SlideShare a Scribd company logo
1 of 12
Download to read offline
،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫سلیمانی‬
‫ارز‬
‫ی‬
‫اب‬
‫ی‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫در‬
‫کاهش‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫غشاء‬
‫فراپاالیش‬
‫و‬
‫کارا‬
‫یی‬
‫آن‬
‫ط‬
‫ی‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫شربت‬
‫خام‬
‫چغندر‬
63
Research Article
Vol. 20, No. 1, Mar.-Apr., 2024, p. 63-74
Evaluation of Bubbling Process in Reducing Ultrafiltration Membrane
Fouling and Its Efficiency During Refining of Raw Beet Juice
M. Soleymani1
, V. Hakimzadeh 2
*, M. Shahidi Noghabi3
, A. Arianfar2
1 and 2- Ph.D. Student and Associate Professor, Department of Food Science and Technology, Quchan Branch, Islamic Azad
University, Quchan, Iran, respectively.
(*- Corresponding Author Email: v.hakimzadeh@iauq.ac.ir)
3 -Associate Professor, Department of Food Chemistry, Research Institute of Food Science and Technology (RIFST), Mashhad, Iran
Received: 10.07.2022
Revised: 24.09.2022
Accepted: 08.10.2022
Available Online: 22.11.2023
How to cite this article:
Soleymani, M., Hakimzadeh, V., Shahidi Noghabi, M., & Arianfar, A. (2024).
Evaluation of bubbling process in reducing ultrafiltration membrane fouling and its
efficiency during refining of raw beet Juice. Iranian Food Science and Technology
Research Journal, 20(1), 63-74. (In Persian with English abstract).
https://doi.org/10.22067/ifstrj.2022.77642.1190
Introduction
Appropriate and effective decolorization of raw and thin juice in sugar refineries is considered as an important process
to obtain premium quality sugar, which due to the problems of its conventional process, membrane processes as effective
and environmentally friendly processes can be used in parts of sugar industries. Among the disadvantages of the usual
methods to remove membrane fouling, it can be mentioned the destruction of the membrane, environmental pollution, the
remaining detergents in the membrane and the product, especially in the pharmaceutical and food industries, and the
increase in production costs. Therefore, it seems that physical methods such as pre-filtration of the incoming feed, using
turbulent and pulse currents to prevent excessive compression of the gel layer formed on the membrane surface are more
effective and have fewer disadvantages. One of the ways to change the flow of feed entering the membrane surface is
bubbling, which causes mixing the flow and increases the tangential shear stress. In fact, the hydrodynamic force that
creates bubbles causes both the dragging force and the lifting force and leads to the removal of fouling and reducing the
phenomenon of concentration polarization.
Materials and Methods
In this research, an ultrafiltration membrane (MWCO=10 KDa) pilot with a flat module (effective surface 40 square
centimeters) was used to purify raw beet juice (which had passed a stage of pre-treatment with microfiltration) at the
temperature of about 30 degrees Celsius and a trans membrane pressure of 3.5 bar during the process. Nitrogen gas in the
amount of 0.5, 1 and 1.5 liters per minute was used in two continuous and interrupted modes for bubbling. In this way, in
the interrupted mode, after every 3 minutes of filtration, the filtration process was carried out with gas for one minute.
The factors such as flux, fouling and membrane resistance as membrane efficiency's factors and parameters like color,
purity and turbidity as purification factors was investigated in the form of a completely random design and compared with
control filtration conditions (without bubble generation). The results of this research were statistically analyzed using
SAS (version 1.9) and Microsoft Office Excel 2019 software. The average data of each test in three repetitions was
compared with the least significant difference (LSD) test at the 95% level.
Results and Discussion
Increasing the amount of gas during the bubbling process improved the flow rate. Also, the results showed that the
decreasing trend of the permeate flux at the gassing rate of 1.5 L/min was less than other treatments and more stable
©2023 The author(s). This is an open access article distributed under Creative Commons
Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0), which permits use, sharing, adaptation,
distribution and reproduction in any medium or format, as long as you give appropriate credit to the
original author(s) and the source.
https://doi.org/10.22067/ifstrj.2022.77642.1190
Iranian Food Science and Technology
Research Journal
Homepage: https://ifstrj.um.ac.ir
64
‫جلد‬ ،‫ایران‬ ‫غذایی‬ ‫صنایع‬ ‫و‬ ‫علوم‬ ‫پژوهشهای‬ ‫نشریه‬
20
‫شماره‬ ،
1
،
‫فروردین‬
-
‫اردیبهشت‬
1403
conditions were seen in the sap flux during the process. Also, the amount of flux in the interrupted form of bubbling
showed that after the application of bubbling, although the amount of flux increased, but after that, during the ultra-
refining process, the flux decreased again and did not remain constant at that level. But in general, despite the fact that
the average flux was higher in the continuous process compared to the interrupted state, there was no significant difference
between them. The results related to the amount of membrane fouling after applying the process showed that by applying
bubble generation in both continuous and interrupted mods, the fouling was significantly reduced compared to the usual
state of ultrafiltration. Also, as the amount of gas entering the feed stream increased, the membrane fouling decreased,
which was slightly higher in the continuous state than in the interrupted mod. The overall hydrodynamic resistance of the
membrane in different filtration modes showed that the difference between the overall resistance of the membrane in the
ultrafiltration and the ultrafiltration process with gasification is quite significant. However, although the overall resistance
of the membrane in the interrupted gassing state is higher than its continuous state due to more clogging, there is no
significant difference between them (P<0.05).Since the flux changes and the amount of gel layer formation affect the
properties of the purified syrup, the properties of the syrup were also investigated in the best flux created in two continuous
and interrupted modes. The results showed that the continuous flow of gasification caused a small defect in the purification
properties such as purity, color and turbidity due to the improvement of the permeate flow flux, which of course can be
ignored in the sugar industry due to the improvement of the permeate flow flux.
Conclusion
Therefore, in general, it can be said that the discontinuous method, due to less gas consumption during bubbling and
no significant difference in the amount of flux compared to the continuous mode, can be considered as the optimal mode
of gasification during the experiments conducted in this research be placed.
