Сведения об авторах

Применение мембранных технологий для переработки твердых отходов сокового производства 

Бежанидзе И. З., Концелидзе З. И., Харебава Т. Ш., Чиковани Д. М., Государственный университет им. Шота Руставели, Батуми, Грузия

 

Создание комплексных, безреагентных, безотходных, экологически чистых технологий утилизации отходов растительного сырья — приоритетное направление  успешного развития экономики Грузии. Переработка отходов сокового производства с выделением пектина позволит одновременно решить экономические  и экологические проблемы.

 

Цель исследования — разработка технологии получения изолятов пектина и витамина P из отходов плодов и овощей после отжима сока с применением кислоты и щелочи, полученных в процессе электродиализа морской воды.

 

Исследования проводили на модельной электродиализной установке при постоянном токе с использованием однослойных ионообменных (МК-40, МА-40) и двуслойных биполярных (МБ-2) мембран. Концентрация NaCI в морской воде составляла 15 г/л. Исследованы различные технологические схемы электродиализа для выбора наиболее эффективной из них.

 

Изучены закономерности получения кислоты и щелочи: производительность процесса, зависимость pH растворов кислоты и щелочи от приложенного напряжения, силы и плотности тока, исходного солесодержания, скорости и времени циркуляции потоков в установке. Определены оптимальные параметры процесса одновременного получения кислоты и щелочи.

 

На основании результатов исследования установлено следующее:

— процесс следует проводить в циркуляционном режиме с использованием биполярных мембран;

— оптимальный режим: напряжение 200 В, производительность процесса 200 л/ч·м ²;

— концентрация и качество полученных кислоты (0,08 н HCI, pH = 0,85)  и щелочи (0,1 н NaOH, pH = 12,8) достаточны для выделения пектиновых изолятов и витамина P из отходов производства соков.

 

Кислоту и щелочь, полученные методом электродиализа, использовали для выделения из отходов плодов (цитрусовые, яблоки, персики, вишня) и овощей (капуста, редис, баклажаны) пектина и витамина P в виде изолятов, которые далее концентрировали баромембранным методом — ультрафильтрацией на полых волокнах.

 

В ходе экспериментальных исследований установлено, что для полного выделения пектина необходимо проведение плазмолиза отходов, концентрирование изолятов должно осуществляться на полых полиамидных волокнах при давлении 1,8 атм, степень концентрирования изолятов (соответственно полнота выделения пектина) увеличивается в 7–8 раз.

 

Membrane Method Application for Recycling of Solid Waste Juice Production

 

 Bejanidze I. Z., Kontselidze Z. I., Kharebava T. Sh., Сhikovani D. M., Shota Rustaveli State University, Batumi, Georgia
 

The purpose of this research is the creation of reagentless, clean technologies for obtaining of pectin isolates and vitamin P from waste fruits and vegetables after squeezing the juice by using of acid and alkali, generated during marine water electrodialysis.

 

The studies were performed on the electrodialysis plant model with a constant current, using a single-layer ion-exchange (CM-40, MA-40) and two-layer bipolar (IB-2) membranes. The NaCI concentration in marine water was 15 g/l.

 

The regularities were established for obtaining acid and alkali: process productivity, the dependence of acid and alkali solutions pH on the applied voltage, current strength and density, initial salt concentration, speed and time of flow circulation in plant.

 

Acid and alkali generated by electrodialysis were used for obtaining pectin isolates and P vitamin from fruit waste (citrus, apples, peaches, cherries) and vegetable waste (cabbage, radish, eggplant), which were further concentrated by baro-membrane method —  ultrafiltration on hollow fibers.

 

 

Сведения об авторах
Бежанидзе Ирина Зурабовна, д-р хим. наук, проф., департамент химии, Государственный университет им. Шота Руставели, ул. Ниношвили, 35, Батуми, 6010, Грузия. Тел. +995 (222) 25-05-24. E-mail

Концелидзе Зураб Иосифович, д-р техн. наук, ст. науч. сотр.,  научный центр, направление аграрных и мембранных технологий, Государственный университет им. Шота Руставели, ул. Ниношвили, 35, Батуми, 6010, Грузия

Харебава Тина Шалвовна, д-р хим. наук, департамент химии, ассистент-профессор, Государственный университет им. Шота Руставели, ул. Ниношвили, 35, Батуми, 6010, Грузия

Чиковани Д. М., д-р с.-х. наук, ст. науч. сотр., научный центр, направление аграрных и мембранных технологий,  Государственный университет им. Шота Руставели, ул. Ниношвили, 35, Батуми, 6010, Грузия