مطالعه پدیده گرفتگی در شفاف سازی غشایی آب سیب به کمک سامانه غشایی سطح تراش

نوع مقاله : مقاله پژوهشی فارسی

نویسندگان

• سیما یساری ¹
• حسین میرسعیدقاضی
• لیلا روزبه نصیرایی ¹
• علی فدوی ²

¹ گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشگاه آزاد واحد نور، نور، ایران

² گروه فناوری صنایع غذایی، دانشکده فناوری کشاورزی (ابوریحان)، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، پاکدشت، ایران

10.22067/ifstrj.2023.79693.1217

چکیده

شفاف سازی آب میوه جهت بهبود خواص فیزیکوشیمیایی و بازار پسندی مهم است. به دلیل مصرف بالای انرژی، زمان‌بر بودن، تخریب ترکیبات حساس به حرارت و کاهش ارزش تغذیه‌ای در روش‌های سنتی، امروزه برای شفاف‌سازی آب میوه فرآیند‌های غشایی به کار گرفته شده است. یکی از مشکلات مهم فرآیند‌های غشایی، کاهش شار تراوه ناشی از قطبش غلظتی و گرفتگی غشا می‌باشد. در این مطالعه، یک روش مکانیکی جدید برای ایجاد تلاطم در جریان به منظور کاهش اثرات نامطلوب قطبش غلظتی و گرفتگی غشا ایجاد شد. بدین منظور، از غشا اولترافیلتر با جنس پلی اتر سولفون (PES ) و حد وزن مولکولی (MWCO ) 4 کیلو دالتون درون سامانه غشایی با تیغه‌های تراشنده سطح جهت شفاف‌سازی آب سیب استفاده شد. اثر پارامترهای عملیاتی شامل سرعت دوران تیغه‌ها (0، 600، 1400 و 2200 دور بر دقیقه)، فشار (TMP ) (5/0، 1 و 5/1 بار)، سرعت جریان (FFR) (10، 15 و 20 میلی‌لیتر بر ثانیه) و فاصله تیغه از سطح غشاء (2 و 5 میلی‌متر) بر فاکتور غلظت حجمی (VCF )، مقاومت گرفتگی، زمان وقوع هر کدام از مکانیسم‌های گرفتگی و مورفولوژی لایه کیک بررسی شد. طبق نتایج انجام فرایند در فشار 5/0، سرعت جریان 10 میلی لیتر بر ثانیه، سرعت دوران تیغه‌ها 600 دور بر دقیقه و فاصله 2 میلی‌متری تیغه‌ها از سطح غشا بهترین تاثیر را بر VCF و کاهش گرفتگی داشت. مکانسیم اصلی گرفتگی در فرآیند، تشکیل لایه کیک بود. چرخش تیغه‌ها شدت تشکیل لایه کیک و ضخامت آن بر سطح غشا را کاهش داده و منجر به افزایش سهم گرفتگی استاندارد شد.

کلیدواژه‌ها

• آب سیب
• شفاف سازی غشایی
• سامانه سطح تراش
• قطبش غلظتی
• گرفتگی

موضوعات

• مهندسی مواد غذایی