было определено оптимальное время физического воздействия.

Изучены физико-химические свойства модифицированных и немодифицированных флокулянтов (время хранения, их флокулирующая способность на примере модельной суспензии оксида меди (II)).

В шестом блоке изучалось совместное использование коагулянтов и флокулянтов в процессе промышленного выделения компонентов из МСВ. Подбирались аппараты для ведения технологических процессов, создавалась технологическая схема.

Рис. 2.1. Схема постановки Блоки исследования Изучаемые факторы

Особенности осаждения компонентов молока, технологические факторы процесса осаждения: концентрация рабочих растворов коагулянта и флокулянта, их доза, способ подачи, температура, скорость перемешивания.

Коагу лянты

Анионный флокулянт М 919.

Коагулирующая способность по молочным смывным водам

ММ, объемные характеристики макромолекул h, Г, VM), физико-химические свойства

Физико-химические свойства

Модификатор- серин

Условия модификации. Физико-химические свойства м од ифи цированных флокулянтов, механизм процессов модификации. Условия модификации с помощью физического воздействия (МВИ)

Модификация

Технология использования коагулянтов и флокулянтов в процессе выделения компонентов из МСВ Процесс приготовления коагулянтов и флокулянтов, процесс осаждения суспензии, особенности аппаратурного оформления, технологическая схема. эксперимента

Контролируемые параме гры

2.2. Характеристика объектов исследования

Объектами исследований в работе являлись МСВ взятые из технологического процесса; коагулянты; флокулянты, на основе полиакриламида (ПАА); модификатор - серии; модельные стандартные суспензии оксида меди (II).

Молочные смывные воды. Для эксперимента МСВ были приготовлены из продукции ООО «Деревенский молочный завод», находящийся в Кемеровской области, П.г.т. Промышленная из молока согласно ТУ 9224-011-00427678-00. МСВ готовились методом двойного разбавления исходного молока и имели состав: белка - 1,4%, жира - 0,7%, содержание углеводов - 2,4%.

Состав и общая характеристика МСВ приведены в табл. 2.1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно - квалификационной работой, в которой представлено решение актуальной технической проблемы по выделению ценных пищевых компонентов из МСВ с помощью неорганического и органического электролитов.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Доказана возможность выделения ценных пищевых компонентов из МСВ двухстадийным процессом с помощью современного эффективного коагулянта — оксихлорида алюминия и новых, специально полученных модифицированных флокулянтов - технических вспомогательных веществ на основе полиакриламида. Представлена принципиальная схема коагуляции и флокуляции. Новизна предложенного способа доказана положительным решением на заявленный патент.

2. Разработаны способы двухстадийной и одностадийной модификации выбранного флокулянта М-919, первый из которых основан на последовательном химическом воздействии модификатора серина и физическом воздействии микроволнового излучения, а второй (два варианта - жидкофазный и твердофазный) - только на физическом воздействии этого излучения. Представлены предполагаемые механизмы процессов модификации полиакриламида за счет образующихся продуктов частичной деструкции макромолекул.

6. Разработана принципиальная технологическая схема выделения ценных пищевых компонентов, состоящая из четырех основных узлов: 1 - узла модификации и получения рабочего раствора флокулянта; 2 - узла приготовления рабочего раствора коагулянта; 3 - узла выделения компонентов из МСВ; 4 - узла готовой продукции.

7. Ожидаемый экономический эффект составляет — 2000 руб/т.

Библиография Устинова, Юлия Владиславовна, диссертация по теме Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

1. Ананьев, В.В. Модификация полимерных отходов для создания биоразлагаемых полимерных материалов / В.В.Ананьев, И.А.Кирш, Ю.А.Филинская, М.И.Губанова, Е.П.Чуткина, В.В. Колпакова, Г.Н.Панкратов,

2. A.M. Гаврилов, З.Г Скобельская // Пластические массы. 2008. - №3.

3. Андреев, С.Ю. Разработка комбинированной технологии очистки сточных вод предприятий молочной промышленности: автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. / С. Ю. Андреев. М., 1994. - С. 17.

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

5. Ануфриева, Е.В. Влияние химического строения гетерополимеров на образование и стабильность интерполимерных комплексов / Е.В. Ануфриева,

6. B.Д. Паутов // Высокомолекулярные соединения. 1991. - Серия А. — Т. 33. -№8.-С. 1609-1615.

7. Асафов В.А. Основные направления деятельности лаборатории процессов и оборудования белковых концентратов / В.А.Асафов //Молочная пр-ть 2004, № 12. - С. 49.

8. Аскадский А.А. Химическое строение и физические свойства полимеров / А.А.Аскадский, Ю.И.Матвеев // М.: Химия, 1983. С. 248.

9. Аскадский А.А. Современные представления о механическом разрушении полимеров / А.А.Аскадский // В кН.: Успехи химии и физики полимеров. М.: Химия, 1970.-С. 139-172.

10. А.С. 72643 СССР, кл. 08F2/42. Способ предохранения от самопроизвольногообразования полимера / М.И. Фарберов, П.А. Виноградов, Н.В. Щербакова; опубл. 13.11.62, Бюл. №33. С. 4.

11. А.С. 627410 СССР, М Кл3 C02F1/52. Способ очистки сточных вод от взвешенных частиц / М.А. Орел, И.В. Лапатухин, И.В. Кагармицкая, Г.И. Побереженюк, В.Н. Астафьева; опубл. 07.05.81, Бюл. №17. С. 3.

12. А.с. 159585 СССР, МКЛ. С08 Р220/ 56; С02 Р1/56. Способ получения флокулянта / Г.А. Аксельруд, А.А, Берлин, В.Н. Кисленко, С.Н. Коливошко,

13. B.И. Кривошеее, Б.М. Курилко (СССР); опубл. 30.09.90, Бюл. №36. С. 4.

14. Архангельский, Ю.С. Сверхвысокочастотные нагревательные установки для интенсификации технологических процессов / Ю.С. Архангельский, И.И. Девяткин. Саратов: Саратов, гос. ун-т, 1983. - С. 140.

