ЭлБиб

ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 3, 2014

óñòàíîâëåíî, ÷òî äàæå ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå

ñòðóêòóðà âîäû èäåíòè÷íà ñòðóêòóðå ëüäà [5]. Ó âîäû

îáðàçóþùàÿ åå ñòðóêòóðó ðåàêöèÿ ãèäðàòàöèè îá-

ðàòèìà è íàõîäèòñÿ â ñîîòâåòñòâóþùåì òåìïåðàòó-

ðå òåðìîäèíàìè÷åñêîì ðàâíîâåñèè (Í

Î)

↔

nÍ

Î.

Ïðè íàãðåâàíèè âçàèìíàÿ èììîáèëèçàöèÿ ìîëåêóë

óìåíüøàåòñÿ, ÷òî çàìåòíî ïî èçìåíåíèþ åå âÿç-

êîñòè, è òåîðåòè÷åñêè äîëæíà ïîëíîñòüþ èñ÷åçàòü

ïðè 60...70 °Ñ, ïîñêîëüêó ýíåðãèÿ âîäîðîäíûõ ñâÿ-

çåé ñîñòàâëÿåò íåìíîãèì áîëüøå ïîëîâèíû ýíåð-

ãèè ïàðîîáðàçîâàíèÿ ïðè àòìîñôåðíîì äàâëåíèè.

Êàçàëîñü áû, âîäó ìîæíî ïîäãîòîâèòü ê ðåàêöèè

ãèäðàòàöèè, ïðîñòî íàãðåâ åå. Íî âñòóïàòü â ýòó

ðåàêöèþ îíà íà÷èíàåò, âåðîÿòíåå âñåãî, ñàìà ñ ñî-

áîé (!). Ïîýòîìó ñîíîõèìè÷åñêèé ìåòîä íàäòåïëî-

âîãî âîçäåéñòâèÿ íàèáîëåå ïðèãîäåí äëÿ òîãî, ÷òî-

áû ðàçäåëèòü âîäó íà îòäåëüíûå ìîëåêóëû, íå óâå-

ëè÷èâàÿ ïðè ýòîì èõ êèíåòè÷åñêóþ ýíåðãèþ, ò.å. íå

íàãðåâàÿ âîäó.

Áûëà èññëåäîâàíà âîçìîæíîñòü ïðèìåíåíèÿ òåõ-

íîëîãèè ñîíîõèìè÷åñêîé ïîäãîòîâêè âîäû ïðè âîñ-

ñòàíîâëåíèè ñóõîãî ìîëîêà è ñûâîðîòîê. Îáðàáîòêà

âîäû îñóùåñòâëÿëàñü ïðè íåïðåðûâíîé ðåöèðêóëÿ-

öèè ÷åðåç ëàáîðàòîðíûé êàâèòàöèîííûé ðåàêòîð.

Ïèùåâóþ áåçîïàñíîñòü èññëåäîâàëè ïóòåì áèîòåñ-

òèðîâàíèÿ ïî ìåòîäèêå òîêñèêîëîãè÷åñêîé îöåíêè

ïèùåâûõ ïðîäóêòîâ [6]. Áûëî ïðîèçâåäåíî ñðàâíå-

íèå êîëè÷åñòâà èíôóçîðèé âèäà

Tetrahymena pyri-

formis

â ïðîáàõ âîññòàíîâëåííîé òâîðîæíîé ñûâî-

ðîòêè ðàñïûëèòåëüíîé ñóøêè ÷åðåç îïðåäåëåííûå

ïðîìåæóòêè âðåìåíè. Â ñûâîðîòêå âîññòàíîâëåííîé

íà ïðîøåäøåé êàâèòàöèîííóþ îáðàáîòêó âîäå â òå-

÷åíèå âñåãî îïûòà êîëè÷åñòâî èíôóçîðèé áûëî

áîëüøå, ÷åì â ñûâîðîòêå, âîññòàíîâëåííîé íà íåîá-

ðàáîòàííîé âîäå.

