Введение к работе
Актуальность текы. Характерная особенность современного эта-а развития молочной промышленности - широкое внедрение экерго- и эсурсосберегащих технологий. Среди них особое место занимапт ызм-ранные методы разделения.
В последние годы приоритетное развитие приобретает микрофиль-рация, позволяющая отделять из дисперсных систем частицы размером ,05-10 мкм. Это открывает возмоаности для получения продуктов с оекил функциональными свойствами и сбалансированным составом, а вкгэ решить ряд социальных, экологических и экономических проблем.
Перспективным объектом для микрофильтрационной обработки яв-гатся белково-углеводное сырье, в частности молочная сыворотка . інако, отсутствие достаточно полных сведений о микрофильтрационном їзделекии молочной сыворотки и направлениях его практического ис-эльзования ограничивает применение данной обработки в промышлен -зсти.
В связи с этим, актуальной задачей является изучение областей ггимальных значений параметров микрофильтрационного разделения злочной сыворотки и направлений его практического использования.
Рабочая гипотеза. На основании априорного анализа литературах данных сформулирована рабочая гипотеза - шделение микрофиш -эациэй казеиновой пыли, лнпидов, высокомолекулярных сывороточных ілков, микроорганизмов, хлорорганических пестицидов и тяжелых ме-шлов, а такзе увеличение проницаемости мембран предварительным іессоливанием молочной сыворотки и комплексообразованием её час -щ.
Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы - выявле -te областей оптимальных значений технологических параметров мик -(фильтрационного разделения молочной сыворотки, повышение его эф-іктивности и установление направлений практического использования.
В соответствии с поставленной целью определены следующие осиные задачи исследований:
изучить влияние технологических факторов на характеристики :крофильтрацяонных мембран и эффективность разделения молочной воротки;
определить области оптимальных значений параметров микро -льтрацан молочной сыворотки в статических и динамических услови-*
исследовать способы повышения проницаемости микрофильтра -
4 ционных кзмбран по полочной сыворотке;
проанализировать состав и свойства продуктов микрофкяь*р*~ ции;
определить направления практического использования микрофильтрации при обработке молочной сыворотки;
оценить экономическую эффективность и социальную эначишет: процесса микрофильтрации в технологических схемах переработки молочной сыворотки.
Научная новизна. Исследовано влияние технологических парамзт ров на микрофильтрационное разделение молочной сыворотки в стати -ческих и динамических условиях. На основе экспериментальных данных и анализа математических моделей определены области оптимальных значений параметров микрофильтрации.
Установлена возможность повышения проницаемости микрофильтра ционных мембран по молочной сыворотке предварительным её обессоли-ванием и комплексообразованиеы частиц.
Для оценки переноса дисперсионной среды в микрофильтрацион -ных мембранах введена интегральная, а для описания падения потока фильтрата - экспоненциальная характеристика.
Доказана эффективность использования микрофильтрации для бис логической стабилизации молочной сыворотки, а также повышения ка чества и увеличения сроков хранения ферментированных напитков на основе осветленной молочной сыворотки. Впервые установлено сниже ние антигенности и получение экологически чистой сыворотки по содержанию хлорорганических пестицидов и тяжелых металлов после ми-крофильтрацйонной обработки.
Новизна технических разработок защищена положительными решэ ниями ВНИИГПЭ на изобретения № 4476370, 4765240, 4827780, 4900261, 4812050, 49I6I33.
Практическая ценность. На основе результатов проведенных ис следований разработаны исходные требования на микрофильтрационную установку для разделения молочной сыворотки, которые представлены в НПО "Ыир". Снижение антигенности молочной.сыворотки после микро фильтрационной обработки подтверждено заключением Всесоюзного на учно-методического аллергологического центра Минздрава СССР при институте иммунологии Минздрава СССР. Результаты экспериментов ис пользуются во Всесоюзном научно-исследовательском институте комп лексного использования молочного сырья (ВНИИКИМ) при разработке і 1992 г. нормативно-технической документации на сгущенный концент рат для хлебопекарной промышленности. Предложенный способ выделе
ия несахаров из молочной сыворотки апробирован на маслоеырзаводе Платовский" Ставропольского края и маслосыркомбинате "Еланский" олгоградской обл. Результаты работы по использованию микрофиль -рации для повышения стойкости при хранении и качества ферменти -ованных напитков на основе осветленной молочной сыворотки подт -ерждены промышленными выработками на экспериментальном биотехно-огическом заводе ВНИИКШ и городском молочном заводе "Кропоткин-кий" Краснодарского края.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований оложены и обсуждены на Всесоюзном коллоквиуме "Процессы и аппа -аты пищевых производств" (г.Москва, 1991 г.), УІ семинаре по мем-ранам и мембранной технологии (г.Одесса, 1990 г.), на Всесоюзных аучно-технических конференциях "Пути интенсификации технологически процессов и оборудования в отраслях агропромышленного комплек-а" (г.Москва, 1988 г.), "Современная технология сыроделия и без -гходная переработка молока (г.Ереван, 1989 г.), "Электрофизичес -ие методы обработки пищевых продуктов и сельскохозяйственного сы- v ья" (г.Москва, 1989 г.), " Метрология и стандартизация аналити -еских измерений" (г.Новосибирск, 1990 г.), "Теоретические и прак-ические аспекты применения методов инженерной физико-химической эханики с целью совершенствования и интенсификации технологичес-их процессов пищевых производств" (г.Москва, 1990 г.), "Совершен-гвование технологических процессов производства новых видов пище-ax продуктов и добавок" (г.Киев, 1991 г.), "Разработка комбиниро-анных продуктов питания (медико-биологические аспекты, техноло -ня, аппаратурное оформление и оптимизация)" (г.Кемерово, 1991 г.), Холод-народному хозяйству" (г.Ленинград, 1991 г.), "Проблемы влия-ия тепловой обработки на пищевую ценность продуктов питания " г.Харьков, 1991 г.), научно-техническом симпозиуме "Актуальные роблемы переработки молока и производства молочных продуктов" г.Вологда, 1989 г.), региональном научно-техническом совещании Кимические проблемы пищевой технологии" (г.Краснодар, 1990 г.), а конференциях по итогам работы профессорско-преподавательского остава Ставропольского политехнического института (г.Ставрополь, Э88-1992 гг), использованы в учебном курсе "Новые физико-биологи-еские методы обработки молока " СтПИ.
Публикации. - Основные положения диссертации опубликованы в 3 научных работах, в том числе 6 положительных решениях ВНИИГПЭ а- изобретения.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения ,