15. Ахмедьянова Р.А. Высокомолекулярные соединения / Куренков В.Ф., Кузнецов Е.В., Мягченков В.А. 1981. Т.23. №6. С. 417-421.

16. Баклан В.Ю. Разработка электрокоагуляционной технологии очистки сточных вод / В.Ю.Баклан, Г.В.Радыгин, С.Н.Гонопольский // Химия и технология воды. 1994. - №3. - С. 334-337.

17. Баклан В.Ю. Электрокоагуляционная очистка промывочных вод сложного состава / В.Ю.Баклан // Химия и технология воды.- 1992. Т. 14, № 4. - С.316-320.

18. Баклан В.Ю. Исследования электрохимических свойств железных анодов из продуктов очистки сточных вод / В. Ю. Баклан, И. П. Колесникова. Одесса: Изд-во Астропринт. - 1998. - С. 224-227.

19. Банников А.Г. Охрана природы / А.Г.Банников, А.К.Рустамов, А.А.Вакулин //М.: Агропромиздат, 1987.

20. Барабанщиков Н.В. Молочное дело / Н.В.Барабанщиков // М.: Колос, 1983.1. C. 412.

21. Барабанщиков Н.В. Контроль качества молока на ферме / Н.В.Барабанщиков//М.: Агропромиздат, 1986.- С. 158.

22. Баран А.А. Полимерсодержащие дисперсные системы / А.А.Баран // Киев: Наук, думка, 1986. С. 204.

23. Бектурова, Б.А. Синтетические Водорастворимые полимеры / Б.А. Бектурова, З.Х. Бакуова. Алма-Ата: Наука, 1998. - С. 166.

24. Бейгельдруд, Г.М. Очистка сточных вод молокозаводов / Г.М. Бейгельдруд // Механизм и электриф. с.х. 1997. - № 12. - С. 13-14.

25. Бердоносов, С. С. Микроволновая химия / С.С. Бердоносов. М: ХИМИЯ, 2001.-С. 205.

26. Бердоносов, С.С. Микроволновое излучение в химической практике /С.С. Бердоносов, Д.Г. Бердоносова, И.В. Знаменская // Хим. технология. 2000. - № 3. - С. 2-8.

27. Бердоносов С.С., Прокофьев М.А., Лебедев В .Я. и др. Отжиг дефектов в неорганических кристаллогидратах при их облучении МВ-полем // Неорган, материалы. 1997. Т. 33, № ю. С. 1257-1262.

28. Белоусов А.П. Физико-химические процессы в производстве масла сбиванием сливок / А.П.Белоусов // М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.-С. 263.

29. Беспамятнов Г.П. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде // Г.П.Беспамятнов, Ю.А.Кротов // Л.: Химия -1987.

30. Бутко А.В. Исследование пневматического перемешивания коагулированной воды с целью хлопьеобразования / А.В.Бутко, Е.Ф.Кургаев, В.А.Михайлов // Химия и технология воды. 1991. - №4. - С. 340-345.

31. Ван Кревелен Д.В. Свойства и химическое строение полимеров /

32. Д.В.ВанКревелен // M.: Химия, 1976. С. 416.

33. Василенок Ю. И. Энциклопедия полимеров / Ю.И.Василенок // М.: Советская энциклопедия, 1972, т 1, с. 19Т.

34. Валялина, С. А. Загрязненность сточных вод отходами молочной промышленности / С.А. Валялина // Молочная и мясная промышленность. -1990. -№1.- С.35-37.

35. Вайнштейн, JT.A. Электромагнитные волны / JI.A. Ванштейн. — М.: Химия, 1988.-С. 378.

36. Вайсер, Т. Очистка сточных вод молочных заводов / Т. Вайсер, М. Риттер, X. Шмидт, М. Чеботаева// Молочная промышленность. 2001. -№ 1.-С. 49-50.

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

38. Вигдергауз В.Е., Шрадер Э.А., Степанов С.А., Антонова Е.А., Саркисова JI.M., Кузнецова И.Н., Панова М.В. Флокуляция пирита и халькопирита гидрофобным полимером // Физико-технич. пробл. разраб. полезн. ископ., 2000.- № 5. С.81-87.

39. Власов С.В. Биоразлагаемые полимерные материалы / С.В.Власов,

40. В.В.Ольхов // Полимерные материалы 2006. - №7. - С. 23-26.

41. Воробьева, Е.В. Коллоидно-химические свойства поликомплектов на основе поликислот и полиакриламида / Е.В. Воробьева, Н.П. Крутько, А.А. Литманович // Коллоидный журнал. 1992. - Т. 54. - №2. - С. 1945-1947.

42. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М.: Химия, 1976. С 512.

43. Гандурина JI.B. Органические флокулянты в технологии очистки природных и промышленных сточных вод и обработки осадка / J1.В.Гандурина // Инженерное обеспечение объектов строительства: Обзорная информация. ВНИИНТПИ. М., 2000. - Вып. 2. - С.59.

44. Гельфман, М.И. Коллоидная химия: Учебник для вузов / М.И. Гельфман, О.В. Ковалевич, В.П. Юстратов. СПб.: Лань, 2003. - 332с.

45. Герасименко Н.Г. Состояние алюминия в водных растворах основных хлоридов и сульфатов алюминия / Н.Г.Герасименко, И.М.Соломенцева, Л.М.Сурова // Химия и технология воды. 1991. - №8. - С. 755-760.