Keywords: Bubbling, Concentration polarization, Purity, Raw juice, Ultrafiltration
،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫سلیمانی‬
‫ارز‬
‫ی‬
‫اب‬
‫ی‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫در‬
‫کاهش‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫غشاء‬
‫فراپاالیش‬
‫و‬
‫کارا‬
‫یی‬
‫آن‬
‫ط‬
‫ی‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫شربت‬
‫خام‬
‫چغندر‬
65
‫پژوهشی‬ ‫مقاله‬
‫جلد‬
20
‫شماره‬ ،
1
،
‫فروردین‬
-
‫اردیبهشت‬
1403
،
.‫ص‬
74
-
63
‫ارز‬
‫ی‬
‫اب‬
‫ی‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫در‬
‫کاهش‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫غشاء‬
‫فراپاالیش‬
‫و‬
‫کارا‬
‫یی‬
‫آن‬
‫ط‬
‫ی‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫شربت‬
‫خام‬
‫چغندر‬
‫مصطف‬
‫ی‬
‫سل‬
‫ی‬
‫مان‬
‫ی‬
1
-
‫وح‬
‫ی‬
‫د‬
‫حک‬
‫ی‬
‫م‬
‫زاده‬
2
*
-
‫مصطف‬
‫ی‬
‫شه‬
‫ی‬
‫د‬
‫ی‬
‫نوقاب‬
‫ی‬
3
-
‫اکرم‬
‫آر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫فر‬
2
:‫دریافت‬ ‫تاریخ‬
19
/
04
/
1401
:‫پذیرش‬ ‫تاریخ‬
16
/
07
/
1401
‫چکیده‬
‫حذف‬
‫مطلوب‬
‫ناخالص‬
‫ی‬
‫ها‬
‫و‬
‫رنگبر‬
‫مناسب‬ ‫ی‬
‫شربت‬
‫خام‬
‫و‬
‫رق‬
‫ی‬
‫ق‬
‫در‬
‫کارخانجات‬
‫قند‬
‫به‬
‫عنوان‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ندها‬
‫ی‬
‫مهم‬
‫و‬
‫اساس‬
‫ی‬
‫برا‬
‫ی‬
‫حصول‬
‫به‬
‫شکر‬
‫ی‬
‫با‬
‫ک‬
‫ی‬
‫ف‬
‫ی‬
‫ت‬
‫ممتاز‬
‫تلق‬
‫ی‬
‫م‬
‫ی‬
‫شود‬
.
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ندها‬
‫ی‬
‫دوستدار‬
‫مح‬
‫ی‬
‫ط‬
‫ز‬
‫ی‬
‫ست‬
‫همچون‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ندها‬
‫ی‬
‫غشا‬
،‫یی‬
‫پتانس‬
‫ی‬
‫ل‬
‫جا‬
‫ی‬
‫گز‬
‫ی‬
‫ن‬
‫ی‬
‫کامل‬
‫ی‬
‫ا‬
‫جز‬
‫یی‬
‫با‬
‫برخ‬
‫ی‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ندها‬
‫ی‬
‫قد‬
‫ی‬
‫م‬
‫ی‬
‫صنعت‬
‫قند‬
‫را‬
‫د‬
‫اراست‬
.
‫اما‬
‫با‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫حال‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫غشاء‬
‫و‬
‫کاهش‬
‫شار‬
‫از‬
‫چالش‬
‫ها‬
‫ی‬
‫پ‬
‫ی‬
‫ش‬
‫رو‬
‫ی‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫م‬
‫ی‬
‫باشد‬
.
‫ی‬
‫ک‬
‫ی‬
‫از‬
‫روش‬
‫ها‬
‫ی‬
‫کاهش‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫و‬
‫بهبود‬
‫شار‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫در‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫ورود‬
‫ی‬
‫غشاء‬
‫به‬
‫منظور‬
‫ا‬
‫ی‬
‫جاد‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫متالطم‬
‫و‬
‫در‬
‫نت‬
‫ی‬
‫جه‬
‫کاهش‬
‫پد‬
‫ی‬
‫ده‬
‫ی‬
‫پالر‬
‫ی‬
‫زاس‬
‫ی‬
‫ون‬
‫غلظت‬
‫است‬
.
‫در‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫تحق‬
‫ی‬
‫ق‬
‫از‬
‫تزر‬
‫ی‬
‫ق‬
‫گاز‬
‫ن‬
‫ی‬
‫تروژن‬
‫به‬
‫منظور‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫در‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫ورود‬
‫ی‬
‫شربت‬
‫خام‬
‫ط‬
‫ی‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫آن‬
‫با‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫فراپاالیش‬
‫استفاده‬
‫شد‬
‫و‬
‫کارا‬
‫یی‬
‫غشاء‬
‫مانند‬
‫بهبود‬
‫شار‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
،‫تراوه‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
،‫غشاء‬
‫مقاومت‬
‫غشاء‬
‫و‬
‫همچ‬
‫ن‬
‫ی‬
‫ن‬
‫خصوص‬
‫ی‬
‫ات‬
‫شربت‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫شده‬
‫مورد‬
‫بررس‬
‫ی‬
‫قرار‬
‫گرفت‬
.
‫ط‬
‫ی‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫و‬
‫با‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫مقدار‬
‫گاز‬
‫ن‬
‫ی‬
‫تروژن‬
‫از‬
5
/
0
‫تا‬
5
/
1
‫ل‬
‫ی‬
‫تر‬
‫بر‬
‫دق‬
‫ی‬
‫قه‬
‫شار‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫تراوه‬
‫بهبود‬
‫و‬
‫در‬
‫کل‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫غشاء‬
‫کاهش‬
‫پ‬
‫ی‬
‫دا‬
‫کرد‬
.
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫کاهش‬
‫در‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫مداوم‬
‫گازده‬
‫ی‬
‫نسبت‬
‫به‬
‫روش‬
‫منقطع‬
‫مشهود‬
‫بود‬
.
‫همچن‬
‫ی‬
‫ن‬
‫نتا‬
‫ی‬
‫ج‬
‫نشان‬
‫داد‬
‫که‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫مداوم‬
‫گازده‬
‫ی‬
‫به‬
‫سبب‬
‫ب‬
‫هبود‬
‫شار‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫تراوه‬
‫تاحدودی‬
‫در‬
‫خصوص‬
‫ی‬
‫ات‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫مانند‬
،‫خلوص‬
‫رنگ‬
‫و‬
‫کدورت‬
‫خلل‬
‫ا‬
‫ی‬
‫جاد‬
‫کرد‬
.
‫واژه‬
‫های‬
‫کلیدی‬
:
‫فراپاالیش‬ ،‫خام‬ ‫شربت‬ ،‫خلوص‬ ،‫زایی‬ ‫حباب‬ ،‫غلظت‬ ‫پالریزاسیون‬
‫مقدمه‬
1
2
3
‫حذف‬
‫مطلوب‬
‫ناخالص‬
‫ی‬
‫ها‬
‫و‬
‫رنگبر‬
‫ی‬
‫از‬
‫شربت‬
‫خام‬
‫و‬
‫رق‬
‫ی‬
‫ق‬
‫در‬
‫کارخانجات‬
‫قند‬
‫به‬
‫عنوان‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ندها‬
‫ی‬
‫مهم‬
‫و‬
‫اساس‬
‫ی‬
‫برا‬
‫ی‬
‫حصول‬
‫به‬
‫شکر‬
‫ی‬
‫با‬
‫ک‬
‫ی‬
‫ف‬
‫ی‬
‫ت‬
‫ممتاز‬
‫تلق‬
‫ی‬
‫م‬
‫ی‬
‫شود‬
.
