lasts 5–10 seconds and the saturation of reaction medium is achieved by electrical 
discharge dispersion of metal granules and electrodes. At this stage, electrical 
discharges between conductive metal granules do not occur systematically, but their 
intensity increases with time. The second (active) stage of the process consists of linear 
formation of electrical discharges accompanied by active granule dispersion and 
saturation of reaction medium with metal particles. This stage lasts 20–120 s for 
magnesium granules and 20–60 s for manganese granules. However, increasing 
treatment time leads to the inter-electrode zone gradually filling with metal particles, 
which causes a decrease of the area for the potential formation of local discharges (third 
stage). Due to the accumulation of electrical discharge dispersion products, the 
electrical conductivity of the medium increases (see Table 4). Under such conditions, 
part of the energy in the discharge channel is spent not on dispersion but on the heating 
of the contacting granules, while the proportion of metal microfraction increases, 
which is not desirable. The intensity of discharges gradually fades. 

Table 4 Initial physical and chemical parameters of whey samples 

Whey type 

pH 

Redox potential, (-) E, mV 

sour milk 

4,18±0,20 

10±0,5 

cheese 

6,3±0,30 

11±0,5 

desalted 

5,30±0,25 

5±0,25 

 

Thus, the duration of electrical discharge treatment of milk whey and its electrical 

conductivity are important factors that influence the degree of enriching the reaction 
medium with metal particles. 

However, it has been noted that an increase of treatment exposure over 120 s has 

a negative effect on the sensory qualities of milk whey. Thus, test samples of milk 
whey treated for over 90 s in a discharge chamber with a manganese electrode system 
and for over 120 s in a chamber with a magnesium electrode system were characterized 
by a pronounced specific taste and aroma, unusual for desalted whey. This taste and 
aroma were absent or unnoticeable if the treatment duration was 30–60 s. 

The results of studying the physical and chemical parameters of milk whey before 

and after the electrical discharge treatment in a layer of conductive metal granules are 
presented in Tables 4 and 5. 

The results show that electrical discharge treatment of milk whey increases pH. 

This effect is slightly more pronounced when using manganese electrodes. This can be 
explained by the interaction of metals with the "acidic" component of whey, i.e. lactic 
and citric acid. Both magnesium and manganese tend to form lactates and citrates. 
Complexes have a 1:1 composition and close values of stability constants. Complexes 
with lactic acid have lgβ = 0.93 (magnesium lactate) and lgβ = 1.19 (manganese lactate) 
[21]. 

- 1596 -