46. Герасименко Н.Г. Размерно-плоскостные характеристики продуктов гидролиза основных сульфатов алюминия / Н.Г.Герасименко, И.М.Соломенцева, В.В.Геселкин // Химия и технология воды. 1994. - №1. - С. 12-17.

47. Герасименко Н.Г. Роль электрокинетических свойств продуктов гидролиза основных солей алюминия при водоочистке / Н.Г.Герасименко, И.М.Соломенцева, А.К.Запольский // химия и технология воды. 1988. №4. - С. 329-332.

48. Гладких А.И. Оценка эффективности работы электрокоагулянтов периодического и непрерывного действия / А.И.Гладких, Е.Я.Скол, М.Ю.Гапунина // Химия и технология воды. 1991. - №8. - С. 745-749.

49. Гоголашвили Э.Л. Структура и динамика молекулярных систем / Э.Л.Гоголашвили, И.В.Молгачева, А.А.Исаков // В сб.: "VII Всероссийская конференция. Яльчик-2000". Сб. статей". М., 2000. С. 494 - 497.

50. Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов / К.К.Горбатова // М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. С. 343.

51. Гордон Г.Я. Стабилизация синтетических полимеров / Г.Я.Гордон // М.:Госхимиздат, 1963. С. 299.

52. Грищенко А.С. Методы очистки сточных вод от ПАВ / А.С.Грищенко, Л.И.Гущина // М.: ЦНИИЭНЕФТЕХИМ, 1984. С.48.

53. Дерягин Б.В. О медленной коагуляции гидрофобных коллоидов / Б.В.Дерягин, В.М.Муллер // Докл. АН СССР. 1967. - 176, №4. - С. 8697-8703.

54. Дерягин Б.В. Теория устойчивости сильно заряженных лиофобных золей и слипание сильно заряженных частиц в растворах электролитов / Б.В.Дерягин, Л.Д.Ландау // Журнал экперим. и теор. Физики. 1945. — 15, №11. - С. 663-682.

55. Дерягин Б.В. Об отталкивательных силах между заряженными коллоидными частицами и теория медленной коагуляции и устойчивости лиофобных золей // Коллоидный журнал — 1940. 6, 34. - С. 291-299.

56. Дерягин Б.В. расклинивающее давление свободных жидких пленок и его роль в устойчивости пен / Б.В.Дерягин, А.С.Титиевская // Докл. АН СССР. -1953.-89, №6.-С. 1041-1049.

57. Дерягин Б.В. К вопросу о величине постоянной Гамакера для платины и золота / Б.В.Дерягин, В.М.Муллер, Я.И.Рабинович // Коллоидный журнал -1969. -31, №2-С. 304.

58. Дерягин Б.В. Влияние контактных деформаций на адгезию частиц / Б.В.Дерягин, В.М.Муллер, Ю.П.Топоров // Коллоидный журнал 1975. - 37,6.-С. 1066-1073.

59. Дерягин Б.В. Исследование явлений коагуляции и флокуляции // Вести. АН СССР. 1955. -№2 - С. 66-74.

60. Добров, И.В. Применение функциональных материалов на основе полиакриламида в качестве флокулянтов для водоочистки и водоподготовки / И.В. Добров, А.В. Путилов // Химическая промышленность. 1995-№4. - С. 195-198.

61. Драгинский B.JI. Коагуляция в технологии очистки природных вод / В.Л.Драгинский , Л.П.Алексеева, С.С.Гетманцев С.С. //М., 2005. С.571.

62. Евилович А.З. Утилизация осадков сточных вод / А.З.Евилович //М.: Стройиздат 1989.

63. Ельяшевич, М. А. Атомная и молекулярная спектроскопия /М.А. Ельяшевич. М.: Химия, 1962. - С. 215.

64. Епифанов Ю.В. Особенности работы электролизеров при электрохимической регенерации алюминийсодержащих коагулянтов / Ю.В.Епифанов, Е.С.Мацкевич // Химия и технология воды. — 1990. №4. — С. 373-378.

65. Епифанов Ю.В. Технологические свойства растворов электрохимическирегенерированных алюминийсодержащих коагулянтов / Ю.В.Епифанов, Е.С.Мацкевич // Химия и технология воды. 1990. - №2. - С. 161-165.

66. Жеренкова Л.В. Эффективные внутримолекулярные взаимодействия в слабозаряженных полиэлектролитах: связь со структурным поведением раствора / Л.В.Жеренкова, П.В.Конаров, П.Г.Халатур // Высокомолекулярные соединения 2006. - Т. 48, №8. - С. 1468.

67. Жуков А.И. Методы очистки производственных сточных вод / А.И.Жуков, И.А.Монгайт, И.Д.Родзиллек//М.: Стройиздат, 1977. С. 136.

68. Закиров, Р.К. Интерполимерные комплексы и их флокулирующая способность /Р.К. Закиров, Ф.Ю. Ахмадуллина, Н.Н. Валиев //Журнал прикладной химии. — 2001. Т. 74. — Вып. 4. — С. 652-656.

69. Запольский А.К. Исследование процессов ассоциации в растворахкоагулянтов гидросульфата алюминия / А.К.Запольский, Л.И.Панченко, Н.Ф.Фалендыш, Л.А.Бондарь // Химия и технология воды. - 1985. - 7, №2. - С. 21-23.

70. Зуева С.Б. Очистка сточных вод предприятий молочной промышленности / С.Б.Зуева // Экология и промышленность России. 2009. - №6. - С.23-25.

71. Зуев Ю.С. разрушение полимеров под действием агрессивных сред / ю.С.Зуев // М.: Мир, 1972. С. 229.

72. Иванчев, С.С. Наноструктуры в полимерных системах /С.С. Иванчев, А.Н. Озерин //Высокомолекулярные соединения. 2006. - серия Б. - Т. 48. - №8. -С. 1531-1544.

