foodindustryПищевая промышленность: наука и технологииFood Industry: Science and Technology2073-4794Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствиюfoodindustry-437Research ArticleСтатьиПовышение качества и энергетической эффективности изготовления желатина при помощи мембранных технологийImproving the quality and energy efficiency of manufacturing gelatin using membrane technologies with membrane technology applicationДымарО. В.DymarO. V.

Дымар Олег Викторович — доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудникул. Козлова, 29, 220037, г. Минск, Республика Беларусь

Dymar Oleg V. — ing., Рh.D, D.E.Sc., Professor, Chief Researcher

29, Kozlova st., 220037, Minsk, Republic of Belarus

dymarov@tut.byДымарТ. И.DymarT. I.

Дымар Татьяна Иосифовна — директор представительства АО «MEGA a.s.»

Dymar Tatyana I. — director in the representative office «MEGA a.s.» (Czech Republic) in the Republic of Belarus

Minsk

Tatiana.Dymar@mega.czЯковлеваМ. Р.YakovlevaM. R.

Яковлева Мария Романовна — инженер-технолог

ул. Козлова, 29, 220037, г. Минск, Республика Беларусь

Yakovleva Maryia R. — engineer-technologist

29, Kozlova st., 220037, Minsk, Republic of Belarus

sugar@belproduct.comРУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию»; Представительство АО «МЕГА» в Республике БеларусьRUE “Scientific and Practical Centre for Foodstuffs of the National Academy of Sciences of Belarus”; Representative of MEGA a.s. in Republic of BelarusПредставительство АО «МЕГА» в Республике БеларусьRepresentative of MEGA a.s. in Republic of BelarusРУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию»RUE “Scientific and Practical Centre for Foodstuffs of the National Academy of Sciences of Belarus”2020300320201311219Copyright © Дымар О.В., Дымар Т.И., Яковлева М.Р., 20202020Дымар О.В., Дымар Т.И., Яковлева М.Р.Dymar O.V., Dymar T.I., Yakovleva M.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://foodindustry.belal.by/jour/article/view/437

В статье представлены результаты исследования применения процессов ультрафильтрации для концентрирования желатинового бульона c целью сокращения энергозатрат и электродиализа для деминерализации в технологии производства желатина. Исследован состав, физико-химические свойства сырья и продуктов, как массовая доля сухих веществ, золы, белкового и небелкового азота, а также содержание отдельных микроэлементов. Изучен процесс глубокой деминерализации желатинового бульона и по результатам выстроена зависимость снижения удельной электропроводности от продолжительности процесса электродиализа. Показано, что применение баромембранных технологий позволяет добиться четырехкратного концентрирования исходного сырья, что делает возможным снизить в 4 раза мощность вакуум-выпарных установок. Также применение электродиализа делает возможным получение продукта с остаточной зольностью ниже предела определения стандартными методами. Результаты исследования показали, что применение мембранных технологий позволяет значительно снизить энергозатраты на сушку желатина и повысить качество готового продукта.

The article presents the results of the research of ultrafiltration and electrodialysis application in gelatin production. Ultrafiltration and electrodialysis are membrane processes which are used for concentration and demineralization of gelatin broth. The changes in total solids, ash content, protein and non-protein nitrogen content and minerals profile were investigated in samples of raw materials and broth after treatment. Applying of pressure driving membrane technologies allows to achieve concentration of the raw material, which makes it possible to reduce the capacity of evaporators for 4 times. The treatment on the electrodialyse membrane makes it possible to obtain deep demineralized product with residual ash content below the limit of determination by standard methods. The relation between the decrease in electrical conductivity and the duration of the electrodialysis was displayed in diagram. According to the study the use of membrane technology can significantly reduce the energy consumption for evaporation gelatin and improve the quality of the finished product.

