Теоретические предпосылки пенообразования применительно к молочной сыворотке
14-05-2014, 11:09
Теоретические предпосылки формирования пенообразных дисперсных систем (ПДС) могут быть рассмотрены на основе современных представлений коллоидной химии.
Следует отметить особый вклад многих выдающихся ученых нашей страны в постановку и решение проблематики пенообразования, как явления — П.А. Ребиндера, И.Н. Влодавца, А.Д. Зимона, Е.Д. Щукина, Н.Б. Урьева, А.А. Трапезникова, А.В. Думанского, Б.В. Дерягина, А. Шелудко, В.Н. Измайловой, А.А. Абрамзона, П.М. Круглякова и других. Отдельные аспекты теории и практики пенообразования молочного сырья и получаемых из него продуктов рассмотрены в трудах Г.А. Кука, П.А. Ребиндера, И.Н. Влодавца, H.H. Липатова, А.П. Белоусова, В.Д. Харитонова, Ю.Я. Свириденко, Н.Н. Липатова (мл.), Г.В. Твердохлеб, К.К. Полянского, Н.И. Дунченко, В.Д. Суркова, З.С. Зобковой, С.М. Кунижева, И.А. Евдокимова, П.Г. Нестеренко, С.С. Гуляева-Зайцева, J. R. Brunner, Н. Mulder, P. Walstra, других известных ученых.
Пенообразные дисперсные системы (ПДС) представляют собой дисперсии, состоящие из пузырьков газа, разделенных прослойками жидкости, которые образуются при смешивании жидкости с газом во время ее переработки, транспортировки или при внедрении в нее газа. Дисперсия газа в жидкости, в которой концентрация газа мала, а толщина жидких прослоек сопоставима с размером газовых пузырьков, называется газовой эмульсией, или шаровой пеной.
Жидкости способны образовывать пены, состоящие как из пузырьков шарообразной формы (дисперсия воздушных пузырьков), так и из пузырьков, имеющих форму многоугольника и разделенных прослойками жидкости (ячеисто-пленочная пена). После прекращения насыщения жидкости газом во время нахождения системы в покое на поверхности жидкости в результате отстаивания воздушных пузырьков и их соединения друг с другом (коалесценции) постепенно формируется слой ячеисто-пленочной пены. Если скорость этого процесса очень велика, то уже при перемешивании возникающая воздушная дисперсия коалесцирует и образующаяся пена приобретает пленочно-ячеистую структуру.
При малой вязкости дисперсионной среды, как это имеет место у молочной сыворотки, ПДС являются короткоживущими. Вследствие большой разности плотностей газа и жидкости они быстро расслаиваются на чистую дисперсионную среду и более концентрированную пену, которая в зависимости от условий (типа и концентрации поверхностно-активного вещества (ПАВ), температуры и т.д.) либо быстро разрушается, либо превращается в полиэдрическую пену. Как исключение, долгоживущие шаровые пены получают из высоковязких жидкостей. Применительно к молочной сыворотке, это, безусловно, концентраты.
Образование устойчивой ПДС в чистой жидкости невозможно. Устойчивые полиэдрические ПДС получают только в присутствии ПАВ. Под действием ПАВ-пенообразователей снижается поверхностное натяжение на границе раздела жидкость-газ, облегчается диспергирование газа и уменьшается размер пузырьков, изменяется режим и скорость их всплывания.
Описанные авторами поверхностные явления имеют место также при создании продуктов с пенообразной структурой, качество которых зависит от интенсивности механического (гидродинамического) воздействия. В формировании пены с заданным составом И свойствами особую роль играют поверхностные явления на границе раздела фаз. С другой стороны, актуальным является вопрос о влиянии различных технологических факторов на качество формируемых ПДС.
Влияние различных технологических факторов и пути их реализации при получении пенообразных масс с заданным составом и свойствами, составляют важную задачу современного этапа развития пищевой промышленности на основе достижений коллоидной химии. Все положения классической теории пенообразования и ее практическое приложение могут быть распространены на молочную сыворотку, как один из видов молочного лактозосодержащего сырья и полидисперсную биотехнологическую систему.
Теоретические предпосылки формирования пенообразных дисперсных систем (ПДС) могут быть рассмотрены на основе современных представлений коллоидной химии.
Следует отметить особый вклад многих выдающихся ученых нашей страны в постановку и решение проблематики пенообразования, как явления — П.А. Ребиндера, И.Н. Влодавца, А.Д. Зимона, Е.Д. Щукина, Н.Б. Урьева, А.А. Трапезникова, А.В. Думанского, Б.В. Дерягина, А. Шелудко, В.Н. Измайловой, А.А. Абрамзона, П.М. Круглякова и других. Отдельные аспекты теории и практики пенообразования молочного сырья и получаемых из него продуктов рассмотрены в трудах Г.А. Кука, П.А. Ребиндера, И.Н. Влодавца, H.H. Липатова, А.П. Белоусова, В.Д. Харитонова, Ю.Я. Свириденко, Н.Н. Липатова (мл.), Г.В. Твердохлеб, К.К. Полянского, Н.И. Дунченко, В.Д. Суркова, З.С. Зобковой, С.М. Кунижева, И.А. Евдокимова, П.Г. Нестеренко, С.С. Гуляева-Зайцева, J. R. Brunner, Н. Mulder, P. Walstra, других известных ученых.