73. Инихов Г.С. Методы анализа молока и молочных продуктов / Г.С.Инихов, Н.П.Брио // М.: Пищевая промышленность. 1971. - С. 422.

74. Капинос П.И. Охрана природы / П.И. Капинос, Н.А. Панесенко // Киев: "Выща школа", 1991.

75. Кассидн Г. Окистительно-восстановительные полимеры (редокслолимеры) / Г.Кассидн, К.Кун // М.- Л.: Химия, 1967.

76. Кафаров В. В. Принципы создания безотходных химических производств / В.В.Кафаров // М.: Химия, 1984.

77. Кестельман В.М. Физические методы модификации полимерных материалов / В.М.Кестельман // М.:Химия, 1980. С. 224.

78. Кильвайн Г. Руководство по молочному делу и гигиене молока / Г.Кильвайн // М.: Россельхозиздат, 1980. С. 205.

79. Ким, А.И. Органическая химия: учеб. пособ. для студ. вузов, обуч. по спец. 032300 «Химия» / A.M. Ким. 4-е изд., испр. и доп. - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2004.-С. 844.

80. Кингстона, Г.М. Пробоподготовка в микроволновых печах: Теория и практика /Г.М.Кингстона, Л.Б.Джесси. М.: Мир, 1991. - С. 336.

81. Коагулянты и флокулянты в очистке природных и сточных вод: тезисы докладов всесоюзной конференции (Одесса) /под редакцией Ласкорина Б.Н. -Киев.: 1988. С. 179.

82. Коагулянты и флокулянты: анализ и оценка современного технологического уровня производства: Аналитический обзор / Черкасский НИИТЭХИМ. -Черкассы, 2001.-С. 37.

83. Когановский A.M. Физико-химические основы извлечения поверхностно-активных веществ из водных растворов и сточных вод / А.М.Когановский, Н.А.Клименко // Киев: Наукова думка, 1978. С. 176.

84. Колпакова В.В. Функциональные свойства растительных белковых композитов и физико-химические характеристики их белков и липидов / В.В.Колпакова, И.В.Мартынова, А.А.Невский, Л.В.Чумикина // Известия вузов. Пищевая технология. 2006. - №4.

85. Королева Н.С. Санитарная микробиология молока и молочных продуктов / Н.С.Королева, В.Ф.Семенихина // М.: Пищевая промышленность, 1980.- С. 255.

86. Косолапов В.Н. Устойчивость, коагуляция и стабилизация коллоидных систем. Кемерово. - 1989. - С. 32.

87. Клячко В.А. Очистка природных вод / В.А.Клячко, И.Э.Апельцин -Киев.:Высш. Шк., 1981. С. 328.

88. Кравченко, Э.Ф. Состав и некоторые функциональные свойства белков молока /Э.Ф. Кравченко, Ю.Я. Свириденко, Н.В. Плисов // Молочная промышленность. 2005. - №11. - С. 42-44.

89. Крамаренко Е.Ю. Полиэлектролитные сетки как высокочувствительные полимеры / Е.Ю.Крамаренко, О.Е.Филиппова, А.Р.Хохлов // Высокомолекулярные соединения 2006. - серия С, №8. - С. 1216.

90. Краснова, Т.А. Перспективные направления в области очистки водных суспензий /Т.А. Краснова, Т.В. Шевченко //Доклады СОАН ВШ. 2001. - №2. -С. 23-26.

91. Краснова, Т. А. Экология. Экозащитная техника и технологии на предприятиях мясной и молочной промышленности / Т.А. Краснова, Н.А. Самойлова, И.В. Тимощук. — Кемерово.: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2006. -104 с.

92. Крусь, Г.Н. Методы исследования молока и молочных продуктов Текст. /Г.Н. Крусь. М.: Пищевая промышленность, 2004. - С 324.

93. Кудрявцева Н.М. Об обратимом характере быстрой коагуляции золя золота / Н.М.Кудрявцева, Г.А.Мартынов, Б.В.Дерягин, С.П.Вапаев // Коллоидный журнал 1974.-36, №6.-С. 1173-1181.

94. Кузимин Н.М. Микроволновая пробо подготовка / Н.М.Кузьмин, И.В.Кубракова // Журнал аналитической химии, 1966, т.51, №1, С.44-48.

95. Кулезнев В.Я. Физика и химия полимеров / В.Я.Кулезнев, В.А.Шершнее // М.: Высшая школа, 1988. С. 313.

96. Кульский JI.A. Указания по применению смешанного алюможелезного коагулянта для обесвечивания и осветления воды / Л.А.Кульский, А.М.Когановский-Киев: Из-во архитектуры УССР, 1955. С. 16.

97. Кульский Л.А. Теоретические основы и технология очистки воды Киев: Наук. Думка, 1983. - С. 528.

98. Кульский Л.А. Технология очистки природных вод / Л.А.Кульский, П.П.Строкач Киев: Вища шк., 1981. - С. 328.

99. Кургаев В.Ф. Осветлители воды. М.: Стройиздат, 1977. С. 192.

100. Лайнер Ю.А. Комплексная переработка алюминийсодержащего сырья кислотными способами / Ю.А.Лайнер М.: Наука, 1982. — С. 208.

101. Лагунцов Н.И, Ким В. Применение алюмокремниевого флокулянта — коагулянта в гибридных схемах водоочистки // Вода: экология и технология: Тезисы / V Международный конгресс. М., 2002. - С. 345.

102. Лазырев С.И. Очистка сточных вод молочных предприятий обратным осмосом и ультрафильтрацией / С.И.Лазырев, В.Б.Коробов, С.В.Мукин // Изв. Вузов. Пищевая технология. — 1999. № 5, 6. — С. 96-98.

