Подбор остаточного давления для вакуумного концентрирования жидких молочных продуктов Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

УДК 637.354:664.8.047

ПОДБОР ОСТАТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ ВАКУУМНОГО КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ЖИДКИХ МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ*

A.Ю. ПРОСЕКОВ, доктор технических наук, проректор

B.А. ЕРМОЛАЕВ, кандидат технических наук, доцент

Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

[email protected]

Резюме. В статье рассмотрены особенности вакуумного концентрирования молочных продуктов. Приведены результаты экспериментальных исследований. Установлена рациональная величина, остаточного давления для вакуумного концентрирования молока, молочной сыворотки и молочных гидролизатов - 2...3 кПа

Ключевые слова: вакуумное концентрирование, остаточное давление, молоко, молочная сыворотка, молочный гидролизат.

Рациональный режим вакуумного концентрирования осуществляется при минимальных затратах теплоты и энергии, а также обеспечивает максимальное сохранение химико-технологических показателей сырья. Для вакуумного концентрирования молочных продуктов кроме рациональной температуры и тепловой нагрузки необходимо знать еще и величину остаточного давления [2, 3, 4]. От нее зависят кинетика и продолжительность процесса концентрирования, качественные показатели готового продукта и энергозатраты.

Цель наших исследований определить рациональные значения остаточного давления при вакуумном концентрировании молочных продуктов.

Условия, материалы и методы. Исследования проводили при остаточных давлениях 2...3; 10...11 и 18...19 кПа, температура насыщения водяных паров равна 17,51.24,09; 45,84.47,71 и 57,83.58,98 °С соответственно.

В качестве объектов исследований выбраны обезжиренное молоко, молоко с массовой долей жира 3 и 5 %, молочная сыворотка, молочный гидролизат.

Исследования проводили при рациональных

Рис. 1 Продолжительность концентрирования жидких молочных продуктов до массовой доли сухих веществ 48...52 % в зависимости от величины остаточного давления: 1 -обезжиренное молоко; 2 - молоко с массовой долей жира 3 %; 3 - молоко с массовой долей жира 5 %; 4 - молочный

гидролизат; 5 - молочная сыворотка.___________________

*Работа проведена в рамках гранта Президента МД-48.2009.4

Достижения науки и техники АПК, №06-2010 __

значениях температур концентрирования (для обезжиренного молока, молока с массовой долей жира 3 и 5 % - 70±3 °С; молочной сыворотки и молочного гидролизата - 80±3 °С) и тепловых нагрузках (5...7 кВт/м2), толщина слоя концентрируемых продуктов 20 мм.

Для изучения органолептических и физико-химических показателей концентрированных жидких молочных продуктов использовали общепринятые стандартные методики.

Результаты и обсуждение. Продолжительность процесса концентрирования в независимости от объекта исследований возрастала с повышением остаточного давления (рис. 1). При его увеличении с 2.3 до 10.11 кПа концентрирование продолжалось в среднем на 80.100 минут дольше; с 10.11 до 18.19 кПа - на 180.200 минут.

За семь часов концентрирования обезжиренного молока при остаточном давлении 2.3 кПа мас-

жидких молочных продуктов от продолжительности концентрирования при остаточном давлении: а - 2.3 кПа; б -10.11 кПа; в - 18.19 кПа; 1 - молочная сыворотка; 2 -обезжиренное молоко; 3 - молочный гидролизат.

69

Таблица. Удельные затраты теплоты в зависимости от остаточного давления концентрирования жидких молочных продуктов до массовой доли сухих

совая доля сухих веществ достигла 67 %; при 10...11 кПа - 63 %; при 18.19 кПа - 52 % (рис. 2). Аналогичные зависимости наблюдаются при концентрировании молочной сыворотки и молочных гидролизатов.

Самые низкие удельные затраты теплоты при концентрировании молока, молочной сыворотки и

молочного гидролизата отмечены в варианте с остаточным давлением 10.11 кПа. При 2.3 кПа они возрастают из-за повышения коэффициента рабочего времени холодильной машины и вакуумных насосов с 0,6. 0,7 до 0,85.0,9.

