Исследование фазовых равновесий в водно-солевых системах, содержащих компоненты молочной сыворотки
Автор: Плотникова С.Е., Горбунова Е.М., Нифталиев С.И., Бочарова Л.В., Лучко А.М.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Химическая технология
Статья в выпуске: 4 (98) т.85, 2023 года.
Бесплатный доступ
В настоящее время экологичным и перспективным является использование молочной сыворотки для получения лактозы, лактулозы и других ценных продуктов, полезных для здоровья человека. Однако сыворотка содержит достаточно большое количество минеральных солей, что затрудняет процессы переработки. В процессе деминерализации широко применяются нонофильтрационные, катионо- и анионообменные мембраны и др., которые загрязняются образующимися кристаллами солей. Наименее растворимыми из неорганических веществ, присутствующих в сыворотке являются соли кальция, в связи с этим представляет интерес трехкомпонентная система Ca(H2PO4)2 - CaCl2 - H2О. Диаграмма состояния системы Ca(H2PO4)2 - CaCl2 - H2О при температуре 20 ºС содержит информацию о фазовых равновесиях. По точкам, отвечающим составу равновесных жидких фаз, построена линия моновариантного равновесия, под которой находится область ненасыщенных растворов. Методом Скрейнемакерса установлено, что в области, прилежащей к стороне Ca(H2PO4)2 - H2О кристаллизуется моногидрат дигидрофосфата кальция. Для области, примыкающей к вершине CaCl2, происходит совместная кристаллизация трех солей: Са(Н2РО4)2 + СaCl2 + СaCl2·6H2O. На треугольнике составов присутствуют две области совместного существования раствора и кристаллов L + Са(Н2РО4)2·H2O + Са(Н2РО4)2 и L + Са(Н2РО4)2 + СaCl2·6H2O. Состав кристаллизующихся твердых фаз подтвержден химическим анализом. Используя полученные данные можно создать условия для предварительной кристаллизации солей, входящих в состав молочной сыворотки, и выделение их из раствора, что уменьшит забивание пор мембран в дальнейшем процессе деминерализации сыворотки.
Молочная сыворотка, деминерализация, диаграмма состояния, получение лактозы, получение лактулозы
Короткий адрес: https://sciup.org/140304439
IDR: 140304439 | DOI: 10.20914/2310-1202-2023-4-139-144
Список литературы Исследование фазовых равновесий в водно-солевых системах, содержащих компоненты молочной сыворотки
- Семенова А.А. Пищевая и биологическая ценность молочной сыворотки // Актуальные исследования. 2023. № 1 (131). С. 10–12. URL: https://apni.ru/article/5312-pishchevaya-i-biologicheskaya-tsennost-moloch
- Белякова Т.Н., Печуркина. Д.С. Функциональные продукты как тренд XXI века // Молочная промышленность. 2020. № 2. С. 46–47. Рыбалова Т.И. Молочная индустрия России в 2018 г. // Молочная промышленность. 2019. № 1. С. 4–9.
- Короткий И.А., Плотников И.Б., Мазеева И.А. Современные тенденции в переработке молочной сыворотки // Техника и технология пищевых производств. 2019. Т. 49. № 2. С. 227–234.
- Сенкевич Т., Ридель К.–Л. Молочная сыворотка, переработка и использование в агропромышленном комплексе. М.: Агропромиздат, 2020. 269 с.
- Золотарева М.С., Володин Д.Н., Бессонов А.С. Электродиализ – наиболее эффективный процесс деминерализации молочной сыворотки // Молочная промышленность. 2014. № 3. С. 37–38.
- Тимкин В.А., Новопашин Л.А. Производство концентрата молочной сыворотки баромембранными методами // Научно-технический вестник технические системы в АПК. 2019. № 3(3). С. 91–98.
- Roman A., Wang J., Csanadi J., Partial demineralization and concentration of acid whey by nanofiltration combined with diafiltration // Desalination. 2009. V. 241. P. 288–295. Пат. № 2617940, RU, В01D9/00, В01D61/02, A23C21/00, A23C7/04, A23C1/14.
- Способ переработки молочной сыворотки / Куленко В.Г., Шевчук В.Б., Славоросова Е.В., Дыкало Н.Я., Фиалкова Е.А.; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВО "Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина". Заявл. 18.03.2015; Опубл. 28.04.2017.
- Храмцов А.Г. Новации молочной сыворотки. Санкт-Петербург: Профессия, 2016. 424 с.
- Первов А.Г., Ефремов Р.В., Рудакова Г.Я. Прогноз показателей работы нанофильтрационных мембран и выбор оптимальных доз реагентов при эксплуатации мембранных установок для получения питьевой воды // Водоочистка. 2009. № 1–2. С. 16–21.
- Li D., Meng L., Guo Y., Deng T. et al. Chemical engineering process simulation of brines using phase diagram and Pitzer model of the system CaCl2–SrCl2–H2O // Fluid Phase Equilibria. 2019. № 484. Р. 232–238. doi: 10.1016/j.fluid.2018.11.034
- Нифталиев С.И., Плотникова С.Е., Богданова Т.В., Смольянинова В.С. и др. Влияние температуры на фазообразование в тройной системе Ca(NO3)2-H2 O-n-C3 H7 OH // Конденсированные среды и межфазные границы. 2017. Т. 19. № 3. С. 395–399.
- Плотникова С.Е., Перегудов Ю.С., Горбунова Е.М., Нифталиев С.И. Перспективы применения жидких отходов производства кальцинированной соды в качестве хладоносителя на основе тройной системы CaCl2-K2 Cr2 O7-H2O // Вестник ВГУИТ. 2020. Т. 82. №. 3. С. 233–238.
- ГОСТ 18309–2014. Межгосударственный стандарт. Вода. Методы определения фосфорсодержащих веществ. М.: Стандартинформ. 2014. 24 с.
- Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ. М.: Химия, 2000. 480 с.
- Киргинцев А.Н., Трушенкова Л.Н., Лаврентьева В.Г. Растворимость неорганических веществ в воде. Л.: Химия, 1972. 248 с.
- Tsaturyan A., Arstamyan L., Sargsyan A., Saribekyan J. et al. Development of an efficient method for obtaining lactose and lactulose from whey // Pharmacia. 2023. V. 70. №. 4. P. 1039-1046.
- Paladii I.V., Vrabie E.G., Sprinchan K.G., Bologa M.K. Whey: Review. Part 2. Treatment Processes and Methods // Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 2021. V. 57. P. 651-666.
- Hourigan J.A., Lifran E.V., Vu L.T., Listiohadi Y. et al. Lactose: chemistry, processing, and utilization // Advances in dairy ingredients. 2013. P. 21-41.