103. Лапин В.В. Взаимодействие продуктов гидролиза сульфата алюминия сполиакриламидом / В.В.Лапин, О.И.Ионова, Л.А.Суворова // Химия и технология воды. 1990. -№8. - С. 718-723.

104. Ласкорин Б.Н. Проблемы развития безотходных производств / Б. Н. Ласкорин, Б.В. Громов, А. П. Цыганков, В. Н. Сенин // М.: Стройиздат 1985.

105. Ливчак И. Ф., Воронов Ю. Ф. "Охрана окружающей среды". -М.: Колос, 1995 .Липатов Н.Н. Вопросы экологизации пищевых производств / Н.Н.Липатов, Л.Л.Лисенкова // Вестник РАСХН, №3, 1995. С. 22.

106. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод / Ю.ю.Лурье М.: Химия, 1984. - С. 448.

107. Лифшиц Е.М. Теория молекулярных сил притяжения между твердыми телами / Е.М.Лифшиц // Журн. Эксперим. И теор. Физики. 1955. 29, №1. — С. 94-108.

108. Луховицкий, В.И. Об определении характеристической вязкости высокомолекулярных и сверхвысокомолекулярных полимеров / В.И. Луховицкий, А.И. Карпо // Высокомолекулярные соединения. 2001. -Серия Б. - Т.34. - №7. - С. 1257-1261.

109. Лущейкин Г.А. Методы исследования электрических свойств полимеров / Г.А.Лущейкин // М.: Химия, 1988. С. 160.

110. Лущейкин Г.А. Полимерные электреты / Г.А.Лущейкин // М.: Химия, 1984. С. 184.

111. Лядов В.В. Исследование селективной флокуляции угольных шламов с применением латексов / В.В.Лядов, В.И.Грянко, И.Н.Никитин, Б.П.Преображенский // Кокс и химия. 1979. №9. - С. 9-12.

112. Малкин, А.Я. Реология в процессах образования и превращения полимеров / А.Я Малкин, С.Г. Куличихин. М.: Стройиздат, 1985. - С. 289.

113. Малахов Н.А. Реагентная очистка сточных вод, используемых в системах оборотного водоснабжения / Н.А.Малахов, О.Ф.Ошуркова, Л.Н.Полетаев // Химия и технология воды. 1994. - №3. - С. 282-286.

114. Мамонтова А.А. Коагуляционно-сорбционная технология очистки сточных вод текстильных предприятий / А.А.Мамонтова, Н.Л.Панченко // Химия итехнология воды. 1983. №1. - С 57-60.

115. Мамонтова А.А. Особенности коагуляционной очистки сточных вод текстильных предприятий / А.А.Мамонтова // химия и технология воды. 1990. - №8. - С. 738-741.

116. Манжай В.Н. Совместное использование вискозиметрического и турбореометрического методов для определения молекулярной массы полиакриламида / В.Н.Манжай, Г.А.Сарычева, Е.М.Березина // Высокомолекулярные соединения 2003.Серия Б, Т 45, №2. - С. 363-368.

117. Мартынов Г.А. О влиянии молекулярного конденсатора на устойчивость лиофобных золей. Безбарьерный механизм быстрой коагуляции / Г.А.Мартынов, В.М.Муллер // Коллоидный журнал 1972. - 34, №5. - С. 716726.

118. Мартынов Г.А. О роли распадов в механизме агрегативной устойчивости коллоидных систем / Г.А.Мартынов, В.М.Муллер // Докл. АН СССР. 207, №2 -С. 370-375.

119. Матвеева Е.В. Применение флокулянта — коагулянта АКФК в процессах электрофлотационной очистки сточных вод от нефтепродуктов / Е.В.Матвеева,

120. B.А.Колесников, Ю.И.Капустин, Н.Е.Кручинина // Хим. пром-ть — 2005, №7.1. C.44.

121. Медведев М.И. Коагуляция дисперсий монтмориллонита в присутствии хлорида кальция / М.И.Медведев, Ф.Д.Овчаренко, В.В.Манк, А.Г.Брехунец // Коллоид, журн. 1977. - 39, №6. - С. 1172-1178.

122. Мельникова Н.Б. Критерии эффективности композиций на основе катионных полиэлектролитов при очистке сточных вод целлюлозно-бумажного производства / Н.Б.Мельникова, В.Г.Соколов, Л.И.Молвина // Журнал прикладной химии. 2004 77. - Вып. 3. - С. 414.

123. Минскер К.С. Деструкция и стабилизация поливинилхлорида / К.С.Минскер, Г.Т.Федосеева// М.: Химия, 1972. С. 420.

124. Минц Д.М. Теоретические основы технологии очистки воды / Д.М.Минц -М.: Стройиздат, 1964. С. 156.

125. Мищук Н.А.Особенности гетерокоагуляции / Н.А.Мищук // Коллоид. Жури. 2000. Т.62. - №2. С. 211-221.

126. Модификация полимерных материалов: сб. науч. тр. /Риж. политехи, ин-т: Редкол. Карливан В.П. и др. Рига: РПИ, 1986. - С. 139.

127. Модификация полимерных материалов: сб. науч. тр. /Риж. политехи, ин-т: Редкол.: Карливан В.П. и др. Рига: РПИ, 1988. - С. 142.

128. Моргунов А.Ф. Исследования физико-химических свойств алюмокремниевого флокулянта-коагулянта / А.Ф.Моргунов, Н.Е.Кручинина, Н.А.Тимашева, П.А.Моргунов // Химия и химическая технология. 2005.- №12. -С. 111.

129. Муинов, Б.Х. Модифицированная карбоксиметилцеллюлоза — флокулянт для очистки сточных вод /Б.Х. Муинов, А.А. Алимов, Б.А. Абдуллаев // Коллоидный журнал. 1992. - Т. 54. - №6. — С. 135.

