Разработка мембранной технологии разделения и концентрирования картофельного сока

• Автор: Волков, Николай Валерьевич
• Шифр специальности: 05.18.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 163 с. : ил.

Содержание
Введение

ГЛАВА 1. ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Побочные продукты картофелекрахмального производства

и их утилизация

1.2. Исследования по применению мембран для разделения и концентрирования картофельного сока, а также для очистки соковопромывных вод картофелекрахмального производства
Выводы

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объекты исследования

2.2. Физико-химические методы исследования картофельного сока

и продуктов его разделения

2.2.1. Приготовление модельных растворов картофельного сока
2.2.2. Определение содержания сухих веществ исследуемых
растворах
2.2.3. Определение содержания сырого протеина
2.2.4. Экспресс-метод определения коагулируемых белковых веществ
2.2.5. Определение редуцирующих сахаров исследуемых растворов
2.2.6. Определение pH
2.2.7. Определение общей золы
2.2.8. Определение оптической плотности
2.2.9. Определение осмотического давления
2.2.10. Планирование эксперимента
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Ступень ультрафильтрации
3.1.1. Исследование концентрирования картофельного сока на мембране ЭРУ-

3.1.2. Исследование концентрирования картофельного сока на мембране ЭРУ-
3.1.3. Исследование концентрирования картофельного сока на мембране КУФЭ 67 кДа
3.1.4. Концентрирование картофельного сока на мембране
ШОРОК 30 нм
3.2. Выбор типа мембранного элемента
3.3. Выбор мембранного аппарата
3.4. Выбор гидродинамических условий разделения
3.4.1. Выбор температуры
3.5. Оптимизация параметров, влияющих на процесс
ультрафильтрации картофельного сока
3.5.1. Концентрирование картофельного сока на керамической мембране 1Ж)РОЯ 10 нм
3.5.2. Концентрирование картофельного сока на мембране ШОРОЯЗОм
3.5.3. Концентрирование картофельного сока на керамической мембране ЕМОРОЯ 70 нм
3.5.4. Результаты математической обработки данных, полученных при выполнении многофакторного эксперимента для концентрирования картофельного сока на керамической мембране ЕЧОРОЯ с разным номиналом пор
3.6. Ступень нанофильтрации
3.6.1. Двухступенчатое разделение картофельного сока с использованием керамических ультрафильтрационных мембран марки КУФЭ 67 кДа и нанофильтрационного рулонного элемента
ЭРН 500 Да

3.6.2. Двухступенчатое разделение картофельного сока
с использованием керамических ультрафильтрационных мембран марки КУФЭ 67 кДа и INOPOR 70 нм на нанофильтрационном рулонном элементе ЭРН 500 Да
3.6.3. Двухступенчатое разделение картофельного сока
с использованием ультрафильтрационной мембраны INOPOR 30 нм на первой ступени и рулонной полимерной мембраны ЭРН-КП на второй ступени
3.7. Ступень обратного осмоса
3.7.1. Двухступенчатое разделение картофельного сока
с использованием ультрафильтрационной мембраны INOPOR 30 нм на первой ступени и обратноосмотической мембраны XLE на второй ступени
3.7.2. Двухступенчатое разделение картофельного сока
на ультрафильтрационной мембране INOPOR 30 нм и обратноосмотической мембране марки ЭРО-КНИ производства ЗАО НТЦ «Владипор»
3.7.3. Двухступенчатое разделение картофельного сока
на ультрафильтрационной мембране INOPOR 30 нм и обратноосмотической мембране марки ЭРО производства ЗАО НТЦ «Владипор»
3.8. Регенерация мембранных элементов
4. Разработка технологической схемы утилизации побочных продуктов
картофелекрахмального производства
Выводы
Список литературы
Приложение 1. Аппараты
1.1. Аппарат для трубчатых керамических мембранных элементов
1.2. Аппарат для рулонных полимерных мембранных элементов

Выводы
Первая глава работы посвящена обзору способов утилизации побочных продуктов картофелекрахмального производства - картофельного сока и мезги.
В результате выполненного анализа литературных данных в связи с поставленной задачей диссертационных исследований сделаны следующие выводы:
• из рассмотренных способов утилизации картофельного сока наименее затратным является процесс двухступенчатого мембранного разделения, который позволяет сконцентрировать максимальное количество сухих веществ и сэкономить энергоресурсы предприятия;
• из рассмотренных литературных источников и ранее проведенных исследований ультрафильтрационного мембранного разделения картофельного сока установлена низкая удельная производительность ультрафильтрационных мембран в связи с качеством материала мембран и недоработанной конструкцией установок;
• литературные данные по двухступенчатому мембранному концентрированию сточных вод картофелекрахмального производства не содержат необходимых данных для разработки технологии глубокого концентрирования картофельного сока.
Важной прикладной задачей, решаемой с помощью процесса двухступенчатого мембранного концентрирования картофельного сока, является максимальное использование его сухих веществ, обогащение картофельной мезги концентратами и использование обратноосмотической воды в основном производстве.
Таким образом, разработка технологии двухступенчатого мембранного разделения и концентрирования картофельного сока является актуальной задачей.
Данная задача решается в рамках этой работы.