فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 20 صفحه
چکیده
یکی از بزرگترین دغدغه‌های تولیدکنندگان شکر در طی مراحل تصفیه و رنگبری عصاره خام چغندر قند، حذف هر چه بیشتر ناخالصیهای غیرقندی از شربت و به‌دست آوردن شربت رقیق با درجه خلوص و کیفیت بالاتر است. هدف از این پژوهش بررسی پتانسیل فرآیند اولترافیلتراسیون (UF) و تاثیر شرایط عملیاتی آن (زمان عملیات، اختلاف فشار و دما) بر بهبود عملکرد تصفیه و رنگبری شربت رقیق بوده است. نتایج بر مبنای داده‌های آزمایشی در شرایط غیر مداوم نیمه صنعتی و با استفاده از غشاء اولترافیلتراسیون با MWCO معادل kDa20 و از جنس پلی‌سولفون آمید به‌دست آمده است. در این تحقیق تاثیر اختلاف فشار در عرض غشاء در سه سطح (1، 2 و 3 بار)، دمای فرآیند در سه سطح (30، 40 و 50 درجه سانتیگراد) و زمان عملیات در سه سطح (15، 30 و 45 دقیقه) بر شاخصهای تصفیه در صنعت قند (درصد مواد جامد محلول، درصد ساکارز، درصد خلوص، سختی، کدورت و رنگ) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که با گذشت زمان فرآیند، درصد حذف کدورت و سختی (CaO) در فاز تراوه کاهش می‌یابد، درحالی که درجه خلوص و درصد حذف رنگ با افزایش زمان عملیاتی افزایش می‌یابد. همچنین افزایش دمای فرآیند، درصد حذف کدورت، سختی و رنگ را کاهش داده، ولی درجه خلوص را افزایش می‌دهد. افزایش اختلاف فشار در عرض غشاء نیز باعث بهبود کارایی جداسازی ترکیبات غیر قندی شد .در این تحقیق با در نظر گرفتن جمیع شاخصها به‌طور متوسط؛ کاهش رنگ 62/12%، کاهش کدورت 5/72 %، حذف سختی 2/7 % و افزایش خلوص 72/0 واحد به‌دست آمد.
1- مقدمه
شربت رقیق1 (شربت حاصل از کربناسیون دوم و قبل از ورود به اوپراتور) علیرغم اینکه مراحل تصفیه مرسوم را طی نموده است، محتوی مقادیری ترکیبات غیرقندی نامطلوب محلول در شربت است که این ترکیبات بر راندمان کریستالیزاسیون و کیفیت شکر نهایی تاثیر نامطلوب می‌گذارند. ترکیبات غیرقندی شربت رقیق شامل تعداد زیادی مواد آلی و ترکیبات غیرآلی همچون ترکیبات ازته (بتائین، آمینواسیدها، آمیدها، پروتئین و …)، ویتامینها، میکروالمنتها و مواد معدنی (کربناتها، کلریدها، سولفاتها و …) می‌باشد، که در این میان نمک کاتیونهای فلزی یک ظرفیتی از ملاس‌زایی بیشتری برخوردار میباشند [14]. از طرفی شربت رقیق در کنار قند ساکارز، حاوی ترکیبات قندی دیگر نیز هست که از نامطلوبترین آنها می‌توان قندهای انورت را نام برد که در نتیجه هیدرولیز ساکارز حاصل می‌شوند. همچنین تعدادی از
ترکیبات آلی در طی فرآیند تولید شکر از پلی‌مریزاسیون، پلی‌کندانسیون و تجزیه و یا کارامیلزاسیون بوجود می‌آیند که در بین این ترکیبات بویژه ملانوئیدینها سبب افزایش رنگ می‌شوند. به هر حال حضور ترکیبات غیر قندی در شربت رقیق وابسته به کیفیت چغندر مصرفی و چگونگی انجام مراحل تصفیه می‌باشد. حذف ناخالصیهای شربت یکی از مشکلات جدی در تکنولوژی تولید شکر است [3]. در روش کلاسیک، جداسازی ترکیبات غیرقندی از طریق افزودن کلسیم هیدروکسید (درآهک خور I و II) و دی اکسیدکربن (در کربناتاسیون I و II) به محلول شربت خام انجام می‌گیرد. اگر چه در این روش بین 30 تا 35% ترکیبات غیرقندی حذف می‌شود، اما پساب آنها باعث آلودگی محیط زیست شده و تعدادی از ناخالصیها نیز در شربت رقیق باقی میماند. بنابراین امکان بکارگیری تکنیکهای نوین از جمله فرآیندهای جداسازی غشایی توسط محقیق مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است
مقاله تاثیر فرایند اولترافیلتراسیون بر شاخصهای تصفیه و رنگبری شربت رقیق چغندر قند