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ندها‬
‫ی‬
‫مرسوم‬
‫مانند‬
‫آهک‬
‫زن‬
‫ی‬
-
‫کربناس‬
‫ی‬
،‫ون‬
‫ف‬
‫ی‬
‫لترها‬
‫ی‬
‫خالء‬
‫و‬
‫دکانتور‬
‫و‬
‫استفاده‬
‫از‬
‫ترک‬
‫ی‬
‫بات‬
‫ش‬
‫ی‬
‫م‬
‫ی‬
‫ا‬
‫یی‬
‫کمک‬
‫صاف‬
‫ی‬
‫و‬
‫رنگبر‬
‫عالوه‬
‫بر‬
‫صرف‬
‫انرژ‬
‫ی‬
‫باال‬
‫و‬
‫آلود‬
‫گ‬
‫ی‬
‫مح‬
‫ی‬
‫ط‬
‫ز‬
‫ی‬
‫ست‬
،
‫مستلزم‬
‫هز‬
‫ی‬
‫نه‬
‫ی‬
‫باال‬
‫و‬
‫کنترل‬
‫مصرف‬
‫دق‬
‫ی‬
‫ق‬
‫آن‬
‫هاس‬
‫ت‬
(
Hakimzadeh et al., 2017
)
.
‫از‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫رو‬
‫پتانس‬
‫ی‬
‫ل‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ندها‬
‫ی‬
‫نو‬
‫ی‬
‫ن‬
‫ی‬
‫همچون‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ندها‬
‫ی‬
‫غشا‬
‫یی‬
‫که‬
‫دوستدار‬
‫مح‬
‫ی‬
‫ط‬
‫ز‬
‫ی‬
‫ست‬
‫ن‬
‫ی‬
‫ز‬
‫م‬
‫ی‬
،‫باشد‬
‫د‬
‫ر‬
1
‫و‬
2
-
‫به‬
‫ترتیب‬
‫ایران‬ ،‫قوچان‬ ،‫اسالمی‬ ‫آزاد‬ ‫دانشگاه‬ ،‫قوچان‬ ‫واحد‬ ،‫غذایی‬ ‫صنایع‬ ‫و‬ ‫علوم‬ ‫گروه‬ ،‫دانشیار‬ ‫و‬ ‫دکتری‬ ‫مقطع‬ ‫دانشجوی‬
*(
-
‫نویسنده‬
:‫مسئول‬
Email: v.hakimzadeh@yahoo.com
)
3
-
‫و‬ ‫علوم‬ ‫پژوهشی‬ ‫مؤسسه‬ ،‫غذایی‬ ‫مواد‬ ‫شیمی‬ ‫گروه‬ ،‫دانشیار‬
،‫غذایی‬ ‫صنایع‬
،‫مشهد‬
‫ایران‬
https://doi.org/10.22067/ifstrj.2022.77642.1190
4- Fouling
5- Concentration Polarization
‫قسمت‬
‫ها‬
‫ی‬
‫مختلف‬
‫صنعت‬
‫قند‬
‫به‬
‫صورت‬
‫جا‬
‫ی‬
‫گز‬
‫ی‬
‫ن‬
‫ی‬
‫کامل‬
‫ی‬
‫ا‬
‫به‬
‫شکل‬
‫ترک‬
‫ی‬
‫ب‬
‫ی‬
‫مورد‬
‫استفاده‬
‫قرار‬
‫گرفته‬
‫است‬
(
Hakimzadeh et al., 2006;
Noghabi et al., 2011; Harun & Zimmerman, 2018
.)
‫عل‬
‫ی‬
‫رغم‬
‫کسب‬
‫نتا‬
‫ی‬
‫ج‬
‫مطلوب‬
‫در‬
‫کاهش‬
‫انرژ‬
‫ی‬
،
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ناخالص‬
‫ی‬
‫ها‬
‫و‬
‫ح‬
‫ذف‬
‫ترک‬
‫ی‬
‫بات‬
‫رنگ‬
‫ی‬
‫به‬
‫کمک‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫غشا‬
‫یی‬
،
‫مهمتر‬
‫ی‬
‫ن‬
‫دغدغه‬
‫و‬
‫چالش‬
‫پ‬
‫ی‬
‫ش‬
‫رو‬
‫برا‬
‫ی‬
‫استفاده‬
‫از‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫تکنولوژ‬
‫ی‬
‫پد‬
‫ی‬
‫ده‬
‫ی‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
4
‫غشاء‬
‫و‬
‫در‬
‫نت‬
‫ی‬
‫جه‬
‫کاهش‬
‫شار‬
‫تراوه‬
‫عنوان‬
‫شده‬
‫است‬
(
Zhang et al., 2021; Gul &
Harasek, 2012
.)
‫عمده‬
‫ت‬
‫ر‬
‫ی‬
‫ن‬
‫دل‬
‫ی‬
‫ل‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫و‬
‫کاهش‬
‫شار‬
‫در‬
‫انواع‬
،‫غشاء‬
‫پدیده‬
‫ی‬
‫پالر‬
‫ی‬
‫زاس‬
‫ی‬
‫ون‬
‫غلظت‬
5
‫است‬
‫که‬
‫به‬
‫دل‬
‫ی‬
‫ل‬
‫ا‬
‫ی‬
‫جاد‬
‫گراد‬
‫ی‬
‫ان‬
‫ایران‬ ‫غذایی‬ ‫صنایع‬ ‫و‬ ‫علوم‬ ‫پژوهشهای‬ ‫نشریه‬
https://ifstrj.um.ac.ir
66
‫جلد‬ ،‫ایران‬ ‫غذایی‬ ‫صنایع‬ ‫و‬ ‫علوم‬ ‫پژوهشهای‬ ‫نشریه‬
20
‫شماره‬ ،
1
،
‫فروردین‬
-
‫اردیبهشت‬
1403
‫غلظت‬
‫در‬
‫ترک‬
‫ی‬
‫بات‬
‫خوراک‬
‫و‬
‫تراوه‬
‫در‬
‫سطح‬
‫غشاء‬
‫اتفاق‬
‫م‬
‫ی‬
‫افتد‬
(
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫برگشت‬
‫پذ‬
‫ی‬
‫ر‬
.)
‫به‬
‫مرور‬
‫با‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫ضخامت‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ی‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ج‬
‫اد‬
‫شده‬
‫در‬
‫سطح‬
،‫غشاء‬
‫ترک‬
‫ی‬
‫بات‬
‫به‬
‫داخل‬
‫حفرات‬
‫غشاء‬
‫ن‬
‫ی‬
‫ز‬
‫رسوب‬
‫م‬
‫ی‬
‫کنن‬
‫د‬
‫که‬
‫به‬
‫عنوان‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫برگشت‬
‫ناپذ‬
‫ی‬
‫ر‬
‫تلق‬
‫ی‬
‫م‬
‫ی‬
‫شود‬
(
Baker, 2004;
Casani & Bagger, 2000
.)