Óâåëè÷åíèå êîëè÷åñòâà èíôóçîðèé ñî âðåìåíåì

òàêæå ïðåâàëèðîâàëî. Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî êà-

âèòàöèîííàÿ îáðàáîòêà çíà÷èòåëüíî èçìåíÿåò ôè-

çèêî-õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà âîäû è íå ñîçäàåò ïðè

ýòîì ôàêòîðîâ, îòðèöàòåëüíî âëèÿþùèõ íà ðîñò è

ðàçìíîæåíèå ïðîñòåéøèõ. Ñóõàÿ ñûâîðîòêà ëó÷øå

ðàñòâîðÿåòñÿ â òàêîé âîäå, à ïèùåâàÿ öåííîñòü ðàñ-

òâîðà ïîâûøàåòñÿ.

Óâåëè÷åííûé ðîñò êóëüòóðû èíôóçîðèé îïðåäå-

ëÿåòñÿ áîëüøåé êîíöåíòðàöèåé â ðàñòâîðå ïèòà-

òåëüíûõ âåùåñòâ, äîñòóïíûõ ïðîñòåéøèì. Íåêîòî-

ðûå õàðàêòåðèñòèêè ïîëó÷åííûõ ðàñòâîðîâ ïðèâå-

äåíû â òàáëèöå.

Ñïåöèàëèñòàì ìîëî÷íîé ïðîìûøëåííîñòè èçâå-

ñòíî, ÷òî ïîíèæåííàÿ âðåìåííàÿ æåñòêîñòü âîäû

áëàãîïðèÿòñòâóåò ïîëó÷åíèþ âûñîêîãî êà÷åñòâà

âîññòàíîâëåííûõ ñìåñåé [7]. Êàâèòàöèÿ æå çà ñ÷åò

íàäòåïëîâîãî ìåõàíèçìà ïåðåäà÷è ýíåðãèè ïîçâîëÿ-

åò ëåãêî ïåðåâîäèòü ðàñòâîðèìûå áèêàðáîíàòû â íå-

ðàñòâîðèìóþ êàðáîíàòíóþ ôîðìó [8]. Ìåõàíèçì ðå-

àêöèé îñíîâàí íà ðàçðóøåíèè ðàñïðîñòðàíÿþùè-

ìèñÿ â âîäå èìïóëüñàìè äàâëåíèÿ îò êàâèòàöèè ãèä-

ðàòíûõ îáîëî÷åê ðàñòâîðåííûõ è ñóùåñòâóþùèõ â

âèäå èîíîâ áèêàðáîíàòîâ Ñà(ÍÑÎ

)

è Mg(HCÎ

)

ò.å. íà äåãèäðàòàöèè èîíîâ è ñòèìóëèðîâàíèè òåì

ñàìûì ïåðåõîäà ýòèõ ñîëåé æåñòêîñòè â àìîðôíóþ

êîëëîèäíóþ ôîðìó ÑàÑÎ

, è MgCÎ

Ñóùåñòâóþò ñîíîõèìè÷åñêèå ðåàêòîðû, ñîçäàþ-

ùèå êðîìå óëüòðàçâóêîâûõ âîëí, ðàñïðîñòðàíÿåìûõ

â âîäå, åùå è àêóñòè÷åñêóþ êàâèòàöèþ, âîçíèêàþ-

ùóþ ïðè ïðåîäîëåíèè àìïëèòóäîé çâóêîâîãî äàâ-

ëåíèÿ íåêîåãî ñâîéñòâåííîãî âîäå ïðè ëþáûõ êîí-

êðåòíûõ ôèçè÷åñêèõ óñëîâèÿõ êàâèòàöèîííîãî ïî-

ðîãà. Äëÿ ýòîãî óëüòðàçâóêîâûå èçëó÷àòåëè óñòà-

íàâëèâàþò íà âîäîïðîâîäíûõ òðóáàõ, ïî êîòîðûì

ïîäàåòñÿ âîäà. Òàêèì îáðàçîì, ó÷àñòêè òðóá ñ óñòà-

íîâëåííûìè íà íèõ èñòî÷íèêàìè óëüòðàçâóêîâûõ

êîëåáàíèé ïî îïðåäåëåíèþ ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé

êàâèòàöèîííûå ðåàêòîðû ïðîòî÷íîãî òèïà, ê êîí-

ñòðóêöèè êîòîðûõ ìîæíî ïðåäúÿâëÿòü îñîáûå òåõ-

íè÷åñêèå òðåáîâàíèÿ è îáåñïå÷èâàòü âûïîëíåíèå

ýòèõ òðåáîâàíèé.

