Введение к работе
Актуальность темы. Расширение ассортимента продуктов питания, повышение их качества, пищевой и биологической ценности, экологической безопасности являются основной задачей пищевой промышленности России. Приоритетным направлением является совершенствование технологии переработки жидких пищевых сред, поскольку они пользуются большим потребительский спросом. К таким средам, в частности, относятся плодоовощные соки и питьевая вода, которые широко применяются в консервной промышленности для производства различных продуктов питания.
Как показывает мировой и отечественный опыт, наиболее перспективной технологией переработки многих жидких пищевых срел является мембранная технология, которая позволяет разделять, очищать, фракционировать и концентрировать подобные среды при температурных условиях окружающей среды, без фазового перехода жидкости, при минимальных энергетических затратах. Ведущая роль, при этом, принадлежит баронембранным процессам (обратный осиос, ультрафильтрация). Применение бароменбранных процессов в производстве концентрированных плодоовощных соков позволяет сохранить в концентрате полну» гамму ценных компонентов сока. Появляется возможность получения натуральных пищевых красителей на основе плодоовощных соков содержащих красящие пигменты. Также, баромембранные процессы позволяют эффективно снижать солесодер-жание питьевой воды, что имеет очень важное значение ввиду того, что воды большинства регионов России, в особенности Уральского региона, по причине техногенных и природных факторов исключительно засолены. Общее солесодержание потребляемой воды превышает санитарно-гигиеническую норму в 1,5-7,0 раз.
Совершенствование технологии переработки жидких пищевых сред на основе баромембранных методов является одной из насущных проблем и требует неотложного разрешения наряду с другими народнохозяйственными задачами. Из-за недостаточной экспериментальной и теоретической базы в области баромембранных процессов применительно ко многим пищевым средам, в том числе плодоовощным сокам и воде, сдерживается их широкое применение в пищевых производствах.
Целью работы является экспериментальное исследование основных закономерностей процессов разделения плодоовощных соков и природных вод Уральского региона с применением баромембранных методов, разработка на основе полученных опытных данных оптимальных режимов обратноосмотического концентрирования и ультрафильтрационного осветления соков, оценка возможности очистки соков от ионов тяжелых металлов и радионуклидов, определение неизвестных физико-химических параметров соков, исследование и разработка очистки природных вод от ионов бора, разработка математической модели расчета обратноосмотических установок.
Научную новизну составили:
определение универсального отношения ш = Рер/Рео > 3,5, выполнение которого обеспечивает проведение процесса обратно-осмотического концентрирования плодоовощных соков в оптимальном режиме;
новые экспериментальные данные по выделению из -плодоовощных соков ионов тяжелых металлов и радионуклидов;
определенные значения физико-химических параметров плодоовощных соков: осмотического давления, коэффициента диффузии, вязкости и плотности;
- разработка режимных параметров процесса обратноосмо-
тической очистки воды от ионов бора;
- разработка математической модели расчета мембранных ус
тановок с рулонными фильтрующими элементами.
Практическая ценность:
определены оптимальные режимные параметры процессов об-ратнооскотического концентрирования и ультрафильтрационного осветления плодоовощных соков, подобраны мембраны с лучшими характеристиками для разделения данных сред;
разработана технологическая схема процесса очистки воды от ионов бора методом обратного осмоса и проведена ее апробация в промышленных условиях;
разработана математическая модель расчета мембранных установок с рулонными фильтруюшини элементами, позволяющая проводить проектные, поверочные и оптимизационные расчеты, составлена программа компьютерного расчета;
полученные данные могут быть использованы в перерабатывающей промышленности и общественном питании, в учебном процессе при чтении курсов лекций "Процессы и аппараты пищевых производств" и "Технология консервирования", а также при дальнейшем проведении научных исследований.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: Международном семинаре-выставке "Чистая вода Урала-95" (Екатеринбург, 1995г. ); Международной научно-технической конференции "Научно-технический прогресс в пищевой промышленности" (Могилев, 1995г. ); Международном научном конгрессе "Молодежь и наука - третье тысячелетие" (Москва, 1996),где автор был отмечен дипломом 1 степени лауреата конгрес-
са; Всероссийской научно-практической конференции "Экономическая реформа в России: проблемы, дискуссии, пути развития" (Екатеринбург, 1996г. ); Межрегиональной научно-практической конференции "Пищевая прокыиленность 2000" (Казань, 1996г. ); Международной научно-практической конференции "Энергоресурсосберегающие технологии переработки сельскохозяйственного сырья" (Минск, 1996г. ); Международной конференции "Холод и пищевые технологии" (Санкт-Петербург, 1996г. ).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 научных работ.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 219 сгр. машинописного текста, включающего 41 рисунок и 26 таблиц. Состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы (144 наименования работ) и приложений.