деминерализацияжелатинэлектродиализультрафильтрациямембранные технологиивакуум-выпарная установказольностьудельная электропроводимостьdemineralizationgelatinelectrodialysisultrafiltrationmembrane technologyevaporatorselectrical conductivityash contentРабота выполнена при поддержке компании MEGA a.s. (Чешская Республика) и ОАО «МОЖЕЛИТ» (Республика Беларусь).This work was supported by the MEGA a.s. (Czech Republic) and JSC Mogelit (Republic of Belarus).ReferencesЖелатин. Технические условия: ГОСТ 11293-89. — Введ. 01.07.91. — Москва: Государственный агропромышленный комитет СССР, переиздание 2001. — 9 с.Gelatin. Tehnicheskie usloviya. [Gelatin. Technical conditions.] GOST 11293-89. — Enter 07.01.01. — Moscow: USSR State Agricultural and Industrial Committee, 2001. — 9 p. (in Russian).Технология производства желатина [Электронный ресурс] / Официальный сайт ОАО «Можелит». — 2014. — Режим доступа: http://gelatin.by/partners/technology. — Дата доступа: 15.08.2019.Tekhnologiya proizvodstva zhelatina. [Technology of production of gelatin.] // Official website JSC «Mogelit» [Electronic resource] — 2014. — Mode of access : http://gelatin.by/partners/technology. — Date of access : 07.05.2019 (in Russian).Gilsenan, P.M. Viscoelasticity of thermo reversible gelatin gels from mammalian and piscine collagen / P.M. Gilsenan, S.B. Ross-Murphy // Journal of Rheology. — 2000. — № 44. — P. 871–882.Gilsenan P.M. Viscoelasticity of thermo reversible gelatin gels from mammalian and piscine collagen. / P.M. Gilsenan, S.B. Ross-Murphy // Journal of Rheology. — 2000. — № 44. — P. 871–882 (in Russian).Ильина, С.И. Электромембранные процессы: учеб. пособие / С.И. Ильина — М: РХТУ им. Менделеева, 2013. — 57 с.Ilina S.I. Elektromembrannyye protsessy [Electromembrane processes]: tutorial / S.I. Ilyina. — M: RHTU named Mendeleev, 2013. — 57 p. (in Russian).Производство и применение желатина в пищевой промышленности [Электронный ресурс] / Электронный архив Национального университета пищевых технологий. — Киев, 2005. — Режим доступа: http://dspace.nuft.edu.ua/jspui/bitstream/123456789/10331/1/Production%20and%20use.pdf. — Дата доступа : 15.08.2019.Proizvodstvo i primeneniye zhelatina v pishchevoy promyshlennosti. [Production and use of gelatin in the food industry.] // eNUFTIR [Electronic resource] — 2014. — Mode of access : http://dspace.nuft.edu.ua/jspui/bitstream/123456789/10331/1/Production%20and%20use.pdf. — Date of access : 07.17.2019 (in Russian).Производство желатина. Современные технологии производства желатина Gelita и его производных [Электронный ресурс] / КоллагенПром. — 2016. — Режим доступа: https://hay-farm.ru/images/files/buklet_gelatine_production_russian-1.pdf. — Дата доступа: 15.08.2019.Proizvodstvo zhelatina. Sovremennyye tekhnologii proizvodstva zhelatina Gelita i yego proizvodnykh. [Gelatin production. Modern technologies for the production of gelatin Gelita and its derivatives.] // CollagenProm [Electronic resource] — 2016. — Mode of access : https://hay-farm.ru/images/files/buklet_gelatine_production_russian-1.pdf. — Date of access : 05.07.2019 (in Russian).Гаршина, Т.И. Переработка молочной сыворотки с помощью электродиализа / Т.И. Гаршина // Молочная промышленность. — 2012. — №11. — C. 55–57.Garshina T.I. Pererabotka molochnoy syvorotki s pomoshch’yu elektrodializa [Processing milk whey with the help of the electrodialysis] / T.I. Garshina // Dairy industry. — 2012. — №11. — p. 55–57 (in Russian).Джафаров, А.Ф. Производство желатина / А.Ф. Джафаров. — Москва: Агропромиздат, 1990. — 287 с.Dzhafarov A.F. Proizvodstvo zhelatina. [Gelatin production.] / A.F. Dzhafarov. — Moscow: Agropromizdat, 1990. — 287 p. (in Russian).Кецелашвили, Д.В. Технология мяса и мясных продуктов: учеб. пособие: в 3 ч. / Д.В. Кецелашвили. — Кемерово: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2004. — Ч. 3. — 115 с.Kecelashvili D.V. Tekhnologiya myasa i myasnykh produktov. [Technology of meat and meat products]: tutorial: in 3 parts / D.V. Kecelashvili. — Kemerovo: Kemerovo Institute of Food Science and Technology, 2004. — P. 3. — 115 p. (in Russian).Производство желатина [Электронный ресурс] / Интернет-портал Учебные материалы и документы. — 2014. — Режим доступа: https://works.doklad.ru/view/d1gATHMwMaM.html. — Дата доступа: 15.08.2019.Proizvodstvo zhelatina. [Gelatin production.] // Internet-portal Educational materials and documents. [Electronic resource] — 2014. — Mode of access : https://works.doklad.ru/view/d1gATHMwMaM.html. — Date of access : 05.07.2019 (in Russian).Подготовка и характеристика желатинов из шкур синего крокера (Johnius dussumieri) и короткого лопатки (Decapterus macrosoma) / К.С. Чеу, М.С. Нориза, З.