‫از‬
‫روش‬
‫ها‬
‫ی‬
‫معمول‬
‫برا‬
‫ی‬
‫رفع‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫در‬
‫غشاء‬
‫م‬
‫ی‬
‫توان‬
‫به‬
‫شستشو‬
‫ی‬
‫مستق‬
‫ی‬
‫م‬
1
،
‫شستشو‬
‫ی‬
‫معکوس‬
2
،
‫استفاده‬
‫از‬
‫شو‬
‫ی‬
‫نده‬
‫ها‬
‫ی‬
‫ش‬
‫ی‬
‫م‬
‫ی‬
‫ا‬
‫یی‬
‫و‬
‫ی‬
‫ا‬
‫آنز‬
‫ی‬
‫م‬
‫ی‬
‫اشاره‬
‫کرد‬
‫که‬
‫هر‬
‫کدام‬
‫دارا‬
‫ی‬
‫م‬
‫عا‬
‫ی‬
‫ب‬
‫ی‬
‫از‬
‫جمله‬
‫تخر‬
‫ی‬
‫ب‬
‫زود‬
‫هنگام‬
‫غشا‬
‫ء‬
,
‫آلودگ‬
‫ی‬
‫ها‬
‫ی‬
‫ز‬
‫ی‬
‫ست‬
‫مح‬
‫ی‬
‫ط‬
،‫ی‬
‫باق‬
‫ی‬
‫م‬
‫اندن‬
‫مواد‬
‫شو‬
‫ی‬
‫نده‬
‫در‬
‫غشا‬
‫ء‬
‫و‬
‫محصول‬
‫به‬
‫و‬
‫ی‬
‫ژه‬
‫در‬
‫صنا‬
‫ی‬
‫ع‬
‫داروئ‬
‫ی‬
‫و‬
‫غذا‬
‫یی‬
‫و‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫هز‬
‫ی‬
‫نه‬
‫ها‬
‫ی‬
‫تول‬
‫ی‬
‫د‬
‫هستند‬
(
Maskooki et al., 2010;
Shahraki et al., 2016
.)
‫طرفی‬ ‫از‬
‫تکن‬
‫ی‬
‫ک‬
‫ها‬
‫ی‬
‫به‬
‫روزتر‬
‫ی‬
‫همچون‬
‫استفاده‬
‫از‬
‫م‬
‫ی‬
‫دان‬
‫پالس‬
‫الکتر‬
‫ی‬
‫ک‬
‫ی‬
‫م‬
‫ی‬
‫تواند‬
‫منجر‬
‫به‬
‫الکترول‬
‫ی‬
‫ز‬
‫و‬
‫تول‬
‫ی‬
‫د‬
‫گاز‬
‫و‬
‫ی‬
‫ا‬
‫تغ‬
‫یی‬
‫ر‬
pH
‫و‬
‫خوردگ‬
‫ی‬
‫در‬
‫مدول‬
‫شود‬
(
Li et al., 2002
.)
‫حک‬
‫ی‬
‫م‬
‫زاده‬
‫و‬
‫همکاران‬
(
Hakimzadeh et al., 2017
)
‫ن‬
‫ی‬
‫ز‬
‫از‬
‫تکن‬
‫ی‬
‫ک‬
‫فراپاالیش‬
( ‫سطحی‬ ‫فعال‬ ‫مواد‬ ‫با‬ ‫یافته‬ ‫ارتقاء‬
MEUF
)
3
‫برا‬
‫ی‬
‫بهبود‬
‫شار‬
‫تراوه‬
‫غشاء‬
‫فراپاال‬
‫ی‬
‫ش‬
‫برا‬
‫ی‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫شکر‬
‫خام‬
‫ن‬
‫ی‬
‫شکر‬
‫استفاده‬
‫کردند‬
‫ک‬
‫ه‬
‫عل‬
‫ی‬
‫رغم‬
‫حصول‬
‫نتا‬
‫ی‬
‫ج‬
‫مناسب‬
‫م‬
‫ی‬
‫توان‬
‫به‬
‫محدود‬
‫ی‬
‫ت‬
‫ها‬
‫همچون‬ ‫یی‬
‫استفاده‬
‫ا‬
‫ز‬
‫مواد‬
‫فعال‬
‫سطح‬
‫ی‬
4
‫در‬
‫آن‬
‫روش‬
‫اشاره‬
‫کرد‬
.
‫بنابرا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫به‬
‫نظر‬
‫م‬
‫ی‬
‫رسد‬
‫روش‬
‫ها‬
‫ی‬
‫ف‬
‫ی‬
‫ز‬
‫ی‬
‫ک‬
‫ی‬
‫همچون‬
‫پ‬
‫ی‬
‫ش‬
‫ف‬
‫ی‬
‫لتراس‬
‫ی‬
‫ون‬
‫خوراک‬
‫ورود‬
‫ی‬
،
‫استف‬
‫اده‬
‫از‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫ها‬
‫ی‬
‫مغشوش‬
‫و‬
‫پالس‬
‫ی‬
‫برا‬
‫ی‬
‫جلوگ‬
‫ی‬
‫ر‬
‫ی‬
‫از‬
‫فشردگ‬
‫ی‬
‫ب‬
‫ی‬
‫ش‬
‫ا‬
‫ز‬
‫حد‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ژل‬
‫ی‬
‫تشک‬
‫ی‬
‫ل‬
‫شده‬
‫بر‬
‫سطح‬
‫غشاء‬
‫م‬
‫ؤ‬
‫ثرتر‬
‫و‬
‫دارا‬
‫ی‬
‫معا‬
‫ی‬
‫ب‬
‫کمت‬
‫ر‬
‫ی‬
‫باشد‬
.
‫ی‬
‫ک‬
‫ی‬
‫از‬
‫روش‬
‫ها‬
‫ی‬
‫تغ‬
‫یی‬
‫ر‬
‫نحوه‬
‫ی‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫خوراک‬
‫ورود‬
‫ی‬
‫به‬
‫سطح‬
،‫غشاء‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
5
‫است‬
‫که‬
‫سبب‬
‫ا‬
‫ی‬
‫جاد‬
‫اختالط‬
‫در‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫و‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫تنش‬
‫برش‬
‫ی‬
‫مماس‬
‫ی‬
6
‫م‬
‫ی‬
‫شود‬
.
‫در‬
‫واقع‬
‫ن‬
‫ی‬
‫رو‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ی‬
‫درود‬
‫ی‬
‫نام‬
‫ی‬
‫ک‬
‫ی‬
‫که‬
‫حباب‬
‫ا‬
‫ی‬
‫جاد‬
‫م‬
‫ی‬
‫کنند‬
‫هم‬
‫سبب‬
‫ن‬
‫ی‬
‫رو‬
‫ی‬
‫کشش‬
7
‫و‬
‫هم‬
‫ن‬
‫ی‬
‫رو‬
‫ی‬
‫باالبر‬
8
‫شده‬
‫و‬
‫منجر‬
‫به‬
‫حذف‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫ها‬
‫م‬
‫ی‬
‫شود‬
(
Eliseus & Bilad, 2017;
Fouladitajar et al., 2013
.)