Пенообразные дисперсные системы (ПДС) представляют собой дисперсии, состоящие из пузырьков газа, разделенных прослойками жидкости, которые образуются при смешивании жидкости с газом во время ее переработки, транспортировки или при внедрении в нее газа. Дисперсия газа в жидкости, в которой концентрация газа мала, а толщина жидких прослоек сопоставима с размером газовых пузырьков, называется газовой эмульсией, или шаровой пеной.
Жидкости способны образовывать пены, состоящие как из пузырьков шарообразной формы (дисперсия воздушных пузырьков), так и из пузырьков, имеющих форму многоугольника и разделенных прослойками жидкости (ячеисто-пленочная пена). После прекращения насыщения жидкости газом во время нахождения системы в покое на поверхности жидкости в результате отстаивания воздушных пузырьков и их соединения друг с другом (коалесценции) постепенно формируется слой ячеисто-пленочной пены. Если скорость этого процесса очень велика, то уже при перемешивании возникающая воздушная дисперсия коалесцирует и образующаяся пена приобретает пленочно-ячеистую структуру.
При малой вязкости дисперсионной среды, как это имеет место у молочной сыворотки, ПДС являются короткоживущими. Вследствие большой разности плотностей газа и жидкости они быстро расслаиваются на чистую дисперсионную среду и более концентрированную пену, которая в зависимости от условий (типа и концентрации поверхностно-активного вещества (ПАВ), температуры и т.д.) либо быстро разрушается, либо превращается в полиэдрическую пену. Как исключение, долгоживущие шаровые пены получают из высоковязких жидкостей. Применительно к молочной сыворотке, это, безусловно, концентраты.
Образование устойчивой ПДС в чистой жидкости невозможно. Устойчивые полиэдрические ПДС получают только в присутствии ПАВ. Под действием ПАВ-пенообразователей снижается поверхностное натяжение на границе раздела жидкость-газ, облегчается диспергирование газа и уменьшается размер пузырьков, изменяется режим и скорость их всплывания.
Описанные авторами поверхностные явления имеют место также при создании продуктов с пенообразной структурой, качество которых зависит от интенсивности механического (гидродинамического) воздействия. В формировании пены с заданным составом И свойствами особую роль играют поверхностные явления на границе раздела фаз. С другой стороны, актуальным является вопрос о влиянии различных технологических факторов на качество формируемых ПДС.
Влияние различных технологических факторов и пути их реализации при получении пенообразных масс с заданным составом и свойствами, составляют важную задачу современного этапа развития пищевой промышленности на основе достижений коллоидной химии. Все положения классической теории пенообразования и ее практическое приложение могут быть распространены на молочную сыворотку, как один из видов молочного лактозосодержащего сырья и полидисперсную биотехнологическую систему.
- Оптимизация процесса электродиализного обессоливания
- Закономерности концентрирования сывороточных белков
- Разделение молочной сыворотки баро-и электромембранными методами
- Баромембранное разделение несепарированной подсырной сыворотки ультрафильтрацией
- Молекулярно-ситовая фильтрация молочной сыворотки
- Зарубежные схемы сепарирования молочной сыворотки
- Выделение белкового осадка из шламового пространства барабана сепаратора
- Эффективность процесса выделения казеиновой пыли и молочного жира из молочной сыворотки
- Научно-технические предпосылки сепарирования молочной сыворотки
- Характеристика молочной сыворотки и ее концентратов как объектов центробежного разделения
- Общие положения о сепарировании молочной сыворотки
- Оценка эффективности кондиционирования молочной сыворотки
- Инновационная технология низкотемпературной микрофильтрационной обработки молочной сыворотки
- Микрофильтрационная обработка молочной сыворотки
- Результаты лабораторных исследований при кондиционировании молочной сыворотки
- Обоснование технического решения при кондиционировании молочной сыворотки
- Общие положения о кондиционировании молочной сыворотки
- Современные способы промышленной обработки молочной сыворотки
- Промышленный опыт переработки и использования молочной сыворотки
- Тематические номера отраслевых журналов по переработке и использованию молочной сыворотки
- Международные научно-технические семинары по переработке и использованию молочной сыворотки
- Симпозиум ММФ «Лактоза и ее производные»
- Международные конференции по переработке и использованию молочной сыворотки
- Тематическая подборка литературы по переработке и использованию молочной сыворотки
- Патентная ситуация по переработке и использованию молочной сыворотки
- Обзор книжных изданий по переработке и использованию молочной сыворотки
- Исторический экскурс по переработке и использованию молочной сыворотки
- Общие положения о жизненном цикле молочной сыворотки
- Экологические аспекты при переработки молочной сыворотки
- Экономическая составляющая при переработки молочной сыворотки