Исследование и разработка способов борьбы с нежелательным пенообразованием в молочной промышленности

• Автор: Юрьева, Светлана Юрьевна
• Шифр специальности: 05.18.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 134 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
А
ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Теоретические основы ценообразования.

1.2. Положительная роль пенообразования в молочной промышленности.

1.3. Способы борьбы с нежелательным пенообразованием.

1.3.1. Научные аспекты и характеристика химических способов пеногашения.

1.3.2. Характеристика физических способов пеногашения

1.4. Заключение по обзору литературы

и задачи исследования.

2. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Методика выполнения работы
2.2. Объекты исследования
2.3. Методы исследования.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
3.1. Исследование пенообразующих свойств молока
3.2. Разработка химических способов пеногашения
3.2.1. Исследование и анализ способов подготовки пеногасителя
3.2.2. Исследование пенопредотвращающей способности
растительных масел в отношении молочных пен.
3.2.3. Исследование пенонодавляющей и пеногасящей способности некоторых веществ в отношении молочных пен.
3.3. Разработка физических способов пеногашения
4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
4.1. Разработка технологии производства пеногасителя
4.2. Исследование пенопредотвращающей способности пальмового масла при заполнении сыродельной ванны
4.3. Изучение состава и свойств молока.
4.4. Расчет экономической эффективности
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


На границе раздела фаз, как правило, находится поверхностно-активное вещество, представляющее собой самостоятельное структурное образование, вступающее в непосредственный контакт с водной фазой. Взаимодействие гидрофильной части молекулы с водной фазой приводит к ориентированному расположению молекул воды. Теория структуры граничных слоев не разработана, однако экспериментально установлено [], что вязкость в граничных слоях жидкости на протяжении десятых долей микрона может изменяться в десятки раз. Поэтому вполне вероятно, что гидратаый слой на наружной поверхности дисперсной среды обладает более высокой вязкостью по сравнению с объемной водной фазой. Фазовая граница раздела (межфазная поверхность) жидкости с газом может быть представлена в виде свободной поверхности жидкости и внутренней поверхности частиц газовой дисперсии (пузырьков). Поверхностные явления, происходящие в зоне контакта фаз, непосредственно связаны с образованием поверхностных адсорбционных пленок и пленок растекания []. Основная роль в образовании адсорбционных пленок принадлежит ПАВ. Микроскопические исследования показали, что на поверхности пенной пленки существуют пленка ПАВ. Эго пленка растекания, образуемая одним веществом на поверхности другого. Пленка растекания обычно образуется из капли более легкой жидкости, находящейся на поверхности более тяжелой жидкости. Вовлечение молекул ПАВ в межфазную поверхность обладает всеми признаками флотации твердой гидрофобной частицы в межфазную поверхность жидкость-газ. Б.В. Дерягин указывал, что непременной предпосылкой и характерной особенностью процесса флотации является образование отличного от нуля краевого угла смачивания [,, 7]. Следовательно, образование межфазной поверхности жидкость-газ происходит при неизбежном разрыве непрерывной дисперсной среды с одновременным заполнением се газом, независимо от его вида (свободной поверхности жидкости, поверхности воздушных пузырьков, капель, струй, кавитационных полостей). Любое увеличение размера каждого из этих видов межфазной поверхности, сопровождающееся новообразованием, приводит к флотации дополнительного количества ПАВ. С другой стороны, любое уменьшение межфазной поверхности (коалесценция пузырьков, слияние струй) соответствует повышению в ней концентрации флотированных ПАВ. Описанные различными авторами [, , , 5, 3] поверхностные явления имеют место также при создании продуктов с пенообразной структурой, качество которых в большей степени зависит от интенсивности механического (гидродинамического) воздействия. Для статической пены характерно образование тонких двусторонних пленок в результате сближения пузырьков газа. В отраженном монохроматическом свете такая пленка в зависимости от толщины выглядит или серой, или черной [,1]. Результаты исследований тонких двусторонних пленок важны для понимания поверхностных явлений, в частности, для развития представлений об устойчивости дисперсных систем, поскольку такие пленки являются моделями взаимодействующих частиц в пенах, а также могут служить объектами для изучения механизма процессов полимерной адсорбции и смачивания. Практика научного исследования свойств пен, а также разработка эффективных методов получения и применения пен в промышленности требует знания основных технологических факторов, формирующих их качество. Возникновение и развитие всех этих пространственных структур, обладающих фазовой устойчивостью, происходит во времени путем сцепления или срастания частиц дисперсной фазы и приводит в системах с жидкой средой к изменению характера течения или к полному отвердению. В связи с этим, в промышленности при получении пен применяют различные технологические приемы. В общем случае их можно разделить на три группы. К первой группе относятся факторы, связанные с наличием пенообразователя, в качестве которого могут выступать коллоидные ПАВ или высокомолекулярные соединения. Традиционно в качестве пенообразователей используют средние члены гомологического ряда углеводородов, причем, анионные ПАВ лучше, чем катионные и неионогенные. Среди высокомолекулярных соединений лучшим пенообразователем являются полиэлектролиты, например, белки.