‫ط‬
‫ی‬
‫تحق‬
‫ی‬
‫قات‬
‫متعدد‬
‫انجام‬
‫شده‬
‫بر‬
‫رو‬
‫ی‬
‫انواع‬
،‫غشاء‬
‫نصب‬
‫س‬
‫ی‬
‫ستم‬
‫ها‬
‫ی‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫م‬
‫ی‬
‫تواند‬
‫نفوذپذ‬
‫ی‬
‫ر‬
‫ی‬
‫غشاء‬
‫را‬
‫تا‬
30
-
20
‫درصد‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫دهد‬
(
Jankhah & Berube, 2014
.)
‫دو‬
‫عامل‬
‫مهم‬
‫م‬
‫ؤ‬
‫ثر‬
‫بر‬
‫کاهش‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫غشاء‬
‫ط‬
‫ی‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫اندازه‬
‫ح‬
‫باب‬
‫و‬
‫توز‬
‫ی‬
‫ع‬
‫آن‬
‫در‬
‫مدول‬
‫غشا‬
‫یی‬
‫است‬
(
Radaei et al., 2018
.)
‫مطالعات‬
‫مختلف‬
‫ی‬
‫همچون‬
‫کاهش‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫غشاء‬
‫ها‬
‫ی‬
‫صفحه‬
‫ا‬
‫یی‬
‫غوطه‬
‫ور‬
‫شده‬
‫در‬
‫معرض‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫در‬
‫ب‬
‫ی‬
‫وراکتورها‬
(
Ndinisa & Fane, 2006
)
،
‫بهبود‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫تراوه‬
‫در‬
‫فراپاالیش‬
‫کنستانتره‬
‫گ‬
‫ی‬
‫الس‬
(
Shahraki et
al., 2017
)
‫و‬
‫بهبود‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫غشاء‬
‫گرفته‬
‫شده‬
‫با‬
‫آب‬
‫در‬
‫ی‬
‫ا‬
‫توسط‬
‫ح‬
‫باب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫با‬
‫نوسان‬
‫س‬
‫ی‬
‫ال‬
(
Harun & Zimmerma, 2018
)
‫صورت‬
‫گرفته‬
1- Forward Flushing
2- Back Flushing
3- Micelle Enhanced Ultra Filtration
4- Surfactant
‫که‬
‫در‬
‫آنها‬
‫م‬
‫ؤ‬
‫ثر‬
‫بودن‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫روش‬
‫در‬
‫کاهش‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫و‬
‫بهبود‬
‫شار‬
‫ج‬
‫ر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫تراوه‬
‫به‬
‫اثبات‬
‫رس‬
‫ی‬
‫ده‬
‫است‬
.
‫در‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫تحق‬
‫ی‬
‫ق‬
‫از‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫ط‬
‫ی‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫شربت‬
‫خام‬
‫چ‬
‫غندر‬
‫با‬
‫فراپاالیش‬
‫استفاده‬
‫شد‬
‫و‬
‫در‬
‫آن‬
‫کارا‬
‫یی‬
‫غشاء‬
‫مانند‬
‫بهبود‬
‫شار‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
،‫تراوه‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
،‫غشاء‬
‫مقاومت‬
‫غشاء‬
‫و‬
‫همچن‬
‫ی‬
‫ن‬
‫خصوص‬
‫ی‬
‫ات‬
‫شربت‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫شده‬
‫با‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫شاهد‬
(
‫بدون‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
)
‫مقا‬
‫ی‬
‫سه‬
‫گرد‬
‫ی‬
‫د‬
.
‫روش‬ ‫و‬ ‫مواد‬
‫ها‬
‫غشایی‬ ‫پایلوت‬
‫در‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫تحق‬
‫ی‬
‫ق‬
‫از‬
‫ی‬
‫ک‬
‫پا‬
‫ی‬
‫لوت‬
‫غشا‬
‫یی‬
‫ساخت‬
‫شرکت‬
‫پ‬
‫ی‬
‫شت‬
‫از‬
‫نانوفناور‬
‫توس‬
‫(ساخت‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ران‬
،)
‫با‬
‫مادول‬
‫مسطح‬
(
‫قاب‬
‫و‬
‫صفحه‬
)
،
‫سطح‬
‫م‬
‫ؤ‬
‫ثر‬
40
‫سانت‬
‫ی‬
‫متر‬
،‫مربع‬
‫حجم‬
‫تانک‬
‫خوراک‬
‫ی‬
‫ک‬
‫ل‬
‫ی‬
‫تر‬
‫و‬
‫مجهز‬
‫به‬
‫مبدل‬
‫حرارت‬
‫ی‬
‫صفحه‬
‫ا‬
‫ی‬
‫برا‬
‫ی‬
‫تثب‬
‫ی‬
‫ت‬
‫دما‬
‫در‬
‫حدود‬
‫دما‬
‫ی‬
30
‫درجه‬
‫سانت‬
‫ی‬
‫گراد‬
‫ح‬
‫ی‬
‫ن‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫استفاده‬
‫شد‬
.
‫در‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫آزما‬
‫ی‬
‫شات‬
‫از‬
‫غشاء‬
‫اولتراف‬
‫ی‬
‫لتر‬
‫از‬
‫جن‬
‫س‬
‫پل‬
‫ی‬
‫اتر‬
‫سولفون‬
(
،‫سپرو‬
‫آمر‬
‫ی‬
‫کا‬
)
‫با‬
KDa
10
=
MWCO
‫استفاده‬
‫شد‬
.
‫فشار‬
‫در‬
‫عرض‬
‫غشاء‬
‫مورد‬
‫نظر‬
‫در‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫آزما‬
‫ی‬
‫شات‬
‫حدود‬
5
/
3
‫بار‬
‫در‬
‫نظر‬
‫گرفته‬
‫شد‬
‫که‬
‫از‬
‫طر‬
‫ی‬
‫ق‬
‫م‬
‫ی‬
‫انگ‬
‫ی‬
‫ن‬
‫فشار‬
‫ورود‬
‫ی‬
‫خوراک‬
‫و‬
‫فشار‬
‫خروج‬
‫ی‬
‫ناتراو‬
‫ه‬
‫از‬
‫غشاء‬
‫محاسبه‬
‫م‬
‫ی‬
‫شد‬
.
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫تراوه‬
‫و‬
‫ناتراوه‬
‫به‬
‫تانک‬
‫خوراک‬
‫برگشت‬
‫داده‬
‫م‬
‫ی‬
‫شد‬
‫تا‬
‫شار‬
‫پایداری‬
‫ا‬
‫ی‬
‫جاد‬
‫گردد‬
.