Òàêèå òðåáîâàíèÿ âûïîëíåíû ïðè èñïîëüçîâà-

íèè ðåàêòîðà [9], êîòîðûé ïðåäíàçíà÷åí äëÿ èí-

òåíñèôèêàöèè õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé ïîä âîçäåéñòâè-

åì èìïóëüñîâ äàâëåíèÿ, ïîðîæäàåìûõ ïóëüñàöèåé

êàâèòàöèîííûõ ïóçûðüêîâ. Îí ìîæåò áûòü èñïîëü-

çîâàí è äëÿ óìÿã÷åíèÿ âîäû, òàê êàê â íåì ïðîèñ-

õîäèò ðàçðóøåíèå äèïîëü-äèïîëüíûõ âçàèìîäåé-

ñòâèé ìåæäó ìîëåêóëàìè âîäû è èîíäèïîëüíûõ âçà-

èìîäåéñòâèé ìåæäó ýòèìè ìîëåêóëàìè è èîíà-ìè

ðàñòâîðåííûõ â íåé âåùåñòâ.

Ðåàêòîð ñîäåðæèò åäèíñòâåííûé èçëó÷àòåëü ïëî-

ñêîé âîëíû, à ðàçìåð åå ôðîíòà ñòðîãî îãðàíè÷åí.

Äðîáíàÿ ÷àñòü ÷èñëà, âûðàæàþùåãî îòíîøåíèå

ñðåäíåãî ðàññòîÿíèÿ îò âñåõ òî÷åê ðàáî÷åãî îáúå-

ìà âîäû â íåì äî åãî ãåîìåòðè÷åñêîãî öåíòðà ê äëè-

íå âîëíû óëüòðàçâóêà â âîäå, íå äîëæíà ïðåâûøàòü

òðåõ ïÿòûõ. Ýòîò ðåàêòîð ïîçâîëÿåò óñèëèòü êàâè-

òàöèþ äëÿ ïîâûøåíèÿ åå ýôôåêòèâíîñòè, òîëüêî

èçìåíèâ õèìè÷åñêèé ñîñòàâ âîäû, êàê ýòî ñäåëà-

íî, íàïðèìåð, â [10]. Íî ýòîãî íåëüçÿ äåëàòü, åñëè

âîäà èñïîëüçóåòñÿ â ïèùåâîé ïðîìûøëåííîñòè â

ñîñòàâå ïðîäóêòîâ ïèòàíèÿ.

Íî êàâèòàöèþ ìîæíî óñèëèòü, íå èçìåíÿÿ ïà-

ðàìåòðîâ æèäêîñòè, ïóòåì ôàçîâîãî óïðàâëåíèÿ

íåñêîëüêèìè äåéñòâóþùèìè â åå îáúåìå íåçàâè-

ñèìî äðóã îò äðóãà óëüòðàçâóêîâûìè âîëíàìè îäè-

íàêîâîé ÷àñòîòû, ò.å. îñóùåñòâèòü íåïàðàìåòðè÷åñ-

êîå óñèëåíèå ìíîãîïóçûðüêîâîé êàâèòàöèè ñ ìàê-

ñèìóìîì â çàäàííîé ÷àñòè îáúåìà æèäêîñòè çà ñ÷åò

ñóïåðïîçèöèè òàì èñïóñêàåìûõ ïóçûðüêàìè èì-

ïóëüñîâ äàâëåíèÿ [11].

Ïðîùå âñåãî òàêîå óñèëåíèå ìîæíî îñóùåñòâèòü

â ãåîìåòðè÷åñêîì öåíòðå îáúåìà, åñëè äåéñòâóþ-

Бело

2,23 2,22 2,22 2,35 2,34 2,34

С хой обезжиренный 5,95 5,92 5,92 6,26 6,25 6,25

молочный остато

Массовая доля в восстановленной сыворот е, %

1 2

3 1

Пробы на

необработанной

воде

Пробы на

обработанной

воде

Компонент

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека