Цель

Рассмотреть процесс мембранной технологии – ионного обмена путем направленной и управляемой обработки молочной сыворотки и ее фильтратов через специально подобранные селективные сорбенты – ионообменные смолы (иониты).

Обсуждение

Сущность ионного обмена заключается в том, что при определенных условиях между твердым телом (ионообменная смола) и раствором, содержащим нежелательные минеральные примеси, происходит обмен ионов, в результате которого смола сорбирует ион из раствора, отдавая в него также ион, менее вредный для основного производства. Ионный обмен позволяет удалять некоторые нежелательные минеральные и органические соединения ионной и молекулярной природы молочной сыворотки и ее фильтратов (пермеатов).

Заключение

Использование ионного обмена для обработки универсального сельскохозяйственного сырья рекомендуется при производстве высококачественного молочного сахара (лактозы) распылительной сушкой, сухой молочной сыворотки для детского питания, синтезе и деминерализации сиропов лактулозы; сорбции-десорбции сывороточных белков.

Aim

Consideration of the process of membrane technology – ion exchange by directed and controlled processing of whey and its filtrates through specially selected selective sorbents – ion exchange resins (ionites).

Discussion.

The essence of ion exchange lies in the fact that, under certain conditions, an exchange of ions takes place between a solid (ion-exchange resin) and a solution containing undesirable impurities, as a result of which the solid sorbs the ion from the solution, giving it also an ion less harmful to the basic manufacturing. Ion exchange allows to remove some undesirable mineral and organic compounds of the ionic and molecular origin of whey and its filtrates (permeates).

Conclusion

The use of ion exchange for the processing of universal agricultural raw materials is recommended for the production of high-quality milk sugar (lactose) by spray drying, dry whey for baby food, synthesis and demineralization of lactulose syrups; sorption-desorption of whey proteins.

А. Г. Храмцов

Северо-Кавказский федеральный университет 355009, Россия, Ставрополь, ул. Пушкина, д. 1

E-mail: akhramtcov@ncfu.ru; тел.: 89624477823

About the Authors

A. G. Khramtsov

North-Caucasus Federal University 1, Pushkin st., Stavropol, 355009, Russian Federation

Andrey G. Khramtsov, Dr Technical Sci., Professor, Academician of RAS and Professor-consultant of the Department of Applied Biotechnology

E-mail: akhramtcov@ncfu.ru; tel.: +79624477823

1. Храмцов А.Г. ТОЛЬКО ВПЕРЁД! К 65-летию профессора Ивана Алексеевича Евдокимова. Ставрополь, 2020. 217 с.

2. Кравченко Э.Ф. Исследование процессов очистки подсырной сыворотки для получения молочного сахара способом распылительной сушки: дис. … канд. техн. наук: 05.18.04 / Кравченко Эдуард Федорович. М.: ВНИИМП, 1973. 142 с.

3. Бетрозов О.И. Интенсификация технологии молочного сахара: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.18.04 / Бертрозов Олег Исмаилович. М.: ВНИИМП, 1990. 21 с.

4. Храмцов А.Г. Феномен молочной сыворотки. СПб.: Профессия, 2011. 804 с.

5. Синельников Б.М., Храмцов А.Г., Евдокимов И.А., Рябцева С.А., Серов А.В. Лактоза и её производные. СПб.: Профессия, 2011. 768 с.

6. Рябцева С.А. Разработка физико-химических основ технологии лактулозы: дис. … доктора техн. наук: 05.18.04 / Рябцева Светлана Андреевна. Ставрополь, 2001. 362 с.

7. Глобальный продовольственный форум – 2021 // Индустрия питания. 2021. Т. 6, № 2. С. 5-6.

8. Храмцов А.Г. Технологический прорыв аграрно-пищевых инноваций молочного дела на примере универсального сельхоз сырья. Мембранные технологии // Аграрно-пищевые инновации. 2020. Т. 9, № 1. С. 7-17. https://doi.org/10.31208/2618-7353-2020-9-7-17.

9. Храмцов А.Г. Технологический прорыв аграрно-пищевых инноваций молочного дела на примере универсального сельхоз сырья. Микрофильтрация // Аграрно-пищевые инновации. 2020. Т. 10, № 2. С. 7-20. https://doi.org/10.31208/2618-7353-2020-10-7-20.

10. Храмцов А.Г. Технологический прорыв аграрно-пищевых инноваций молочного дела на примере универсального сельхоз сырья. Ультрафильтрация // Аграрно-пищевые инновации. 2020. Т. 11, № 3. С. 7-22. https://doi.org/10.31208/2618-7353-2020-11-7-22.

11. Храмцов А.Г., Сергеев В.Н. Технологический прорыв аграрно-пищевых инноваций молочного дела на примере универсального сельхоз сырья. Нанофильтрация // Аграрно-пищевые инновации. 2020. Т. 12, № 4. С. 7-19. https://doi.org/10.31208/2618-7353-2020-12-7-19.

12. Храмцов А.Г. Технологический прорыв аграрно-пищевых инноваций молочного дела на примере универсального сельхоз сырья. Обратный осмос // Аграрно-пищевые инновации. 2021. Т. 14, № 2. С. 7-20. https://doi.org/10.31208/2618-7353-2021-14-7-20.

13. Рагимова А.М. Исследование минерального состава молока и динамика распределения макро- и микроэлементов при производстве молочных продуктов. Ленинград, 1988. 126 с.

14. Колодкин А.М. Микроэлементы молока и их влияние на качество молочной продукции. Иркутск: Изд-во Иркутского ун-та, 1986. 283 с.

15. Храмцов А.Г. Исследование физико-химических основ и совершенствование технологических процессов производства молочного сахара: дис. … доктора техн. наук: 05.18.04 / Храмцов Андрей Георгиевич. Москва, 1973. 200 с.

16. Гордиенко М.Г., Баурин Д.В., Кареткин Б.А., Шакир И.В., Панфилов В.И. Статистическая обработка результатов пассивного и активного эксперимента в биотехнологии. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2015. 108 с.

17. Жидков В.Е., Горностаева Ж.В., Чернышева Ю.С. и др. Теоретические и методологические основы качества и безопасности продовольственных товаров. Ставрополь: Сервисшкола, 2019. 108 с.

18. Серов А.В. Теоретическое обоснование и экспериментальные исследования химико-технологических проблем получения, определения и использования лактозы и ее производной лактулозы: дис. … доктора техн. наук: 05.18.04 / Серов Александр Владимирович. Ставрополь, 2004. 340 с.

19. Hicks K.B. Removal of boric acid and related compounds from solutions of carbohydrates with a boron-selective resin (IRA-743) // Carbohydrate Research. 1986. Vol. 147. P. 39-48.

20. Ким В.В., Киселев Н.А., Евдокимов И.А., Серов А.В. Способ получения концентрата лактулозы. Патент РФ № 2169775. 2001.

21. Храмцов А.Г. Инновационные приоритеты и практика технологической платформы модернизации молочной отрасли АПК. Воронеж: ВГУИТ, 2015. 260 с.

References

1. Khramtsov A.G. ONLY FORWARD! To the 65th anniversary of Professor Ivan Alekseevich Evdokimov. Stavropol, 2020. 217 p. (In Russ.).

2. Kravchenko E.F. Study of the purification processes of cheese whey to obtain milk sugar by spray drying. Dissertation of the Candidat Technical Sci. M.: VNIIMP; 1973. 142 с. (In Russ.).

3. Betrozov O.I. Intensification of milk sugar technology. Dissertation abstract of the Candidat Technical Sci. M.: VNIIMP Publ.; 1990. 21 p. (In Russ.).

4. Khramtsov A.G. Whey phenomenon. St. Petersburg: Profession Publ.; 2011. 804 p. (In Russ.).

5. Sinelnikov B.M., Khramtsov A.G., Evdokimov I.A., Ryabtseva S.A., Serov A.V. Lactose and its derivatives. St. Petersburg: Profession Publ.; 2011. 768 p. (In Russ.).