Наибольшие удельные затраты теплоты отмечены при 18...19 кПа, что связано с увеличением продолжительности процесса концентрирования.

Величина остаточного давления практически не влияет на органолептические и физико-химические показатели концентрированных продуктов. Их суммарная органолептическая оценка составляла от 38 до 40 баллов.

Выводы. Таким образом, рациональная величина остаточного давления для вакуумного концентрирования обезжиренного молока, молока с массовой долей жира 3 и 5 %, молочной сыворотки и молочного гидролизата при рациональных значениях температур и нагрузок равна 2.3 кПа.

веществ 48...52 %, кВт на кг удаленной влаги

Продукт Остаточное давление, кПа

2.. .3 1 10. ..11 1в.. .19

Обезжиренное молоко 0,5. 07 0,39 ..0,6 0, /. .1 1

Молоко с массовой

долей жира 3 % О,ББ. .07 0,4. .0,6 0, 8.. .1 2

Молоко с массовой

долей жира 5 % 0,55. .0,8 0,4. .07 0, 8.. .1 4

Молочная сыворотка 0,4.. 07 0,35. .0,55 0, 6.. .1 1

Молочный гидролизат 07.. 1,1 0,5.. 078 0, 9.. .1 /

Литература.

1. Молин Р., Мияхара М., Панек Я. Белковые гидролизаты в пищевых продуктах // Мясные технологии. - 2007. -№11. - С. 30-31.

2. Храмцов А.Г., Нестеренко П.Г. К вопросу ресурсосберегающей и экологощадящей переработки молочного сырья / / Хранение и переработка сельхозсырья. - 2005. - №10. - С. 12-13.

3. Использование сгущенной творожной сыворотки: Обзорная информация / А.Г. Храмцов, В.В. Василисина, А.С. Тихомирова, А.Н. Баха. - М.: ЦНИТЭИ, 1977. - 19 с.

SELECTION OF RESIDUAL PRESSURE FOR VACUUM CONCENTRATION OF LIQUID DAIRY

PRODUCTS

A.Yu. Prosekov, V.A. Ermolaev

Summary. In article the urgency of manufacture of the concentrated liquid dairy products is described. Features vacuum concentrating is considered. Results of experimental researches are resulted. Stages of selection of rational size of residual pressure for vacuum concentrating milk, dairy whey and dairy hydrolysis are described.

Key words: vacuum concentrating, residual pressure, milk, dairy whey, dairy hydrolysis.

УДК 628.543

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ БИОРЕАКТОРА НА КОЛЬМАТАЦИЮ ФИЛЬТРУЮЩИХ ПОГРУЖНЫХ ПЛАСТИН

А.А. ДЕНИСОВ, доктор биологических наук, зав. отделом

С.А. СТРЕЛЬЦОВ, аспирант

ВНИТИ биологической промышленности

E-mail:[email protected]

Резюме. Показаны технологические режимы работы биореакторов с погружными фильтрующими пластинами. С точки зрения процесс на мощность коль-матации влияют: скорость рециркуляции, время и тип фильтрации, проницающий поток, а также аэрация. Увеличение скорости рециркуляции активного ила в реакторе сокращает размеры флоккул, приводя, таким образом, к интенсификации кольматации, соответственно увеличивается и сопротивление фильтрации.

Ключевые слова: аэротенк, мембраны, кольматация, гидродинамика, аэрация, фильтрация, активный ил.

В течение последних десятилетий развитие науки и техники создает новые направления в очистке сточных вод, в частности это применение мембранных реакторов и прогрессивных технологий биологической обработки органических загрязнений.

Предложено объединение этапов физического разделения сточных вод с помощью мембранных модулей и биологической обработки осветленных вод микроорганизмами, обитающими в биологической системе. С помощью этой технологии достигается высокая эффективность разложения органических загрязнений.

Использование мембранного модуля позволяет концентрировать биомассу в реакторе до 15.35 г/л в течение достаточно продолжительного времени пребывания (более 30 сут), обеспечивая максимальную эффективность работы очистной установки. Аккумулирование микроорганизмов не только повышает биологическую активность, но и позволяет зна-__ Достижения науки и техники АПК, №06-2010