Ю. Кьяу, Н.К. Хауэлл // Food Chemistry. — 2007. — № 101. — С. 386–391.Preperation and characterisation of gelatins from the skins of sin croaker (Johnius dussumieri) and shortfin scad (Decapterus macrosoma) / C.S. Cheow [et al.] // Journal of Food Chemistry. — 2007. — №101. — p. 386–391.Processing optimization and functional properties of gelatin from shark (Isurus oxyrinchus) cartilage. / S.M. Cho, K.S. Kwak, D.C. Park, Y.S. Gu, C.I. Ji, D.H. Jang. // Food Hydrocolloids. — 2004. — № 18. — P. 573–579.Processing optimization and functional properties of gelatin from shark (Isurus oxyrinchus) cartilage. / S.M. Cho, K.S. Kwak, D.C. Park, Y.S. Gu, C.I. Ji, D.H. Jang. // Food Hydrocolloids. — 2004. — №18. — P. 573–579.Технологии мембранной фильтрации технологических растворов и сред. Производство желатина [Электронный ресурс] / Информационный ресурс BFCTech.ru. –2014. — Режим доступа: https://membrane.nethouse.ru/static/doc/0000/0000/0231/231269.my7f33fo1x.pdf. — Дата доступа: 15.08.2019.Tekhnologii membrannoy fil’tratsii tekhnologicheskikh rastvorov i sred. Proizvodstvo zhelatina. [Technologies of membrane filtration of technological solutions and media. Gelatin production.] // Information resource BFCTech.ru [Electronic resource] — 2014. — Mode of access : https://membrane.nethouse.ru/static/doc/0000/0000/0231/231269.my7f33fo1x.pdf. — Date of access : 05.07.2019 (in Russian).Машины и аппараты пищевых производств: учеб. пособие / С.Т.Антипов [и др.]; под ред. В.А. Панфилова. — М.: Высш. шк., 2001. — 703 с.Mashiny i apparaty pishchevykh proizvodstv. [Machines and devices for food production.] Tutorial / S.T. Antipov [et al]; ed. V.A. Panfilov. — M.: Vysh. shk., 2001. — 703 p. (in Russian).Технология мяса и мясных продуктов: в 3 томах. / сост.: И.А. Рогов, А.Г. Забашта, Г.П. Казюлин. — Москва : КолосС, 2009. — Т.1. : Общая технология мяса. — 565 с.Rogov I.A. Tekhnologiya myasa i myasnykh produktov. [Technology of meat and meat products.]: in 3 books / authors: I.A. Rogov, A.G. Zabashta, G.P. Kazyulin. — M: ColosS, 2009. — Book 1: Obshchaya tekhnologiya myasa = General technology of meat. — 565 p. (in Russian).Производство желатина из кости [Электронный ресурс] / Все о технологии мяса. — 2012. — Режим доступа: http://promeat-industry.ru/tehnologiya-myasa/213-proizvodstvo-zhelatina-iz-kosti-chast-1.html. — Дата доступа: 15.08.2019.Proizvodstvo zhelatina iz kosti. [Production of gelatin from the bone.] // Vse o proizvodstve myasa [All about meat processing]. [Electronic resource] — 2012. — Mode of access : http://promeat-industry.ru/tehnologiya-myasa/213-proizvodstvo-zhelatina-iz-kosti-chast-1.html. — Date of access: 05.07.2019 (in Russian).Мулдер, М. Введение в мембранную технологию: учеб. пособие / М. Мулдер. — Москва: Мир, 1999. — 513 с.Mulder M. Vvedeniye v membrannuyu tekhnologiyu. [Introduction to membrane technology] Tutorial / M. Mulder. — Moscow: Mir, 1999. — 513 p. (in Russian).Джонсон-Бэнкс, Ф.А. Желатин. Пищевые гели / Ф.А. Джонсон-Бэнкс // Elsevier Applied Food Science Series, New York. — 2007. — С. 233–289.Johnston-Banks FA. Gelatin. Food gels. / F.A. Johnston-Banks // Elsevier Applied Food Science Series. — 2007. — p. 233–289 (in Russian).Области применения желатина [Электронный ресурс] / Официальный сайт ОАО «Можелит». — Могилев, 2014. — Режим доступа : http://gelatin.by/pictures/sfery_primenenija_zhelatina.pdf. — Дата доступа : 15.08.2019.Oblasti primeneniya zhelatina. [Application areas of gelatin.] // Official website JSC «Mogelit» [Electronic resource] — 2014. — Mode of access : http://gelatin.by/pictures/sfery_primenenija_zhelatina.pdf. — Date of access : 05.07.2019 (in Russian).Оборудование для производства желатина [Электронный ресурс] / Официальный сайт Агромаш — пищевое оборудование. — 2006. — Режим доступа: http://www.agro-mash.ru/ob-proizv_gelatin.htm. — Дата доступа: 15.08.2019.Oborudovaniye dlya proizvodstva zhelatina. [Equipment for the production of gelatin.] // Official website Agromash — foodstuffs equipment. [Electronic resource] — 2006. — Mode of access : www.agro-mash.ru/ob-proizv_gelatin.htm. — Date of access : 05.07.2019 (in Russian).Промышленное производство желатина — Теория и практика [Электронный ресурс] / Интернет-портал ACADEMIA. — 2014. — Режим доступа: https://www.academia.edu/8410348/Industrial_Gelatin_Manufacture-Theory_and_Practice. — Дата доступа: 15.08.2019.Industrial Gelatin Manufacture-Theory and Practice. // Internet-portal ACADEMIA. [Electronic resource] — 2014. — Mode of access : https://www.academia.edu/8410348/Industrial_Gelatin_Manufacture-Theory_and_Practice . — Date of access : 05.07.2019 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.