شفاف‌سازی آب‌نارنج با استفاده از اولترافیلتراسیون: بهینه‌سازی شار تراوه و مقاومت گرفتگی با روش سطح پاسخ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی لاتین

نویسندگان

• محمدمهدی سیدآبادی ¹
• مهدی کاشانی نژاد ²
• علیرضا صادقی ماهونک ³
• یحیی مقصودلو ⁴
• فخرالدین صالحی ⁵

¹ دانشگاه فردوسی/ دانشگاه گرگان

² دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.

³ دانشگاه

⁴ دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

⁵ دانشگاه بوعلی سینا، همدان

https://doi.org/10.22067/ifstrj.v12i3.45562

چکیده

کدورت آب‌‌نارنج بعد از آبگیری بر روی کیفیت، ماندگاری و تغلیظ آبمیوه مؤثر است. بنابراین شفاف‌سازی آبمیوه یک فرآیند مهم در صنعت فرآوری میوه است. هدف از این پژوهش بررسی پارامترهای عملیاتی غشاء شامل فشار (220-120 کیلوپاسکال) و دما (35-25 درجه سانتی‌گراد) بر شار تراوه و مقاومت هیدرولیک در حین شفاف‌سازی غشایی آب‌نارنج بود. روش سطح پاسخ برای بهینه‌سازی پارامترهای عملیاتی استفاده شد. نتایج آزمایشات نشان داد با افزایش دما شار تراوه افزایش یافت، اما مقاومت هیدرولیک کل (R_T)، مقاومت پلاریزاسیون تغلیظ (R_cp) و مقاومت لایه ژل (R_g) در این شرایط کاهش یافت. شار تراوه، مقاومت غشاء (R_m)، R_T، R_cp و شاخص گرفتگی با افزایش فشار افزایش یافت. شاخص گرفتگی و R_m رفتار متفاوتی را با توجه به تغییرات دما نشان دادند. نتایج بهینه‌سازی فرآیند نشان داد بهترین شرایط برای به حداکثر رساندن شار تراوه و به‌حداقل رساندن شاخص گرفتگی و R_T در دمای 35 درجه سانتی‌گراد و 120 کیلوپاسکال با حداکثر مطلوبیت 761/0 به‌دست می‌آید.

کلیدواژه‌ها

• نارنج
• شفاف‌سازی
• اولترافیلتراسیون
• روش سطح پاسخ

عنوان مقاله [English]

Clarification of sour orange juice by ultrafiltration: Optimization of permeate flux and fouling resistances using response surface methodology

نویسندگان [English]

• Mohammadmahdi Seyedabadi ¹
• Mahdi Kashani-Nejad ²
• Alireza Sadeghi Mahoonak ³
• Yahya Maghsoudlou ⁴
• Fakhreddin Salehi ⁵

¹ Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources

² Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources.

³

⁴ Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources

⁵ Bu-Ali Sina University

چکیده [English]

The turbidity of sour orange juice after juice extraction affects on quality, shelf-life and concentration of juice. Therefore, juice clarification is an important operation in the fruit processing industry. The goal of this study was evaluating the effect of membrane operation parameters including pressure (120-220 kPa) and temperature (25-35 ºC) on the permeate flux and hydraulic resistance of sour orange juice during membrane clarification. Response surface methodology (RSM) was used to optimizing the operating parameters. Results of the experiments showed that the permeate flux was raised with increasing of temperature, but total hydraulic resistance (RT), concentration polarization resistance (Rcp) and gel layer resistance (Rg) was decreased in mentioned condition. The permeate flux, membrane resistance (Rm), RT, Rcp and fouling index was raised with increasing in pressure. The Rm and fouling index are showed different behavior depending on temperatures level. Results of process optimization indicated that the best conditions to maximize of permeate flux, and to minimize of fouling index and RT achieved at 35 ºC and 120 kPa for a maximum desirability of 0.761.

کلیدواژه‌ها [English]

• Sour orange
• Clarification
• Response Surface Methodology
• Ultrafiltration