‫شربت‬
‫خام‬
‫چغندر‬
‫مورد‬
‫استف‬
‫اده‬
‫از‬
‫شرکت‬
‫قند‬
‫ش‬
‫ی‬
‫روان‬
‫ته‬
‫ی‬
‫ه‬
‫گرد‬
‫ی‬
‫د‬
‫که‬
‫در‬
‫ابتدا‬
‫ی‬
‫ک‬
‫مرحله‬
‫پ‬
‫ی‬
‫ش‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫را‬
(
‫به‬
‫منظور‬
‫حذف‬
‫ذرات‬
‫درشت‬
‫سوسپانس‬
‫ی‬
‫ون‬
‫ی‬
)
‫با‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫ریزپاالیش‬
‫پشت‬
‫سر‬
‫گذاشت‬
.
‫خصوص‬
‫ی‬
‫ات‬
‫شربت‬
‫خام‬
‫چغندر‬
‫ریزپالیده‬
‫شده‬
(
‫خوراک‬
‫ف‬
‫رآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫فراپاالیش‬
)
‫توسط‬
‫غشاء‬
‫مورد‬
‫استفاده‬
‫در‬
‫جدول‬
1
‫د‬
‫ی‬
‫ده‬
‫م‬
‫ی‬
‫شود‬
.
‫حباب‬ ‫فرآیند‬
‫زایی‬
‫به‬
‫منظور‬
‫بررس‬
‫ی‬
‫اثر‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫بر‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫و‬
‫کارا‬
‫یی‬
‫غ‬
‫شاء‬
‫ح‬
‫ی‬
‫ن‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫فراپاالیش‬
‫از‬
‫گاز‬
‫ن‬
‫ی‬
‫تروژن‬
‫به‬
‫طور‬
‫مستق‬
‫ی‬
‫م‬
‫در‬
‫مس‬
‫ی‬
‫ر‬
‫خوراک‬
‫ورود‬
‫ی‬
‫و‬
‫با‬
‫استفاده‬
‫از‬
‫ی‬
‫ک‬
‫نازل‬
‫با‬
‫قطر‬
‫منفذ‬
‫حدود‬
100
‫م‬
‫ی‬
‫کرون‬
‫و‬
‫مقاد‬
‫ی‬
‫ر‬
5
/
0
،
1
‫و‬
5
/
1
‫ل‬
‫ی‬
‫تر‬
‫بر‬
‫دق‬
‫ی‬
‫قه‬
‫استفاده‬
‫شد‬
.
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫ی‬
‫ی‬
‫به‬
‫دو‬
‫صورت‬
‫پ‬
‫ی‬
‫وسته‬
‫و‬
‫منقطع‬
‫صورت‬
‫گرفت‬
.
‫به‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫شکل‬
‫که‬
‫در‬
‫حالت‬
‫منقطع‬
‫پس‬
‫از‬
‫هر‬
3
‫دق‬
‫ی‬
‫قه‬
‫ف‬
‫ی‬
‫لتراس‬
‫ی‬
،‫ون‬
‫به‬
‫مدت‬
‫ی‬
‫ک‬
‫دق‬
‫ی‬
‫قه‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫ف‬
‫ی‬
‫لتراس‬
‫ی‬
‫ون‬
‫با‬
‫گازده‬
‫ی‬
‫صورت‬
‫م‬
‫ی‬
‫گرفت‬
.
‫آزمون‬
‫غشاء‬ ‫کارایی‬ ‫های‬
‫اندازه‬
‫تراوه‬ ‫جریان‬ ‫شار‬ ‫گیری‬
5- Bubbling
6- Tangential Shear Stress
7- Drag Force
8- Lift Force
،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫سلیمانی‬
‫ارز‬
‫ی‬
‫اب‬
‫ی‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫در‬
‫کاهش‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫غشاء‬
‫فراپاالیش‬
‫و‬
‫کارا‬
‫یی‬
‫آن‬
‫ط‬
‫ی‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫شربت‬
‫خام‬
‫چغندر‬
67
‫طریق‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫شد‬ ‫استفاده‬ ‫دیجیتالی‬ ‫ترازوی‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫منظور‬ ‫این‬ ‫برای‬
‫بازه‬ ‫در‬ ‫تراوه‬ ‫جریان‬ ‫وزن‬ ‫آن‬
‫اندازه‬ ‫ایی‬ ‫دقیقه‬ ‫یک‬ ‫زمانی‬ ‫ی‬
‫سپس‬ ‫و‬ ‫گیری‬
‫با‬
( ‫رابطه‬
1
)
( ‫گردید‬ ‫تعیین‬ ‫شار‬ ‫میزان‬
Mirzaei & Mohammadi,
2012
.)
𝐽 =
𝑃𝑒𝑟𝑚𝑒𝑎𝑡𝑒 𝑊𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡𝑡−𝑃𝑒𝑟𝑚𝑒𝑎𝑡𝑒 𝑊𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡𝑡−1
𝑆𝑢𝑟𝑓𝑎𝑐𝑒 𝑚𝑒𝑚𝑏𝑟𝑎𝑛𝑒×𝑡𝑖𝑚𝑒 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑣𝑎𝑙𝑠
(
1
)
‫اندازه‬
‫گیری‬
‫غشاء‬ ‫کلی‬ ‫مقاومت‬
‫از‬ ‫دارسی‬ ‫قانون‬ ‫اساس‬ ‫بر‬ ‫غشاء‬ ‫هیدرواستاتیکی‬ ‫مقاومت‬
‫رابطه‬
2
‫می‬ ‫محاسبه‬
‫شود‬
:
𝑅𝐻 = 𝑅𝑚 + 𝑅𝑓 =
∆𝑃
𝜇𝐽
(
2
)
‫جدول‬
1
-
‫شده‬ ‫میکروفیلتر‬ ‫چغندر‬ ‫خام‬ ‫شربت‬ ‫خصوصیات‬
Table 1- Properties of micro-filtrated raw beet juice
‫خصوصیات‬
Properties
‫رنگ‬
Color (ICUMSA)
‫کدورت‬
Turbidity (IU)
‫خلوص‬
Purity (%)
‫مقدار‬
Value
3250 18.36 88
‫رابطه‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫که‬
Rm
‫و‬ ‫غشاء‬ ‫مقاومت‬
f
R
‫و‬ ‫کیک‬ ‫مقاومت‬
‫مقاومت‬
‫گرفتگی‬
‫برگشت‬ ‫(مقاومت‬
،)‫ناپذیر‬ ‫برگشت‬ ‫و‬ ‫پذیر‬
ΔP
‫در‬ ‫فشار‬
،‫غشاء‬ ‫عرض‬
μ
‫ویسکوزیته‬
‫و‬ ‫پرمیت‬ ‫ی‬
J
‫می‬ ‫تراوه‬ ‫جریان‬ ‫شار‬
.‫باشد‬
‫غشاء‬ ‫مقاومت‬
(
Rm
‫با‬ ‫فرآیند‬ ‫طی‬ ‫دیونیزه‬ ‫آب‬ ‫شار‬ ‫میزان‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ )
‫گرفتگی‬ ‫اختالف‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫گرفتگی‬ ‫مقاومت‬ ‫و‬ ‫فرآیند‬ ‫از‬ ‫قبل‬ ‫جدید‬ ‫غشاء‬
‫الیه‬ ‫کردن‬ ‫پاک‬ ‫از‬ ‫بعد‬ ‫و‬ ‫قبل‬
‫می‬ ‫غشاء‬ ‫روی‬ ‫از‬ ‫کیک‬
( ‫باشد‬
Shahraki
et al., 2017; Ceron et al., 2012
)
.
