Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (066) 185-39-18
Вконтакте Студентська консультація
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Комплексна мембранна технологія концентрування яблучного соку

Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
24
Мова: 
Українська
Оцінка: 
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “КИЄВО-МОГИЛЯНСЬКА АКАДЕМІЯ”
 
ГУНЬКО СЕРГІЙ МИКОЛАЙОВИЧ
 
УДК 663.31.316:664.857.3
 
КОМПЛЕКСНА МЕМБРАННА ТЕХНОЛОГІЯ КОНЦЕНТРУВАННЯ ЯБЛУЧНОГО СОКУ
 
05.17.18 - мембрани та мембранна технологія
 
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук
 
Київ – 2002
 
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана на Київській дослідній станції Інституту овочівництва і баштанництва Української академії аграрних наук (УААН), в Інституті винограду і вина “Магарач” УААН, в Національному університеті “Києво-Могилянська академія” Міністерства освіти і науки України та державному підприємстві “Росич” (м. Біла Церква Київської області). 
Науковий керівник: доктор технічних наук, професор, член-кореспондент УААН, Лауреат державної премії України в галузі науки і техніки ЛУКАНІН ОЛЕКСАНДР СЕРГІЙОВИЧ, Інститут агроекології та біотехнології УААН, завідувач лабораторії біотехнології виноробства.
Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор КУПЧИК МИХАЙЛО ПЕТРОВИЧ, Український державний університет харчових технологій Міністерства освіти та науки України, завідувач кафедри технології цукристих речовин кандидат технічних наук РЯБЦЕВ ГЕННАДІЙ ЛЕОНІДОВИЧ, національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут” Міністерства освіти та науки України, асистент кафедри машин та апаратів хімічних і нафтопереробних виробництв.
Провідна установа: Національний університет “Львівська політехніка” Міністерства освіти та науки України, хіміко-технологічний факультет, кафедра хімічної інженерії і промислової екології, м. Львів.
 
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
 
Актуальність теми. В останні десятиріччя у світі широкого розповсюдження набуло виробництво концентрованих соків із вмістом сухих речовин 60-72 %. Концентровані соки біохімічно стабільні і мають тривалий термін зберігання, використовуються у кондитерській, консервній, фармацевтичній промисловості, виноробстві та при виготовленні пектину. 
Виготовляються концентровані соки освітленими і неосвітленими. 
Через цілий ряд вагомих недоліків виробництво неосвітлених концентрованих соків в порівнянні з освітленими у світі отримало значно менше розповсюдження. За рахунок високого вмісту в них природних біополімерів (поліцукри, пектини та ін.) при випарюванні утворюються гелі, що ускладнює процес виробництва концентрованих соків. Неосвітлені концентрати мають низький товарний вигляд, підвищену вязкість, високу каламутність, сильно виражений присмак карамельних тонів, виготовлені з них напої та соки практично неможливо освітлити. Крім того, ціни на неосвітлені концентровані соки, в порівнянні з освітленими, менші. 
Традиційно в Україні освітлення соків перед їх концентруванням проводять за допомогою бентоніту, желатину, SiO2, фільтруванням через діатомітовий і кізельгуровий фільтри. Найбільш сучасні способи освітлення – це ультрафільтрація і мікрофільтрація. Перевагами цих технологій в порівнянні з традиційними є тривала прозора стабільність соків (більше 1 року), висока якість та скорочення часу обробки. 
У світовій практиці концентрування соків здійснюють головним чином шляхом вакуумного випарювання (Шобінгер У., Самсонова А.Н., Ушева В.Б.). Незначну кількість концентратів виготовляють виморожуванням (Пап Л., Моісеєнко Д.О.) і за допомогою зворотного осмосу (Wiley R.C., Schumme D.V.). Недоліками цих технологій є висока собівартість концентратів (виморожування), не досить висока якість та значна енергозатратність (вакуумне випарювання), низький вміст сухих речовин (зворотний осмос). 
 Пошук нових ефективних способів концентрування плодово-ягідних соків дозволив встановити, що перспективним для цієї цілі є використання мембранної дистиляції (Kimura S. і співроб.; Sheng J. і співроб.). Концентрування за допомогою цієї технології можливе при відносно низьких температурах (+28...+48 С), що дозволяє отримувати концентрати з високою біологічною цінністю. Вміст сухих речовин в них становить 60-70 %. Таким чином перевагами мембранної дистиляції в порівнянні з іншими технологіями концентрування є висока якість концентратів, можливість досягнення високого вмісту сухих речовин, зменшення витрат енергоносіїв за рахунок низької температури процесу. В Україні ця технологія для концентрування соків не використовувалася.
Враховуючи викладене, а також те, що більшість площ плодових насаджень України (до 75 %) складають яблуні, наші дослідження були спрямовані на розробку комплексної мембранної технології виробництва освітлених концентрованих яблучних соків з використанням ультрафільтрації та мембранної дистиляції. 
Мета і задачі досліджень. Мета даної роботи – розробити комплексну мембранну технологію виготовлення освітлених концентрованих яблучних соків. Для досягнення поставленої мети в задачі досліджень входило: розробка способів обробки яблучного соку перед його освітленням ультрафільтрацією та концентруванням мембранною дистиляцією; визначення ефективних типів мембран для процесів ультрафільтрації та мембранної дистиляції; розробка оптимальних технологічних параметрів і режимів мембранного освітлення та концентрування; розробка способів регенерації ультрафільтраційних та мембранно-дистиляційних мембран. 
Наукова новизна одержаних результатів. Розроблено комплексну мембранну технологію виробництва освітлених концентрованих яблучних соків з використанням ультрафільтрації та мембранної дистиляції (патент України №32219А). 
Встановлено, що для збільшення продуктивності процесу освітлення перед проведенням ультрафільтрації яблучного соку на тонкопористих мембранах типу УАМ-300, крім обробки ферментними препаратами пектолітичної і амілолітичної дії, необхідна додаткова обробка соку протеолітичним ферментним препаратом. Така обробка за рахунок руйнування білків гелевих шарів, які утворюються на поверхні мембрани в процесі мембранного освітлення, збільшує продуктивність ультрафільтрації. 
Визначено, що максимальну продуктивність концентрування яблучного соку методом мембранної дистиляції забезпечує гідрофобна мікрофільтраційна мембрана марки МФФК-3 при її горизонтальному розміщенні в апараті активним шаром в напрямку до гарячої камери (гаряча камера внизу). Для освітлення і стабілізації яблучного соку перед його концентруванням методом мембранної дистиляції найбільш ефективною, в порівнянні з традиційними технологіями, є комплексна обробка ферментними препаратами пектолітичної, амілолітичної і протеолітичної дії з наступною ультрафільтрацією. Розроблено спосіб регенерації мембран після концентрування яблучного соку методом мембранної дистиляції
Фото Капча