3.1

Актуальность темы:

В настоящее время баромембранные технологии широко используются в молочной промышленности. Особое внимание уделяется мембранной обработке такого ценного, побочного сырья как подсырная сыворотка, значительное количество которой, на данный момент, используется не эффективно. Существует множество пищевых продуктов, в том числе функциональных, производство которых невозможно без баромембранного воздействия на сырье. На данный момент одним из основных недостатков процесса мембранной обработки является появление так называемого поляризационного слоя на поверхности фильтрующих элементов. Загрязнение мембран ведёт к забиванию пор фильтрующего элемента, что влечёт за собой снижение общего времени беспрерывной работы баромембранной установки.

Зачастую в молочной и пищевой промышленности поляризационный слой имеет белковый характер. Для удаления белкового осадка, не смывающегося потоком жидкости с поверхности фильтрующих элементов, разработан химический способ очистки мембраны. В связи с тем, что очистка мембран, в среднем, занимает около 2 часов, актуальным является вопрос о интенсификации процесса фракционирования.

К конструктивным изменениям, позволяющим замедлить загрязнение мембран и тем самым увеличить непрерывную работу установки, можно отнести:

•          использование турбулизирующих вставок над поверхностью мембран;

•          введение гетерогенных частиц в поток разделяемой среды;

•          применение механической вибрации инфра- и ультразвукового диапазона;

•          размещение над поверхностью мембраны вращающихся турбулизаторов;

•          вращение мембранных элементов.

Рациональном решением данной проблемы является динамическое воздействие на фильтрующий элемент. Вращение непосредственно мембраны, представляет собой наиболее удачное конструктивное решение для достижения данного эффекта.

Данная работа посвящена технологии ультрафильтрационной обработке подсырной молочной сыворотке с использованием принципов направленного воздействия на поляризационный слой, образующийся на поверхности фильтрующих элементов и затрудняющий эффективность фракционирования ультрафильтрационных мембран. В основу способа воздействия на поляризационный слой положен принцип придания мембранам вращения.

Цель и задачи исследования:

Целью работы являлось создание и интенсификации технологии получения сывороточно-белкового концентрата на ультрафильтрационной установке нового типа оснащённой динамическим модулем вращения мембранных элементов.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести анализ и обобщение научно-технической информации по теме

диссертационной работы.

2. Определить факторы, влияющие на интенсификацию процесса фракционирования молочной сыворотки на установках баромембранного типа.

3. Разработка и создание экспериментальной установки с динамическим модулем вращения мембранных элементов.

4. Исследовать влияние вращения на процесс концентрирования молочной сыворотки.

5. Определить пищевую, биологическую и энергетическую ценность

разработанного продукта.

6. Разработать и апробировать технологию; определить сроки годности

продукта; разработать ТУ; разработать план ХАССП процесса производства

продукта.

Объекты и предмет исследования:

- сыворотка молочная подсырная по ГОСТ Р 53438-2009, Россия;

- образец стендовой мембранной установки с вращающимися фильтрующими элементами созданный в ФГАНУ «ВНИМИ»

- молочно-белковые концентраты, полученные при помощи ультрафильтрации (КМБ-уф);

Прогнозируемые результаты, их практическая и теоретическая значимость:

Исследования в данном направлении позволят изучить основные закономерности процесса ультрафильтрации молочной сыворотки на установках с вращающимися фильтрующими элементами, необходимые для разработки базовой технологии и совершенствования комплексной переработки данного побочного сырья.