.
‫اندازه‬
‫غشاء‬ ‫گرفتگی‬ ‫میزان‬ ‫گیری‬
( ‫قبل‬ ‫خالص‬ ‫آب‬ ‫شار‬ ‫محاسبه‬ ‫با‬ ‫غشاء‬ ‫گرفتگی‬ ‫میزان‬
Jwp
‫بعد‬ ‫و‬ )
(
Jp
‫طریق‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫یکسان‬ ‫فشار‬ ‫و‬ ‫دما‬ ‫در‬ ‫فرآیند‬ ‫از‬ )
‫رابطه‬
3
‫می‬ ‫محاسبه‬
‫شود‬
(
Shaharki et al., 2016
.)
𝐹𝑜𝑢𝑙𝑖𝑛𝑔 𝑃𝑒𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑔𝑒 = (1 −
𝐽𝑤𝑝
𝐽𝑝
) × 100 (
3
)
‫آزمون‬
‫شده‬ ‫تصفیه‬ ‫شربت‬ ‫کیفیت‬ ‫های‬
‫خلوص‬
‫جریان‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫قند‬ ‫میزان‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫تراوه‬ ‫جریان‬ ‫خلوص‬
‫تراوه‬
(
pol
)
( ‫جامد‬ ‫مواد‬ ‫کل‬ ‫به‬ ‫نسبت‬
Brix
)
‫دستگاه‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫تراوه‬ ‫جریان‬
‫(مدل‬ ‫ساکاریمتر‬
NIR W2
‫از‬ ‫آمد‬ ‫بدست‬ )‫آلمان‬ ،
‫رابطه‬
4
‫اندازه‬
‫گیری‬
( ‫گردید‬
Shahidi & Razavi, 2014
.)
𝑃𝑢𝑟𝑖𝑡𝑦(%) = (
𝑃𝑜𝑙
𝐵𝑟𝑖𝑥
) × 100 (
4
)
‫رنگ‬
1- Refractometry Dry Solid Matter (RDS)
‫اندازه‬ ‫برای‬
‫ابتدا‬ ‫تراوه‬ ‫جریان‬ ‫رنگ‬ ‫گیری‬
pH
‫به‬ ‫آن‬
1
/
0
±
7
‫رسانده‬
‫منافذ‬ ‫اندازه‬ ‫(با‬ ‫صافی‬ ‫کاغذ‬ ‫با‬ ‫محلول‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫بعد‬ .‫شد‬
45
/
0
)‫میکرومتر‬
‫موج‬ ‫طول‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫جذب‬ ‫و‬ ‫شد‬ ‫صاف‬
420
‫اندازه‬ ‫نانومتر‬
.‫گردید‬ ‫گیری‬
‫محاسبه‬ ‫با‬ ‫همچنین‬
‫رفراکتومتری‬ ‫جامد‬ ‫مواد‬ ‫میزان‬ ‫ی‬
1
‫و‬
‫ی‬ ‫رابطه‬
‫تجربی‬
5
‫واحد‬ ‫براساس‬ ‫شربت‬ ‫رنگ‬ ً‫ا‬‫نهایت‬ ‫و‬ ‫تعیین‬ ‫نیز‬ ‫محلول‬ ‫دانسیته‬
‫طریق‬ ‫از‬ ‫ایکومزا‬
‫رابطه‬
‫ی‬
6
( ‫گردید‬ ‫محاسبه‬
Hakimzadeh et al.,
2017
:)
𝜌 = (0.0055 × 𝑅𝐷𝑆) + 0.9714 (
5
)
𝐶𝑜𝑙𝑜𝑟 =
105×𝐴
𝑏×𝑅𝐷𝑆×[(0.0055×𝑅𝐷𝑆)+0.9714]
(
6
)
‫که‬
A
‫موج‬ ‫طول‬ ‫در‬ ‫محلول‬ ‫نور‬ ‫جذب‬ ‫میزان‬
420
،‫نانومتر‬
b
‫طول‬
،‫سل‬
ρ
‫و‬ ‫محلول‬ ‫دانسیته‬
RDS
‫همان‬ ‫یا‬ ‫رفراکتومتری‬ ‫جامد‬ ‫ماده‬ ‫درصد‬
‫می‬ ‫شربت‬ ‫بریکس‬
‫باشد‬
.
‫کدورت‬
‫واحد‬ ‫براساس‬ ‫تراوه‬ ‫جریان‬ ‫کدورت‬
NTU
‫دستگاه‬ ‫با‬ ً‫ا‬‫مستقیم‬
‫کدورت‬
( ‫سنج‬
Lotron®, Taiwan
‫اندازه‬ )
( ‫شد‬ ‫گیری‬
Hakimzadeh
et al., 2017
.)
‫آماری‬ ‫تحلیل‬ ‫و‬ ‫تجزیه‬
‫حالت‬ ‫دو‬ ‫در‬ ‫نیتروژن‬ ‫گاز‬ ‫جریان‬ ‫از‬ ‫مقدار‬ ‫سه‬ ‫اثر‬ ‫تحقیق‬ ‫این‬ ‫در‬
‫شر‬ ‫فراپاالیش‬ ‫حین‬ ‫مداوم‬ ‫و‬ ‫منقطع‬
‫و‬ ‫غشاء‬ ‫کارایی‬ ‫بر‬ ‫چغندرقند‬ ‫خام‬ ‫بت‬
‫شد‬ ‫بررسی‬ ‫تصادفی‬ ‫کامال‬ ‫طرح‬ ‫قالب‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫تصفیه‬ ‫شربت‬ ‫خصوصیات‬
‫حباب‬ ‫(بدون‬ ‫شاهد‬ ‫فیلتراسیون‬ ‫شرایط‬ ‫با‬ ‫و‬
‫گرفت‬ ‫قرار‬ ‫مقایسه‬ ‫مورد‬ )‫زایی‬
(
‫جدول‬
2
‫نرم‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫پژوهش‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫حاصل‬ ‫نتایج‬ .)
‫افزارهای‬
SAS
68
‫جلد‬ ،‫ایران‬ ‫غذایی‬ ‫صنایع‬ ‫و‬ ‫علوم‬ ‫پژوهشهای‬ ‫نشریه‬
20
‫شماره‬ ،
1
،
‫فروردین‬
-
‫اردیبهشت‬
1403
‫(نسخۀ‬
1
.