130. Мусульманова, М. М. Защита гидросферы от загрязнения сточными водами / М.М. Мусульманова //Молочная промышленность. -2005. —№1. С. 74-75.

131. Мягченков В.А. Полиакриламидные флокулянты / Мягченков В.А., Барань Ш. (Баран А.А.), Бектуров Е.А., Булидорова Г.В. // Казань: Изд-во технологического ун-та, 1998.

132. Навроцкий А.В. технологические особенности обезвоживания осадков и очистки сточных вод с использованием катионных флокулянтов / А.В.Навроцкий, И.В.Владимцева, И.А.Новаков, М.В.Орлянский, Н.М.Павлов // Хим. пром-ть 2004, №8. - С. 29.

133. Небера В.П. Флокуляция минеральных суспензий / В.П.Небера //М.: Недра, 1983.-С 288.

134. Невский А.А. Белково-жировые композиты с лецитином: получение и применение / А.А.Невский, И.В.Мартынова, В.В.Колпакова // Хранение и переработка сельхозсырья. 2005. — №3.

135. Нейман М.Б. механизм термоокислительной деструкции и стабилизации полимеров / М.Б.Нейман // Усп. хим. 1964. Т. 33. С. 28-51.

136. Николаева, О.В. Реологическое поведение растворов полимеров, образующих интерполимерный комплекс /О.В. Николаева, З.Ф. Зоолшаев, Т.В. Будтова //Высокомолекулярные соединения. — 1995. Серия Б. — Т. 37. -№11.— С. 1945-1947.

137. Николадзе Г.И. Технология очистки природных вод / Г.И.Николадзе // М.: Высшая школа, 1987.

138. Новаков И. А., Радченко Ф.С., Паписов И.М. Об образовании поликомплексов на основе полиакриламида и солей алюминия // Высокомолекулярные соединения. Серия А,- 2003.- 45. №8.- С. 1340.

139. Новаков И. А. Исследование свойств водных растворов полимер-коллоидных комплексов полиакриламида и полигидроксохлорида алюминия / И.А.Новаков, Ф.С.Радченко, А.С.Пастухов, И.М.Паписов // Высокомолекулярные соединения. Серия А.- 2005. -47. №1. - С. 73.

140. Новаков И.А. Исследование структурообразования дисперсий активного ила в процессах уплотнения и флокуляции / И.А.Новаков, А.В.Навроцкий, С.С.Дерябина, С.В.Липатов // Известия Волг ГТУ. Сб. науч. ст. № 5 -Волгоград: Изд. Волг ГТУ, 2007. - С. 116-119.

141. Николадзе Г. И. Технология очистки природных вод. М.: Высшая школа, 1987.

142. Образцов В.В. Очистка 2/3-гидроксохлоридом алюминия сточных вод машиностроительных предприятий / В.В.Образцов, А.Т.Рясная, А.К.Запольский // Химия и технология воды. 1984. - 6, №5. - С. 453-454.

143. Остроумова, Т.А. Химия и физика молока /Т.А. Остроумова, Л.И Вождаева. — Кемерово.: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2001. — 75с.

144. Пат. 2131849 РФ. С 02 F 1/52. Способ получения коагулирующе-флокулирующего реагента и способ обработки/ Петрова В.И., Касиков А.Г., Захаров В.И., Арешина Н.С., Зерщикова Д.В. Заявл. 02.12.97; Опубл. 20.06.99, Бюл. №17.

145. Пат. 2156741 РФ. C02F1/56. Коагулянт для очистки воды от лакокрасочных материалов / Гандурина JI.B., Буцева J1.H., Штондина B.C. Заявл. 22.12.99; Опубл. 27.09.00, Бюл. №27.

146. Пат. 2246447 CJI РФ, С02 F 1/56. Способ очистки и разделения дисперсных сред и коллоидных растворов / А.М.Ким, НА.Артамонов, В.Н.Платонов, М.Ю.Гольцев. Заявл .24.06.2003; Опубл. 20.02.2005, Бюл. №5.

147. Пат. 2180484 Российская Федерация, МПК7 С02 Р1/24. Способ очистки жиросодержащих сточных вод (С.В.) / Валерий. Сергеевич. Мачигин, Валерий. Александрович. Лямин; опубл. 27.06.2002.

148. Пат. 1810307 Российская Федерация, МПК7 С02 Р1/52. Способ очистки вод предприятий мясной и молочной промышленности / В.Д. Елхова, ЛА. Лучинина, Ю.Н. Зыкова, О.А. Романенко, В.М. Выдрина; опубл. 23.04.93.

149. Пат. 2094387 РФ, С 02 F 1/52. Способ очистки маломутной природной воды/ Усольцев В.А., Соколов В.Д., Сколубович Ю.Л., Бояркина Н.М. Заявл. 02.07.96; Опубл. 27.10.97, Бюл. №30.

150. Перепечко И.И. Акустические методы исследования полимеров / И.И.Перепечко // М.: Химия, 1973. С. 410.

151. Петровский К.С. гигиена питания / К.С.Петровский, В.Д.Ванханен // М.: Медицина, 1982. С. 527.

152. Пислегина О.А., Гандурина Л.В. Влияние состава органо-минеральных флокулянтов на эффективность их применения для очистки сточных вод //

153. Вода: экология и технология: Тезисы / UI Международный конгресс. М., 2006. -С. 445.

154. Пономарев В. Д. Гидрохимический щелочной способ обработки алюмосиликатов / В.Д.Пономорев, В.С.Сажин, Л.П.Ли // М.:Металлургия, 1964. - С. 104.

155. Полесовских В.А. Моделирование процесса очистки промышленных сточных вод в электрокоагуляторе / В.А.Полесовских, А.А.Безденежных, Л.Л.Волощук // Журн. прик. химии. 1986. - 59, №4. - С. 807-811.

