Preview

Хранение и переработка сельхозсырья

Расширенный поиск

Контроль активности воды в технологии лактулозосодержащей сыворотки

https://doi.org/10.36107/spfp.2021.191

Полный текст:

Аннотация

Одним из основных способов обогащения молочной сыворотки пребиотическими веществами является модифицирование ее состава путем мембранной электрофлотации с последующей изомеризацией. В результате этих процессов происходит частичный переход содержащейся в сыворотке лактозы в лактулозу. В настоящей работе исследовали нанофильтрационное концентрирование лактулозосодержащей сыворотки,  полученной мембранной электрофлотацией, с целью выяснения роли осмотических явлений в этом процессе. Зависимость скорости нанофильтрации сыворотки после электрофлотационной и термической обработки от концентрации сухих веществ имеет «плато», начинающееся при концентрации 8-10 %. Это связано с тем, что лактоза и минеральные соли в слоях сыворотки, прилегающих к мембране, связывают значительное количество воды в гидратных оболочках. Благодаря возникающему на мембране градиенту концентрации свободной воды происходит ее диффузия через мембрану. Измерения активности воды в лактулозосодержащей флотированной сыворотке в зависимости от концентрации сухих веществ подтверждают это предположение. На основании этих измерений сделана оценка увеличения концентрации сыворотки в пограничном слое по сравнению с объемом, оказавшегося равным 3. Влиянию гидратации сухих веществ сыворотки на скорость фильтрации можно дать теоретическое обоснование в рамках количественной физической модели, связывающей скорость фильтрации с активностью воды. Установлено, что использование лактулозосодержащей пищевой добавки на основе творожной сыворотки в производстве хлебобулочных изделий способствует получению готового продукта с пребиотическими свойствами. Кроме этого, применение модифицированной творожной сыворотки позволит обогатить полученное изделие минеральными веществами.

Об авторах

Елена Ивановна Пономарева
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий»
Россия


Сергей Александрович Титов
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий»
Россия


Всеволод Николаевич Жданов
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий»
Россия


Юлия Павловна Губарева
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий»
Россия


Дарина Анатольевна Терещенко
OOO «Домодедово Кэтеринг»
Россия


Список литературы

1. Азильханов, А. С., & Смольникова, Ф. Х. (2013). Применение молочной сыворотки в хлебопечении. В Инновационные технологии в пищевой промышленности: наука, образование и производство: Сборник международной научно-технической конференции (с. 69-72). Воронеж: Воронежский государственный университет инженерных технологий.

2. Баулина, Т. В., Щербакова, И. Г., & Зубцова, Ю. И. (2015). Применение в хлебопекарном производстве вторичных молочных продуктов. Евразийский Союз Ученых, 4, 23-26.

3. Володин, Д. Н., Топалов, В. К., Евдокимов, И. А., Чаблин, Б. В., & Журко, Ф. Г. (2010). Применение баромембранных процессов в технологии сухих продуктов. Переработка молока, 8, 30-32.

4. Лазарев, С. И., Головин, Ю. М., Хорохорина, И. В., & Хохлов, П. А. (2020). Исследование структурной организации поверхностного слоя и состояния воды в ультрафильтрационных композиционных мембранах. Физикохимия Поверхности и Защита Материалов, 56(2), 132-137. https://doi.org/10.31857/s0044185620020151

5. Леонидов, Д. С. (2012). Пребиотик лактулоза: эффективная стратегия развития здорового питания. Пищевые ингредиенты, сырье и добавки, 2, 36-39.

6. Лукин, А. А., Чаплинский, В. В., & Душкова, М. А. (2015). Биотехнологические аспекты использования молочной сыворотки в технологии хлебобулочных изделий. АПК России, 72(2), 103-110.

7. Рябцева, С. А. (2003). Технология лактулозы. М.: ДеЛипринт.

8. Титов, С. А., Довгун, Н. П., & Жданов, В. Н. (2014). Свойства творожной сыворотки после электрофлотационной обработки. Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК – продукты здорового питания, 1(1), 79-83.

9. Храмцов, А. Г. (2007). Лактоза и ее производные. СПб.: Профессия.

