نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسنده
گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.
چکیده
ویسکوزیته و دانسیته ازجمله مهمترین خواص فیزیکی برای تجزیه و تحلیل کارایی فرآیندهای غشایی و همچنین طراحی یک فرآیند غشایی جدید هستند. به‌علاوه انرژی موردنیاز برای پمپاژ سیال فرآیند نیز تابعی از مقدار این دو خصوصیت فیزیکی است. در این تحقیق ابتدا اثر عوامل مختلف فرآیند نظیر اختلاف فشار در عرض غشاء (51، 101، 152، 203، 253 کیلوپاسکال) و درجه حرارت (30، 40 و 50 درجه سانتی‌گراد) و همچنین اثر خصوصیات فیزیکوشیمیایی مانند pH (67/6، 43/6، 25/6 و 97/5) و درصد چربی (09/0، 19/1، 4/2، 26/3 درصد) بر ویسکوزیته و دانستیه تراوه در طی فرآیند اولترافیلتراسیون شیر موردبررسی قرار گرفت. سپس با کمک نرم افزار آماری Sigmastat دو مدل رگرسیون چندمتغیره خطی به‌منظور پیشگویی ویسکوزیته و دانسیته در فرآیند اولترافیلتراسیون شیر به‌دست آمد. نتایج تجربی نشان داد که با افزایش دمای فرآیند و درصد چربی شیر مقدار ویسکوزیته و دانسیته کاهش می‌یابد. تغییرات pH تأثیر چندانی بر ویسکوزیته و دانسیته نداشت. اما با افزایش اختلاف فشار عملیاتی رفتار دوگانه‌ای مشاهده شد، به‌طوری‌که تا فشار 152 کیلوپاسکال مقدار دانسیته و ویسکوزیته افزایش یافت؛ ولی ادامه افزایش فشار موجب کاهش دانسیته و ویسکوزیته گشت. درضمن نتایج مدلسازی آماری برای ویسکوزیته و دانسیته نشان داد که ویسکوزیته تنها تابعی از دما است و بین داده های واقعی با مقادیر پیشگویی‌شده توسط مدل همبستگی عالی (976/0 = R) وجود دارد، درحالی‌که دانسیته وابسته به درصد چربی و دما بوده و بین داده های تجربی با مقادیر به‌دست آمده توسط مدل انتخابی همبستگی خوبی (904/0 = R) مشاهده شد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Regression models of viscosity and density of permeate as a function of operation parameters in ultrafiltration of milk
نویسنده [English]
- Seyed Mohammad Ali Razavi
Department of Food Science and Technology, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran.
چکیده [English]
Viscosity (µ) and density (ρ) are important physical roperties for analysis of membrane processes performance and for designing a new membrane process. In addition, the energy requirement for fluid pumping is depend on these two physical properties magnitiude. In this study, firstly, the effects of different process factors such as transmembrane pressure (51, 101, 152, 203 and 253 kPa), temperature (30,40 and 50ºC) and the effects of physico-chemical properties such as milk pH (6.67, 6.43, 6.25 and 5.97), milk fat percent (0.09, 1.19, 2.4, 3.26) on the viscosity and density of permeate have been considered. Two linear multiple regression models were then developed by Sigmastat software for prediction of µ and ρ during milk ultrafiltration. The experimental results showed that µ and ρ decreased as fat percent or temperature increased. pH had no considerable effect on µ and ρ. Furtheremore, increasing transmembrane pressure to 152 kPa led to an increase in both µ and ρ, while further increasing to 253 kPa resulted in a decrease in both µ and ρ. The statistical modeling results showed that the viscosity is only significantly depend on temperature and there was an excellent agreement between actual and predicted data (R=0.976), whereas the density is siginificantly depends on both temperature and fat percent and there was a good agreement between experimental and predicted data (R=0.904).
کلیدواژه‌ها [English]
- Ultrafiltration
- milk
- viscosity
- density
- permeate and modeling
)
ارسال نظر در مورد این مقاله