Использование измерений внутреннего трения для исследования ультра- и нанофильтрации модифицированной творожной сыворотки


https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-4-298-303

Полный текст:


Аннотация

Предложена методика экспериментального определения внутреннего трения в пищевых материалах, а также устройство на основе крутильного маятника с лазерной регистрацией угла поворота, обеспечивающее минимальное относительное смещение слоев исследуемого материала в процессе измерений. Определение внутреннего трения основано на нахождении затухания крутильного маятника, соединенного с цилиндром, погружаемым в исследуемую среду. В качестве примера применения метода к пищевым системам, определена зависимость внутреннего трения от вязкости в растворах сахарозы и глицерина. Эта зависимость линейна для растворов сахарозы и нелинейна для растворов глицерина,, что может быть связано с особенностями взаимодействия гидратированных молекул в растворах. Приведены примеры применения измерений внутреннего трения при исследовании процессов мембранного концентрирования. Метод внутреннего трения использовался как вспомогательный реологический метод в комплексном исследовании процесса осаждения концентрируемых веществ на мембранах при ультра- и нанофильтрации молочной сыворотки. Так, показано, что, несмотря на малую по сравнению с мембраной толщину, поляризационный слой вносит значительный вклад во внутреннее трение системы «мембрана-слой». Это приводит к резкому снижению потока фильтрата творожной сыворотки через мембрану, по сравнению с потоком воды при тех же условиях. Определена зависимость внутреннего трения от концентрации в творожной сыворотке, прошедшей электрофлотационную обработку, а также тепловую изомеризацию содержащейся в ней лактозы. С помощью подобных кривых могут быть найдены связи между коэффициентом проницаемости Lp* в уравнении Кедем–Качальского и параметрами процесса нанофильтрации заданных пищевых систем.

Об авторах

Л. В. Антипова
Воронежский государственный университет инженерных технологий
Россия
д.т.н., профессор, кафедра технологии продуктов животного происхождения, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия


С. А. Титов
Воронежский государственный университет инженерных технологий
д.т.н., профессор, кафедра физики, теплотехники и теплоэнергетики, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия


В. Н. Жданов
Воронежский государственный университет инженерных технологий
аспирант, кафедра физики, теплотехники и теплоэнергетики, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия


А. Н. Карпак
Воронежский государственный университет инженерных технологий
магистрант, кафедра технологии бродильных и сахаристых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия


Список литературы

1. Храмцов А.Г. Феномен молочной сыворотки. CПб: Пpoфеccия, 2011. 804 с.

2. Синельников Б.М., Храмцов А.Г., Евдокимов И.А., Рябцева С.А. и др. Лактоза и ее производные. СПб: Профессия, 2007. 768 с.

3. Леонов В.Ю. Лактулоза: диапазон использования в пищевой промышленности // Кондитерское и хлебопекарное производство. 2011. № 10. С. 34–35.

4. Скворцов А.И., Плюснин Е.С., Скворцов А.А. Особенности амплитудной зависимости внутреннего трения и структура отожженного циркония // Вестник Тамбовского университета. 2016. Т. 21. № 3. С. 830–832.

5. Биланич В.С. Бучук Р.Ю., Петриченков А.Е., Скубенич Н.К. и др. Внутреннее трение в суперионных кристаллах Сu6 РS5 Br и композитах на их основе // Физика твердого тела. 2014. Т. 56. № 4. С. 711–716.

6. Блантер М.С. Что такое внутреннее трение // Соросовский образовательный журнал. 2004. Т. 8. № 1. С. 80–85.

7. Колупаев Б.Б., Левчук В.В., Максимцев Ю.Р., Колупаев Б.С. Вязкоупругие модули и внутреннее трение металлонаполненного поливинилхлорида // Акустический вестник. 2013–2014. Т. 16. № 1. С. 27–32.

8. Auclair B., Nikonenko V., Larchet C., Metayer M. et al. Correlation between transport parameters of ion-exchange membranes // Journal of Membrane Science. 2002. V. 195. P. 89–102.

9. Hua X. Coupled model of extended Nernst–Planck equation and film theory in nanofiltration for xylo-oligosaccharide syrup // Journal of Food Engineering. 2010. V. 100. №. 2. P. 302–309.

10. .Deon S. Dutournie P., Limousy L., Bourseau P. The two-dimensional pore and polarization transport model to describe mixtures separation by nanofiltration: Model validation // AIChE Journal. 2010. № 57(4). P. 985–995.

11. Nooshkam M., Madadlou A. Microwave-assisted isomerisation of lactose to lactulose and Maillard conjugation of lactulose and lactose with whey proteins and peptides // Food Chemistry. 2016. V. 200. P. 1–9.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Антипова Л.В., Титов С.А., Жданов В.Н., Карпак А.Н. Использование измерений внутреннего трения для исследования ультра- и нанофильтрации модифицированной творожной сыворотки. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2018;80(4):298-303. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-4-298-303

For citation: Antipova L.V., Titov S.A., Zhdanov V.N., Karpak A.N. The use of internal friction measurements for the study of ultra- and nanofiltration of modified curd whey. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2018;80(4):298-303. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-4-298-303

Просмотров: 57

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)