عنوان پایان‌نامه
بهینه سازی فرآیند شفاف¬سازی آب انار توسط سامانه ترکیبی غشاء - فراصوت
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک بیوسیستم
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 842;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 70048;کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 842;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 70048
- تاریخ دفاع
- ۲۸ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- رضا رستم زاده باغ
- استاد راهنما
- حسین میرسعیدقاضی
- چکیده
- آب انار خواص تغذیه ای و سلامتی مفیدی برای انسان دارد و در سراسر جهان به مقدار زیاد مصرف می شود. شفاف سازی آبمیوه‌ها یکی از پیش فرایند های تغلیظ آن می‌باشد. این فرایند به منظور جلوگیری از افت کیفیت رنگ و طعم آبمیوه انجام می‌شود، در غیر این صورت ذرات درشت درون آن در حین تغلیظ به جداره اواپراتورها می‌چسپند و باعث سوختن و ایجاد طعم¬های نامطلوب در محصول نهایی می‌شود. روش¬های سنتی شفاف¬سازی گران ¬قیمت و زمان زیادی برای شفاف سازی لازم دارند. از این رور محققان به استفاده از فرایندهای غشایی به عنوان روشی آسان با هزینه‌ی سرمایه اولیه پایین و انرژی مصرفی نسبتاً کم روی آورده¬اند. در حال حاضر یکی از بزرگترین مشکلات فناوری نوین ریز پالایش و فراپالایش بروز پدیده گرفتگی در غشاها توسط ترکیبات موجود در آب میوه¬ها می¬باشد. بروز پدیده گرفتگی باعث توقف خط تولید و زمان بر شدن فرایند و استفاده از مواد شوینده¬هایی شیمیایی باعث تهدید سلامتی مصرف کنندگان می¬شود به کارگیری امواج فراصوت برای از بین بردن گرفتگی غشا¬ها در حقیقت ادغام دو فناوری پیشرفته فراصوت و غشا به صورت همزمان که منجر به کاهش مشکلات گفته شده می¬گردد. در این مطالعه، غشا میکس سلولز استر با اندازه‌ی منفذ 22/0 میکرومتر، درون مدول صفحه ای قرار داده شده و در سامانه‌ی ریز پالایش تعبیه گردید. سپس امواج فراصوت افقی از پایین، و با فرکانس 20 کیلوهرتز بطور همزمان با فرایند شفاف¬ سازی آب انار بر آن اعمال شده و تاثیر این موج بر میزان شار تراوه، مکانیسم‌های گرفتگی کلی، مکانیسم بلوکه شدن، مقاومت گرفتگی غشا و همچنین خواص فیزیکوشیمیایی آب انار بررسی شد. طبق نتایج بدست آمده، حالت با فراصوت پالسی یک دقیقه خاموش و یک دقیقه روشن بهترین حالت اعمال فراصوت بوده است و بیشترین شار را داشته است. همچنین در اکثر حالت¬های با فراصوت مکانیسم غالب از تشکیل لایه کیک به سمت بلوکه شدن میانی رفته و لایه کیک ایجاد شده را از بین برده است البته مکانیسم غالب در حالت بدون فراصوت بر عکس حالت با فراصوت از لایه میانی شروع شده و به سمت تشکیل کیک رفته است. همچنین در شفاف سازی با اعمال فراصوت مقدار آنتوسیانین کل و میزان فعالیت آنتی اکسیدانی تغییری نداشته است. ترکیبات فنولی در حضور امواج فراصوت کاهش داشته است. همچنین اسیدیته و مواد جامد در محلول کاهش پیدا کرده اند.
- Abstract
- Pomegranate juice has nutritional properties that benefit to health and consume widely in the world. Clarification of juice is one of pretreatment of its concentration. This process is done to avoid loss of quality, color and taste of fruit juice, Otherwise the big particles stick to evaporators during concentration and cause burning and undesirable flavors in final product. Traditional methods are expensive and take very time. Thus the researchers paid attention to the membrane processes as a way to lower initial capital requirements and relatively low energy consumption. But today the biggest problem in this process is the membrane fouling by components of juice. Membrane fouling caused to stop line production and using chemical detergents threatened the health of consumers. Using ultrasound waves for removing membrane fouling is combination of 2 advanced technology ultrasound and membrane, simultaneously, that decreased mentioned problems. In this study, mixed callouses ester 0.22 micrometer, was placed in module and using as microfiltration process. Then horizontal ultrasound waves applied of below at frequency 20KHz in clarification of pomegranate juice and the effect of this wave studied on permeate flux, fouling mechanism, blocking mechanism, membrane fouling resistance, and physicochemical properties. The results showed that periodic ultrasound waves in 1 min OFF-1 min ON was the best state of applied ultrasound and had most permeate flux. Also in presence of ultrasound waves fouling mechanism start at cake layer and go to meddle blocking, after some times that showed ultrasound waves decreased cake layer creating. But fouling mechanism in microfiltration without ultrasound was conversely. Evaluation of the physicochemical properties of pomegranate juice showed that in presence of magnetic field antioxidant activity and anthocyanin content didn’t change. Phenolic components decreased after membrane process with ultrasound waves. Also acidity and soluble s
