Модифицирование полисульфоновых мембран наночастицами оксида станума (IV) для ультрафильтрации молока Джоджик О.Я. Студент Национальный университет «Киево-Могилянская академия» факультет естественных наук, Киев, Украина

Модифицирование полисульфоновых мембран наночастицами оксида станума (IV) для ультрафильтрации молока
Джоджик О.Я.
Студент
Национальный университет «Киево-Могилянская академия»
факультет естественных наук, Киев, Украина
E-mail: [email protected]
Ультрафильтрация является важным процессом в пищевой промышленности, особенно при приготовлении молочной продукции. Но ее использование ограничено загрязнением мембран и наличием концентрационной поляризации, что способствует уменьшению потока пермеата со временем. Одним из методов улучшения стойкости мембран к загрязнению – иммобилизация наночастичек с фотокаталитическими свойствами на поверхности мембран, таких как TiO2, ZrO2. В литературе отсутствуют данные о модификации поверхности мембран наночастицами SnO2, хотя они также обладают фотокаталитическими свойствами.
Для модификации использовали промышленные полисульфоновые мембраны UF-PES-020H с отсекающей способностью 20 кДа. Мембраны модифицировали методом “layer-by-layer”. Как позитивно заряженный полиэлектролит использовали полиэтиленимин с молекулярной массой 750 кДа, как негативно заряженные – натрий альгинат,
·- и
·-каррагинаны, натрий карбоксиметилцеллюлозу. Как последний негативно заряженный слой наносили наночастицы SnO2, стабилизированные растворами полиэлектролитов.
На первом этапе исследовали ультрафильтрацию белка бычьего сывороточного альбумина разных концентраций. Для немодифицированной мембраны концентрационная поляризация наблюдается уже при концентрации белка 0,02 %. А для мембран, модифицированных наночастицами, явление концентрационной поляризации в диапазоне концентраций 0,01-5,00 % не наблюдается. Электрофоретическим методом доказано, что нивелирование явления концентрационной поляризации обусловлено расщеплением белка наночастицами SnO2 на низкомолекулярные фрагменты.
На втором этапе исследовали уже непосредственно процесс ультрафильтрации молока на модифицированных мембранах. Концентрирования молока проводили в 3 раза. Качество концентрирования оценивали за такими показателями, как плотность, рН, сухой остаток, содержание молочного сахара и казеина как в фильтрате, так и в концентрате. Также исследовали способность концентрата к сырообразованию.
Исследования показали, что продуктивность мембран остается неизменной на протяжении более 8 часов в процессе ультрафильтрации молока, тогда как для немодифицированной мембраны наблюдается снижение продуктивности на 90 % на протяжении 20 минут. Модифицирование мембран полиэлектролитными слоями позволяет задерживать от 20 до 40 % молочного сахара и 70-90 % кальция, что является благоприятным для дальнейшего получения сыров из концентратов. Также сухой остаток в концентрате увеличивается в 2-2,5 раза, что приводит к уменьшению времени коагуляции молока при сырообразовании в присутствии сычужного фермента.


15

Приложенные файлы

  • doc 2469393
    Размер файла: 29 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий