Выделение компонентов молочной сыворотки модифицированными флокулянтами

• Автор: Кучкина, Елена Валерьевна
• Шифр специальности: 05.18.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 144 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Молоко и его составные компоненты

1.2. Характеристика сточных вод молочной промышленности

1.2.1. Способы очистки сточных вод молочной промышленности

1.3. Сыворотка молочнаи

1.3.1. Общая характеристика

1.3.2. Состав и свойства молочной сыворотки

1.3.3. Современные способы переработки молочной сыворотки

1.4. Флокулинты

1.4.1. Виды флокулянтов
1.4.2. Свойства флокулянтов
1.4.3. Использование флокулянтов
1.5. Методы наращивания молекулярной массы флокулянтов
1.6. Флокуляция
ВЫВОДЫ ПО ЛИТЕРАТУРНОМУ ОБЗОРУ
ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Структура эксперимента
2.2. Характеристика объектов исследования
2.3. Методы исследования флокулянтов
2.3.1. Электронная микроскопия
2.3.2. Вискозиметрия
2.3.3. Спектрофотометря
2.3.4. Кондуктомегрия
2.3.5. Реологические исследования
2.3.6. Флокуляция суспензий оксида меди II
2.4. Стандартные методы анализа
2.4.1. Рефрактометрия
2.4.2. Поляриметрия
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ
3.1. Получение модифицированных флокулянтов
3.1.1. Подбор флокул я нтов
3.1.2. Подбор модификаторов
3.2. Выбор оптимальных условии модификации
3.2.1. Концентрация исходных растворов флокулянтов
3.2.2. Определение оптимального расхода
3.2.3. Влияние температуры
3.2.4. Влияние скорости перемешивания на процесс модификации
3.2.5. Выбор времени модификации
3.3. Изучение физикохимических свойств модифицированных флокулянтов
3.3.1. Определение макромолекулярных характеристик
3.3.2. Спектрофотометрический способ изучения свойств полиэлектролитов
3.3.3. Электропроводность растворов флокулянтов
3.3.4. Реологические свойства флокулянта
3.3.5. Флокуляция стандартной суспензии оксида меди II
3.4. Установление механизма модификации
ГЛАВА 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ВЫДЕЛЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ СЫВОРОТКИ
4.1. Влияние основных технологических факторов на процесс выделения компонентов сыворотки
4.1.1. Влияние концентрата рабочего раствора
4.1.2. Определение дозы флокулянта
4.1.3. Определение оптимального способа подачи
4.1.4. Влияние температуры
4.2. Выделения компонентов сыворотки
4.2.1. Выделение белка
4.2.2. Выделение жира
4.2.3. Выделение лактозы
4.2.4. Удельный расход флокулянта
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
ВЫДЕЛ ЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ТВОРОЖНОЙ СЫВОРОТКИ
5.1. Получение раствора модифицированного флокулянта
5.2. Выделение компонентов творожной сыворотки
5.3. Обработка выделенных компонентов
5.4. Описание технологической схемы
5.5. Пути использования сухого комплексного сывороточного продукта
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Признано, что они, каждый в своей группе, занимают ведущее место по биологической ценности ]. Поэтому снижение производственных потерь молока и разработка технологии выделения его основных пищевых компонентов из ополосков, проливов, из главного вторичного молочного сырья — сыворотки является важной задачей модокоперсрабатывающих предприятий [, ]. Белки молока в организме человека играют роль пластического материала, необходимого для построения новых клеток и тканей, а также являются источником энергии ( 1 г - , кДж). По своему аминокислотному составу белки молока превосходят все растительные белки. Повышенная биологическая ценность белков молока обусловлена составом, сбалансированностью незаменимых аминокислот, их усвояемостью в организме. Из аминокислот, входящих в состав белков молока, 8 относятся к незаменимым: изолейцин, лейцин, валии, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин, содержание которых в белках молока значительно выше, чем в других белках. Наиболее высокую биологическую ценность имеют сывороточные белки [6]. Молочный жир — компонент, как и белок, является источником энергии в организме (1 г — ,7 кДж ), а также необходимым компонентом многих клеточных структур, особенно мембран, и выполняет различные физиологические и биохимические функции. Особая ценность молочного жира - наличие в его составе незаменимых жирных кислот, жирных кислот низкомолекулярных со средней длиной углеродной цепи, что обеспечивает его хорошую перевариваемость ( %). Особую ценность в составе молочного жира представляют фосфолипиды - вещества высокой биологической активности, обеспечивающие регулирование жирового обмена в организме и предотвращающие накопление холестерина в организме [0]. Лактоза (молочный сахар) - энергетический компонент (1 г -,7 кДж), усваивается в организме на %. В организме входит в состав коферментов, витаминов, участвует в синтезе белков, жиров, имеет важное значение для внутриклеточного обмена. В настоящее время известно около 0 различных компонентов молока. Компоненты молока - это все те его составные части, что образуются при секреции молока в молочной железе [9]. Сывороточные белки - это белки молока, оставшиеся в сыворотке после осаждения казеина из сырого обезжиренного молока при подкислении его до pH 4,6 и температуре °С. Сывороточные белки фракционируют не только по их электрофоретической подвижности, но и по их растворимости в растворах солей при разной температуре [7]. Основными сывороточными белками принято считать р-лактоглобулин, массовая доля которого от общего содержания этих белков составляет от до %, и а-лактальбумин - массовая доля от до %. Остальное количество сывороточных белков приходится на альбумин сыворотки крови, иммуноглобулины, термостабильные сывороточные белки и другие минорные белки [6]. В отличие от казеинов, сывороточные белки не ассоциируют друг с другом, не осаждаются в изоэлектрической точке (рН=4,6), их полипептидные цепи не содержат фосфора, отличаются высоким содержанием серосодержащих аминокислот, низким содержанием пролина, поэтому имеют глобулярную конформацию со значительным количеством а-спиральных участков . Сывороточные белки не гидролизуются плазмином и сычужным ферментом, по сравнению с казеином менее чувствительны к кальцию, но более чувствительны к нагреванию. Нагревание молока или сыворотки вызывает их денатурацию - изменение структуры (развертывание полипептидных цепей) с последующим взаимодействием друг с другом и с Х-казеином казеиновых мицелл. Образующиеся комплексы влияют на технологические свойства молока: термоустойчивость и способность к сычужному свертыванию [0]. Сточные воды молокоперерабатывающих заводов имеют сложный состав. Для их очистки требуются высокоэффективные процессы и значительные материальные затраты. При этом наносится непоправимый вред природе и человеку [7]. Для окисления органических соединений, содержащихся в т молочной сыворотки (завод по производству сыра средней суточной мощности в РФ), требуется такое же количество кислорода, как для окисления хозяйственно-бытовых стоков города с населением тыс. В таблице 1.