Введение к работе
,^;;:'j
Актуальность проблемы. В "Основных направлениях экономичес-го и социального развития СССР на 1986-1990 года и на период до 00 года" определены пути ускорения научно-технического прогрес-в отраслях агропромышленного комплекса. При этом большое вни-ние уделено разработке и внедрению ресурсо- и энергосберегающих хнологий, базирующихся на использовании принципиально новых фи-ческих и физико-химических методов обработки сырья.
Одной кз важнейших задач молочной отрасли является максималь-е использование имеющихся ресурсов молока, более глубокая и мплексная его переработка.
При выработке из молока сыра получаются значительные объемы ночной сыворотки, в которую переходит около 50 % сухих веществ лока. Ресурсы подсырной сыворотки в настоящее Еремя в СССР сос-вляют 6,3 млн. т, а к 2000 году согласно прогнозной оценке воз-стут до 9,5 млн. т. Одним из основных направлений промышленной реработки сыворотки является производство молочного сахара, льзугощегося повышенным спросом в пищевой и медицинской промыш-нности.
Традиционная технология молочного сахара, основанная на крис-ллизации лактозы в ее пересыщенных растворах, имеет ряд сущест-нных недостатков. К основным из них следует отнести длительность трудоемкость процессов кристаллизации лактозы, выделения и обра-тки кристаллов, обуславливающих также значительные потери целе-го компонента - лактозы (около 50 % от содержания в исходном рье). Кроме того, традиционные методы очистки сыворотки от неса-ров не позволяют направленно 'регулировать качественные' показате-конечного продукта. В зтой связи совершенствование технологии лочного сахара является актуальной задачей.
Рабочая гипотеза. На основании анализа литературной информа-и предложена рабочая гипотеза, в основу которой полонено предложение о возможности получения концентратов молочного сахара тре-емых кондиций путем направленного регулирования химического сос-ва перерабатываемого сырья, с помоцьп мембранных методов (ульт-фильтрации и электродиализа), исключая при этом основополагающий сцесс традиционной технологии - кристаллизации лактозы.
Цель работы и задачи исследований. Цельп настоящей работы ляется изучение закономерностей глубокой очистки подсырной воротки от несахаров и последующей сушки полученных растворов
лактозы, для оптимизации данных процессов и разработки на этой основе интенсивной технологии молочного сахара.
Поставленную цель предполагалось достигнуть решением следую щих задач:
выявить особенности состава и основных свойств ультрафиль рата подсырной сыворотки, полученного с использованием полупрони цаемых мембран П-го поколения, как нового нетрадиционного сырья для молочного сахара;
исследовать закономерности деминерализации ультрафильтрам методом электродиализа;
выявить особенности перевода части гигроскопичных изомері форм лактозы в негигроскопичную альфамоногидратную в концентрир< ванном ультрафильтрате перед его высушиванием;
установить закономерности процесса сушки деминерализован' ного и концентрированного удьтрафильтрата распылительным способ
изучить состав и основные свойства молочного сахара, пел ченного новым способом и определить наиболее рациональные пути его использования;
разработать технологию молочного сахара, основанную на н посредственной сушке деминерализованного ультрафильтрата.
Научная новизна. Исследованы закономерности деминерализащ ультрафильтрата подсырной сыворотки методом электродиализа. Вы* лена возможность интенсификации процесса путем предварительной очистки ультрафильтрата от взвешенного осадка несахаров на ста; сгущения.
Изучены закономерности распылительной сушки растворов лак' зы высокой доброкачественности. Установлено, что предваритель» трансформация изомерных форм лактозы в негигроскопичную альфам ногидратную подаваемого на сушку материала интенсифицирует про и улучшает качество ссухого продукта.
Новизна проведенных исследований подтверждена авторским с детельством СССР » 1454347.
Практическая ценность. Разработана технология молочного с ра на основе распылительной сушки деминерализованного ультрафи рата (ТУ I0-Q2-02-4-86). Воспроизводимость разработанной техне гии подтверждена результатами производственной проверки на ЛаС ском сыркомбинате Краснодарского крайагропрома и Угличском npt водственно-экспериментальном сырзаводе НПО "Углич". При произі стве молочного сахара разработанным способом по сравнению с г\ диционным выход продукта повышается в 1,5-1,7 раза, продолкиті ность технологического процесса сокращается не 25-30 f- ча гче
точения длительных и трудоемких операций кристаллизации лакто-выделения и обработки кристаллов, экономический эффект от лзводства I т молочного сахара, полученного способом распыли-ьной сушки, составляет 133 руб.
По результатам исследований разработаны исходные требования создание линии производительностью 150 кг продукта в час.
Объекты исследования: ультрафильтрат подсырноя сыворотки, инерализованный ультрафильтрат с массовой долей сухих веществ 30 до 60 %, молочный сахар, полученный способом распылительной іки.
Методы исследований. При выполнении работы применяли стальные и общепринятые методики определения химического состава и іико-химических показателей объектов исследования, а также монтированную методику оценки массовой доли взвешенного осадка, шиз элементного состава осуществляли на атомно-абсорбционном жтрофотометре СР-І9І фирмы * Ри* Ш.ІС&/П <-с/ « (Англия). неводний состав молочного сахара определяли методом газожидкост-\ хроматографии (ГШХ) с использованием хроматографа "Цвет-2".
Планирование эксперимента и обработку полученных данных осу-:твляли методами дисперсионного и регрессионного анализа с пользованием системы "Компас ПТП" на базе УБК СМ-4. Повторность опытов 3-5 кратная.
Апробация работы. Научные результаты диссертационной работы ложены и обсуждены на научно-технических конференциях: "Пробле-и пути рационального использования сырья в маслоделии и сыро-лии" (Каунас, 1986 г); "Мембраны и мембранная технология" (Киев, 87 г); "Проблемы безотходной технологии в молочной промышленно-и" (Ставрополь, 1988 г); "Современная технология сыроделия и :зотходная переработка молока" (Ерезан, 1988 г) и на заседании ікции Ученого совета ВНИИЙЗ НПО "Углич".
За разработку и внедрение в производство технологии молочно-э сахара, основанной на распылительной сушке деминерализованного яьтрафильтрата, автор диссертационной работы награжден серебря-эй медалью ВДНХ СССР.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных абот, в том числе одно авторское свидетельство.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, ести глаз, выводов, сгаска литературы и приложений. Основноэ со-,еряание работы изложено на 134 стр. машинописного текста, содер-
жит 22 таблицы, 25 иллюстраций и 13 приложений. Список литерат? вклычсет 160 наименований отечественных и зарубежных авторов.