156. Проскуряков В.А. Очистка сточных вод в химической промышленности /

157. B.А.Проскуряков, Л.И.Шмидт // Л.: Химия, 1977. С.464.

158. Пудов B.C. Радикальные реакции деструкции и стабилизации твердых полимеров / В.С.Пудов, А.Л.Бучаченко // Усп. хим., 1970. Т.39. С. 130-157.

159. Пушкарев В.В. Физико-химические особенности очистки сточных вод от поверхностно-активных веществ / В.В.Пушкарев, Д.И.Трофимов // М.: Химия, 1975. — С. 144.

160. Рабинович Я.И. Расчет константы Гамакера по глубине дальней потенциальной ямы / Я.И.Рабинович // Коллоид, журн. 1980. - 42. №1. - С. 75-82.

161. Рафиков С.Р. Введение в физикохимию растворов полимеров /

162. C.Р.Рафиков, Ю.Б.Монаков // М.: 1978. С. 192.

163. Рахманкулов, Д. Л. Применение микроволнового излучения в процессах пробоподготовки /Д.Л. Рахмандулов //Проблемы теоретической и экспериментальной аналитической химии. Мат. и тез. докл. региональной науч. конф.: Пермь, 2002. С. 132.

164. Рахманкулов, Д. Л. Применение микроволнового нагрева для интенсификации органических реакций /Д.Л. Рахманкулов, С.Ю. Шавшукова, Ф.П. Латыпова, В.В. Зорин. //Ваш. хим. ж. 2003. - Т. 10, - № 2. - С. 5-13.

165. Рахманкулов, Д. Л. Применение микроволнового излучения в органическом синтезе /Д.Л. Рахманкулов, С.Ю. Шавшукова, Ф.Н. Латыпова. -М.: Химия, 2003,-С. 516.

166. Ревут Б.И. изучение вариации электрокинетического потенциала в растворах электролитов и поверхностно-активных веществ / Б.И.Ревут, О.Г.Усьяров // Коллоид, журн. 1981. 43, №2. - С. 303-310.

167. Ревут Б.И. Модельные исследования коллоидно-химических процессов водоподготовки / Б.И.Ревут // Химия и технология воды. 1990. - №11. —С. 9921017.

168. Роговская Ц. И. Биохимический метод очистки производственных сточных вод / Ц.И.Роговская // М.: Стройиздат, 1967.

169. Родионов А.И. Техника защиты окружающей среды / А.И.Родионов // Учебное пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Химия, 1989. С. 512.

170. Рыбак, А.О. Использование биохимических процессов для локальной очистки сточных вод масложирового комбината / А.О. Рыбак // Известие вузов. Пищевая технология. 1999. - № 4. - С. 85-86.

171. Сажина Б.И. Электрические свойства полимеров / Под ред. Б.И.Сажина // М,-Л.: Химия, 1977.

172. Сергеев Е. М., Кофф. Г. Л. "Рациональное использование и охрана окружающей среды городов." -М.: Высшая школа, 1995.

173. Сергеев, Г.Б. Нанохимия / Г.Б. Сергеев. М.: МГУ, 2003. - С. 392.

174. Сериков, А. А. Об эффектах воздействия микроволнового электромагнитного излучения на бимолекулярные системы: сб. науч. тр. / А.А. Сериков, Л.Н. Христофоров. — Киев.: Наукова думка, 1989. — С. 50.

175. Сизенко Е.И. Основные направления экономических исследований в пищевой промышленности / Е.И.Сизенко, В.Н.Комаров // Вестник РАСХН, №1, 1995.

176. Смирнова И.А. Использование молока повышенной кислотности для создания термокислотного белкового концентрата / И.А.Смирнова, И.В.Гралевская // Молочная пр-ть 2004, № 8. - С. 26.

177. Смыков И.Т. Исследование структуирования белковых частиц в молоке / И.Т.Смыков, Д.С.Мягконосов, В.В.Смирнов // Молочная пр-ть 2004, № 9. - С. 58.

178. Соколова В.Н. Охрана производственных сточных вод и утилизация осадков / Под редакцией В. Н. Соколова // М.: Стройиздат 1992.

179. Соломенцева И.М. Размерно-плоскосные характеристики продуктов гидролиза основных хлоридов алюминия / И.М.Соломенцева, Н.Г.Герасименко,

180. B.В.Теселкин // Химия и технология воды. 1993. - №11/12. - С. 719-726.

181. Состав и свойства молока как сырья для молочной промышленности: Справочник / Н.Ю.Алексеева, В.П.Патратий и др.; Под ред. Я.И.Костина. М.: Агропромиздат, 1986.— С. 239.

182. Справочник по очистке природных и сточных вод. -М.: Высшая школа 1994 .

183. Справочник технолога молочного производства. / Т.1. Цельномолочные продукты. СПб.: ГИОРД, 2003.

184. Стадницкий Г. В., Родионов А. И. "Экология". -М.: Высшая школа , 1988 .

185. Степаненко П.П. Микробиология молока и молочных продуктов. / П.П.Степаненко // Учебник для вузов. Сергиев Посад: ООО «Все для Вас -Подмосковье», 1999. - С. 623.

186. Строгонов С.Н. Биологическая очистка сточных вод / С.Н.Строганов, К.Н.Корольков//М.: Госстройиздат, 1934.

187. Твердохлеб Г.В. Технология молока и молочных продуктов / Г.В.Твердохлеб, З.Х.Диланян, Л.В.Чекулаева // М.: «Агропромиздат». — 1991.1. C.463.

188. Терповцев В. Е. Очистка промышленных сточных вод. Киев:

189. Будивельник, 1986.-С. 118.