10. Храмцов, А. Г. (2011). Обогащение хлебобулочных и кондитерских изделий лактулозой из молочного сырья. Хлібопекарська і кондитерська промисловість України, 3, 35-36.

11. Цыганова, Т. Б. & Стальнова, И. А. (2009). Хлеб с лактулозой. Кондитерское и хлебопекарное производство, 11, 26-28.

12. Aguirre Montesdeoca, V., Bakker, J., Boom, R. M., Janssen, A. E. M., & Van der Padt, A. (2019). Ultrafiltration of non-spherical molecules. Journal of Membrane Science, 570-571, 322-332. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2018.10.053

13. Bandini, S., & Morelli, V. (2017). Effect of temperature, pH and composition on nanofiltration of mono/disaccharides: Experiments and modeling assessment. Journal of Membrane Science, 533, 57-74. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2017.03.021

14. Dey, P., Linnanen, L., & Pal, P. (2012). Separation of lactic acid from fermentation broth by cross flow nanofiltration: Membrane characterization and transport modelling. Desalination, 288, 47-57. https://doi.org/10.1016/j.desal.2011.12.009

15. Fadaei, F., Hoshyargar, V., Shirazian, S., & Ashrafizadeh, S. N. (2012). Mass transfer simulation of ion separation by nanofiltration considering electrical and dielectrical effects. Desalination, 284, 316-323. https://doi.org/10.1016/j.desal.2011.09.018

16. Fuoco, A., Galier, S., Roux-de Balmann, H., & De Luca, G. (2018). Correlation between Computed Ion Hydration Properties and Experimental Values of Sugar Transfer through Nanofiltration and Ion Exchange Membranes in Presence of Electrolyte. Computation, 6(3), 42. https://doi.org/10.3390/computation6030042

17. Mattaraj, S., Jarusutthirak, C., Charoensuk, C., & Jiraratananon, R. (2011). A combined pore blockage, osmotic pressure, and cake filtration model for crossflow nanofiltration of natural organic matter and inorganic salts. Desalination, 274(1-3), 182-191. https://doi.org/10.1016/j.desal.2011.02.010

18. Oatley, D. L., Llenas, L., Pérez, R., Williams, P. M., Martínez-Lladó, X., & Rovira, M. (2012). Review of the dielectric properties of nanofiltration membranes and verification of the single oriented layer approximation. Advances in Colloid and Interface Science, 173, 1-11. https://doi.org/10.1016/j.cis.2012.02.001

19. Rice, G., Kentish, S., O’Connor, A., Stevens, G., Lawrence, N., & Barber, A. (2006). Fouling behaviour during the nanofiltration of dairy ultrafiltration permeate. Desalination, 199(1-3), 239-241. https://doi.org/10.1016/j.desal.2006.03.058

20. Seker, M., Buyuksari, E., Topcu, S., Babaoglu, D. S., Celebi, D., Keskinler, B., & Aydiner, C. (2017). Effect of pretreatment and membrane orientation on fluxes for concentration of whey with high foulants by using NH3/CO2 in forward osmosis. Bioresource Technology, 243, 237-246. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.06.101

21. Tansel, B. (2012). Significance of thermodynamic and physical characteristics on permeation of ions during membrane separation: Hydrated radius, hydration free energy and viscous effects. Separation and Purification Technology, 86, 119-126. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2011.10.033


Для цитирования:


Пономарева Е.И., Титов С.А., Жданов В.Н., Губарева Ю.П., Терещенко Д.А. Контроль активности воды в технологии лактулозосодержащей сыворотки. Хранение и переработка сельхозсырья. 2021;(1). https://doi.org/10.36107/spfp.2021.191

For citation:


Ponomareva E.I., Titov S.A., Zhdanov V.N., Gubareva J.P., Tereshchenko D.A. Monitoring of Water Activity in Lactulose-Containing Serum Technology. Storage and processing of Farm Products. 2021;(1). (In Russ.) https://doi.org/10.36107/spfp.2021.191

Просмотров: 185


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


ISSN 2072-9669 (Print)
ISSN 2658-767X (Online)