6. Ryabtseva S.A. Development of physical and chemical bases of lactulose technology. Dissertation of the Dr. Technical Sci. Stavropol, 2001. 362 p. (In Russ.).

7. Global Food Forum – 2021. Industriya pitaniya = Food Industry. 2021;6(2):5-6. (In Russ.).

8. Khramtsov A.G. Technological breakthrough of the agrarian-and-food innovations in dairy case for example of universal agricultural raw materials. Membrane technology. Agrarno-pishchevye innovacii = Agrarian-and-food innovations. 2020;9(1):7-17. (In Russ.). https://doi.org/10.31208/2618-7353-2020-9-7-17.

9. Khramtsov A.G. Technological breakthrough of the agrarian-and-food innovations in dairy case for example of universal agricultural raw materials. Microfiltration. Agrarno-pishchevye innovacii = Agrarian-and-food innovations. 2020;10(2):7-20. (In Russ.). https://doi.org/10.31208/2618-7353-2020-10-7-20.

10. Khramtsov A.G. Technological breakthrough of the agrarian-and-food innovations in dairy case for example of universal agricultural raw materials. Ultrafiltration. Agrarno-pishchevye innovacii = Agrarian-and-food innovations. 2020;11(3):7-22. (In Russ.). https://doi.org/10.31208/2618-7353-2020-11-7-22.

11. Khramtsov A.G., Sergeev V.N. Technological breakthrough of the agrarian-and-food innovations in dairy case for example of universal agricultural raw materials. Nanofiltration. Agrarno-pishchevye innovacii = Agrarian-and-food innovations. 2020;12(4):7-19. (In Russ.). https://doi.org/10.31208/2618-7353-2020-12-7-19.

12. Khramtsov A.G. Technological breakthrough of the agrarian-and-food innovations in dairy case for example of universal agricultural raw materials. Reverse osmosis. Agrarno-pishchevye innovacii = Agrarian-and-food innovations. 2021;14(2):7-20. (In Russ.). https://doi.org/10.31208/2618-7353-2021-14-7-20.

13. Ragimova A.M. Study of the mineral composition of milk and the dynamics of the distribution of macro- and microelements in the production of dairy products. Leningrad, 1988. 126 p. (In Russ.).

14. Kolodkin A.M. Microelements of milk and their impact on the quality of dairy products. Irkutsk: Publishing House of Irkutsk University; 1986. 283 p. (In Russ.).

15. Khramtsov A.G. Research of physical and chemical bases and improvement of technological processes for the production of milk sugar. Dissertation of the Dr. Technical Sci. Moscow, 1973. 200 p. (In Russ.).

16. Gordienko M.G., Baurin D.V., Karetkin B.A., Shakir I.V., Panfilov V.I. Statistical processing of results of passive and active experiments in biotechnology. Moscow: D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia Publ.; 2015. 108 p. (In Russ.).

17. Zhidkov, V.E., Gornostaeva Z.V., Chernysheva Y.S. et al. Theoretical and methodological bases of quality and safety of food products. Stavropol: Service school Publ.; 2019. 108 p. (In Russ.).

18. Serov A.V. Theoretical substantiation and experimental studies of chemical-technological problems of obtaining, determining and using lactose and its derivative lactulose. Dissertation of the Dr. Technical Sci. Stavropol, 2004. 340 p. (In Russ.)

19. Hicks K.B. Removal of boric acid and related compounds from solutions of carbohydrates with a boron-selective resin (IRA-743). Carbohydrate Research. 1986;(147):39-48.

20. Kim V.V., Kiselev N.A., Evdokimov I.A., Serov A.V. Method for obtaining lactulose concentrate. Patent RF, no. 2169775, 2001.

21. Khramtsov A.G. Innovative priorities and practice of the technological platform for the modernization of the dairy industry of the agro-industrial complex. Voronezh: VGUIT; 2015. 260 p. (In Russ.)