190. Тиняков, Г.Г. Микроструктура молока и молочных продуктов. Учебник по спец. Мясной и молочной промышленности для студентов Вузов / Г.Г. Тиняков, В.Г. Тиняков. М.: Пищ. пром-ть, 1972. - С. 255.

191. Тихомирова, Г.П. Методы контроля загрязнённости сточных вод / Г.П. Тихомирова, В.П. Шидловская, JI.M. Андросова // Молочная промышленность. 2004.- №2. - С.55.

192. Туровский И.С. Обработка осадков сточных вод / И.С.Туровский // М.: Стройиздат, 1984.

193. Турский Ю.И. Очистка производственных сточных вод / Под ред. Ю.И.Турского, И.В.Филиппова. JL: Химия, 1967. - С. 331.

194. Урьев, Н.Б. Реология полимеров / Н.Б. Урьев. М.: Химия, 1980. - С. 342.

195. Фадеева, В.И. Основы аналитической химии: Практ. рук. для студ. вузов, обыч. по хим. технол., сельскохоз., медиц., фамацевт. спец. / В.И. Фадеева, Т.Н. Шеховцева. - изд.2-е, испр. и доп. - М.: Изд-во Высш. шк., 2003.- С. 463.

196. Филиппович, Л.А, Особенности процесса модификации полиакриламида в присутствии органических добавок / Л.А. Филиппович, Т.В. Шевченко, Е.В. Кучкина // см. №5 в своих трудах в автореферате.

197. Форстер К.Ф. Экологическая биотехнология / К.Ф.Форстер, Д.А.Вейз // Перев. с нем. / Л.: Химия, 1990.

198. Фролов, B.C. Приготовление, дозирование и подача порошкообразных флокулянтов в технологическом процессе углеобогащения / B.C. Фролов/Юбезвоживание. Реагенты. Техника.-2003. -№3.-С. 17-22.

199. Харитонов В.Д. Тенденция развития технологий переработки молока / В.Д.Харитонов, И.А.Евдокимов, Л.Р.Алиева // Мол. Пр-ть №10, 2003. С. 5.

200. Харью М. Удаление лактозы из молока / М.Харью // Молочная пр-ть -2005, №4. С. 52.

201. Хенце М. Очистка сточных вод / М.Хенце, П.Армоэс, Й.Ля-Кур-Янсен, Э.Арван //Пер. с англ. М.: Мир, 2004.

202. Чмиленко Ф.А. Интенсификация пробоподготовки при определении элементов примесей в пищевых продуктах / Ф.А.Чмиленко, А.Н.Бакланов // Журн. аналит. химии. 1999. Т. 54, № 1. - С. 6-16.

203. Шевченко, Т.В. Прикладная коллоидная химия. Флокулянты и флокуляция: монография / Т.В. Шевченко. КемТИПП. Кемерово, 2004. - С. 146.

204. Шевченко, Т.В. Использование флокулянтов на основе ПАА для очистки воды от тяжелых металлов / Т.В. Шевченко, Ю.В. Тарасова, Е.В. Ульрих, М.А. Яковченко // Продукты питания и рац. использ. сырьев. ресурсов. 2003. - № 6. -С. 110-111.

205. Шевченко, Т.В. Курс лекций по коллоидной химии: учеб.пособ. / Т.В. Шевченко. Кем ТИПП. Кемерово, 2000. - С. 55.

206. Шевченко, Т.В. Изучение физико-химических свойств модифицированных полиэлектролитов на основе полиакриламида / Т.В. Шевченко, М.А. Яковченко, Е.В. Ульрих//Химическая промышленность сегодня. -2004.-№10.-С. 27-31.

207. Шевченко, Т.В. Реологические свойства гидрогелей на основе полиакриламида / Т.В. Шевченко, Е.В. Ульрих, М.А. Яковченко, А.Н. Пирогов, О.Е. Смирнов // Коллоидный журнал. 2004. - Т. 66. - №6. -С. 1-4.

208. Шевченко, Т.В. Деструкция флокулянтов на основе полиакриламида в водных растворах / Т.В. Шевченко, Е.В. Ульрих, М.А. Яковченко //Сборник тезисов докладов аспирантско студенческой конференции КемТИПП. - Кемерово:, 2003.1. С. 26.

209. Шевченко, Т.В. Влияние модификации на устойчивость флокулянтов при хранении / Т.В. Шевченко, МА. Яковченко, Е.В. Ульрих // Пища. Экология. Качество: труды Ш Международной научно практической конференции.-Новосибирск:, 2003. -С. 103 - 104.

210. Шевченко, Т.В. Влияние волнового облучения на процесс модификации и физико-химические свойства модифицированных флокулянтов / Т.В. Шевченко, А.Ю. Темирев, Е.В. Кучкина // Химическая промышленность сегодня. -2008. №5. -С. 11-15.

211. Шидловская В.П. Органолептические свойства молока и молочных продуктов. В.П.Шидловская // М.: Колос, 2000. С. 280. Шифрин С.М. Очистка сточных вод предприятий молочной промышленности / С.М.Шифрин, Б.Г.Мишуков // М., «Пищевая промышленность», 1968.

212. Юрова, Е.А. Характеристика методов определения белка в молоке / Е.А. Юрова // Переработка молока. 2004. - № 8. - С. 18-19.

213. Яковлев С.В. Очистка производственных сточных вод / С.В.Яковлев, Л.А.Карелин, и др. // Учебное пособие для вузов / Под ред. С.В. Яковлева, 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Стройиздат, 1985. С. 335.

214. Яременко З.М. Агрегативная устойчивость суспензий и плотность их коагуляционной структуры / З.М.Яременко, В.Д.Гаврилив, А.Я.Ястремский // Коллоид, журн. 1974, №1. - С. 129-132.

Похожие работы

Технология продовольственных продуктов
05.18.00