Разработка и исследование мембранного аппарата с отводом диффузионного слоя и очисткой за счет турбулизации потока

• Автор: Гарифулин, Рустам Шамсуллович
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава 1 Литературнопатентный обзор

1.1 Способы разделения жидких сред.

1.2 Классификация и характеристика мембранных методов.

1.3 Мембранные методы получения белковых концентратов.

1.4 Конструкции мембранных аппаратов современное состояние и перспективы

Выводы по главе 1.

Глава 2 Математическое моделирование процесса мембранного концентрирования на основе теории массового обслуживания

2.1 Анализ применения теории массового обслуживания в случайных процессах.

2.2 Математическое моделирование процесса ультрафильтрации

Выводы по главе 2.
Глава 3 Разработка и исследование мембранного аппарата с отводом диффузионного слоя и очисткой мембраны
3.1 Разработка конструкции и принцип работы мембранного аппарата
3.2 Описание лабораторной установки.
3.3 Методика проведения экспериментальных исследований
3.4 Экспериментальные исследования мембранного аппарата.
3.4.1 Определение рациональных значений технологических параметров процесса, изучение их влияния на концентрацию отводимого диффузионного слоя и проницаемость мембраны.
3.4.2 Изучение влияния конструктивных параметров турбулезирующей вставки аппарата на проницаемость мембраны, определение их рациональных значений.
3.5 Определение оптимального режима работы аппарата.
3.6 Параметрическая идентификация и проверка адекватности математической модели процесса мембранного концентрирования
3.7 Сравнительный анализ разработанного мембранного аппарата с
прототипом.
Выводы по главе 3.
Глава 4 Практическое использование мембранных методов.
4.1 Применение процесса ультрафилырации при производстве нежирных молочно белковых продуктов
4.2 Разработка технологии производства нежирного сыра Антей.
4.3 Разработка технологии производства обезжиренного творога Антей
Выводы по главе 4.
Основные выводы и результаты работы
Список литературы


Питательная ценность сыворотки составляет % калорийности цельного молока, в ней идентифицировано до 0 различных соединений, в том числе тонкодиспсрги-рованный молочный жир, растворимые азотистые соединения, минеральные соли, лактоза, а также витамины, ферменты, органические кислоты. Наряду с питательной ценностью сыворотка и продукты, получаемые из нее, имеют диетическое и лечебное значение. Сыворотка - биологически ценный продукт питания, основные показатели которой приведены в таблице 1. Следует подчеркнуть особую ценность молочного жира в составе сыворотки - при небольшом содержании он более диспергирован, чем в цельном молоке, и содержит жировые шарики с диаметром менее 2 мкм в количестве ,6%, тогда как в молоке ,9%. Это способствует более легкой усвояемости сыворотки организмом человека. По сравнению с молоком вещества, растворенные в сыворотки, всасываются организмом легче. Таблица 1. Наиболее часто применяемым методом переработки сыворотки является центробежное выделение дисперсных фаз из этого продукта путем сепарирования. Этот метод считается одним из самых дешевых. Используется для выделения молочного жира и белков после их коагуляции в целях получения белкового продукта, а ткже сахаров при производстве молочного сахара [,,6,7]. Содержание жира в творожной сыворотке в основном зависит от вида вырабатываемого творога (жирный, обезжиренный). Среднее содержание жира в сыворотке, при получении творога % - ной жирности, составляет 0,%, а 9%-ной жирности - 0,% []. Скорость выделения жировых шариков зависит от их размера, плотности, вязкости сыворотки. Вязкость сыворотки зависит от температуры: чем выше температура (в рациональных пределах), тем лучше условия сепарирования, поскольку снижается вязкость. Обычно сыворотку сепарируют при - С° без предварительного подогревания. Жир из сыворотки извлекается труднее, чем из молока, это связано с высокой дисперсностью жировых шариков и наличием казеиновой пыли. Только при правильно организованном процессе сепарирования можно достичь в обезжиренной сыворотке остаток жира 0,%. В основном остаток жира со-ставляет 0,1%. Удаление казеиновой пыли сепарированием малоэффективно, так как барабаны обычных сепараторов-сливкоотделителей быстро забиваются казеиновой пылью, поэтому при сепарировании подсырной сыворотки их останавливают для очистки и мойки через каждые 1,5 — 2 ч, творожной через - мин [,]. При выделении из сыворотки скоагулироваиных белковых веществ система сыворотка - хлопья белка представляет собой грубодисперсную эмульсию. Дисперсной фазой являются хлопья белка неправильной формы, находящиеся во взвешенном состоянии. Полученная из сыворотки белковая масса имеет высокую пищевую ценность. По содержанию аминокислот этот продукт практически не отличается от творога. Высокая биологическая и пищевая ценность белков молочной сыворотки обуславливает целесообразность их выделения и использования в виде пищевых продуктов для непосредственного употребления или в качестве полуфабрикатов. Повышенное содержание незаменимых аминокислот позволяет использовать их в первую очередь на выработку молочных продуктов для детского питания [7]. Это определяет достаточно высокие возможности использования белковой массы на пищевые цели. В настоящее время сформировалось несколько направлений ее использования. Направление первое - производство натуральных сыров. При использовании сывороточных белков в сыроделии повышается питательная ценность продукта, увеличивается выход, сокращаются сроки созревания. За рубежом с применением сывороточных белков выпускаю! Тесссинский, Кулове, Сен-полен и др. Направление второе - производство плавленных сыров. При выработке плавленых сыров рекомендуется добавлять белковую массу взамен творога и нежирного сыра. Заменить можно до 7 - % этих продуктов. Сыры, выработанные с использованием белковой массы, имеют кисломолочный вкус, характеризуются повышенным содержанием растворимого азота и нежной консистенцией. Направление третье - производство творожных изделий, паст, желе. Интересным является использование сывороточных белков при производстве кисломолочных продуктов, а именно, напитков и молочного белкового желе [0Д J. Направление четвертое - производство сухих концентратов сывороточных белков.