9
‫و‬ )
Microsoft Office Excel
‫نسخۀ‬
2019
‫تجزیه‬ ‫مورد‬
‫میانگین‬ .‫گرفت‬ ‫قرار‬ ‫آماری‬ ‫تحلیل‬ ‫و‬
‫داده‬
‫با‬ ‫تکرار‬ ‫سه‬ ‫در‬ ‫آزمون‬ ‫هر‬ ‫های‬
‫معنی‬ ‫اختالف‬ ‫حداقل‬ ‫آزمون‬
‫داری‬
1
(
LSD
‫سطح‬ ‫در‬ )
95
‫انجام‬ ‫درصد‬
.‫شد‬ ‫مقایسه‬
‫جدول‬
2
-
‫به‬ ‫متغیرهای‬
ً‫ال‬‫کام‬ ‫طرح‬ ‫در‬ ‫کاررفته‬
‫تصادفی‬
Table 2- The variables used in the completely randomize design
‫تیمارها‬
Treatments
‫متغیرها‬
Variables
‫ورودی‬ ‫گاز‬ ‫مقدار‬
The amount of incoming gas (Lit/min)
‫نحوه‬
‫اعمال‬ ‫ی‬
Type of Process Application
T1
‫(تیمار‬
1
) 0.5 Continues
)‫(مداوم‬
T2
‫(تیمار‬
2
) 1 Interrupted
)‫(منقطع‬
T3
‫(تیمار‬
3
) 1.5 Continues
)‫(مداوم‬
T4
‫(تیمار‬
4
) 0.5 Interrupted
)‫(منقطع‬
T5
‫(تیمار‬
5
) 1 Continues
)‫(مداوم‬
T6
‫(تیمار‬
6
) 1.5 Interrupted
)‫(مداوم‬
Control
)‫(شاهد‬ Without application
(
)‫کاربرد‬ ‫بدون‬ Without application
(
)‫کاربرد‬ ‫بدون‬
‫شکل‬
1
-
‫شار‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫تراوه‬
‫در‬
‫مقاد‬
‫ی‬
‫ر‬
‫مختلف‬
‫گاز‬
‫ن‬
‫ی‬
‫تروژن‬
‫ط‬
‫ی‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫در‬
‫حالت‬
‫پ‬
‫ی‬
‫وسته‬
Fig. 1. Permeation flux in different amounts of nitrogen gas during bubbling in continuous mode
‫بحث‬ ‫و‬ ‫نتایج‬
‫غشاء‬ ‫کارایی‬
‫همانطور‬
‫که‬
‫در‬
‫شکل‬
1
‫د‬
‫ی‬
‫ده‬
‫م‬
‫ی‬
،‫شود‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫گاز‬
‫ط‬
‫ی‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫سبب‬
‫بهبود‬
‫شار‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫تراوه‬
‫شد‬
.
‫همچن‬
‫ی‬
‫ن‬
‫نت‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ج‬
‫نشان‬
‫داد‬
‫که‬
‫روند‬
‫کاهش‬
‫ی‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫شار‬
‫تراوه‬
‫در‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫گازده‬
‫ی‬
5
/
1
‫ل‬
‫ی‬
‫تر‬
‫بر‬
1- Least Significant Difference
‫دق‬
‫ی‬
‫قه‬
‫از‬
‫سا‬
‫ی‬
‫ر‬
‫ت‬
‫ی‬
‫مارها‬
‫کمتر‬
‫بوده‬
‫و‬
‫شرا‬
‫ی‬
‫ط‬
‫پا‬
‫ی‬
‫دارتر‬
‫ی‬
‫در‬
‫شار‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫تراوه‬
‫ط‬
‫ی‬
‫زمان‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫د‬
‫ی‬
‫ده‬
‫شد‬
.
‫نتا‬
‫ی‬
‫ج‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫شار‬
‫در‬
‫حالت‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫به‬
‫شکل‬
‫منقطع‬
‫نشان‬
‫داد‬
(
‫شکل‬
2
)
‫که‬
‫پس‬
‫از‬
‫اعمال‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫با‬
‫وجود‬
‫ا‬
‫ی‬
‫نکه‬
‫مقدار‬
‫شار‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫م‬
‫ی‬
‫ی‬
‫افت‬
‫اما‬
‫پس‬
‫از‬
‫آن‬
‫و‬
‫ط‬
‫ی‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫فراپاالیش‬
‫مجددا‬
‫شار‬
‫کاهش‬
‫پ‬
‫ی‬
‫دا‬
‫م‬
‫ی‬
‫کرد‬
‫و‬
‫در‬
‫آن‬
‫حد‬
‫ثابت‬
‫نم‬
‫ی‬
‫ماند‬
.
‫به‬
‫عبارت‬
‫د‬
‫ی‬
‫گر‬
‫اعمال‬
‫مقطع‬
‫ی‬
‫حب‬
‫اب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫نتوانست‬
‫به‬
‫طور‬
‫پا‬
‫ی‬
‫دار‬
‫ی‬
‫شار‬
‫را‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫دهد‬
.
‫همچن‬
‫ی‬
‫ن‬
‫نتا‬
‫ی‬
‫ج‬
‫نشان‬
0.09
0.11
0.13
0.15
0.17
0.19
0.21
0.23
0 5 10 15 20 25 30 35
Flux
(Lit/m2h)
‫شار‬
Time (
‫زمان‬
)
control 0.5 lit/min 1 lit/min 1.5 lit/min
،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫سلیمانی‬
‫ارز‬
‫ی‬
‫اب‬
‫ی‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫در‬
‫کاهش‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫غشاء‬
‫فراپاالیش‬
‫و‬
‫کارا‬
‫یی‬
‫آن‬
‫ط‬
‫ی‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫شربت‬
‫خام‬
‫چغندر‬
69
‫داد‬
‫هر‬
‫چه‬
‫به‬
‫انتها‬
‫ی‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫نزد‬
‫ی‬
‫ک‬
‫م‬
‫ی‬
‫شد‬
‫ی‬
،‫م‬
‫اعمال‬
‫مقطع‬
‫ی‬
‫حباب‬
‫ز‬
‫ا‬
‫یی‬
‫نم‬
‫ی‬
‫توانست‬
‫شار‬
‫را‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫دهد‬
.
ً‫ال‬‫احتما‬
‫در‬
‫انتها‬
‫ی‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫به‬
‫دل‬
‫ی‬
‫ل‬
‫فشرده‬
‫شدن‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ژل‬
‫ی‬
،
‫اعمال‬
‫گازده‬
‫ی‬
‫در‬
‫بهبود‬
‫شار‬
‫م‬
‫ؤ‬
‫ثر‬
‫نبوده‬
‫است‬
.
‫اما‬
‫در‬
‫کل‬
‫با‬
‫وجود‬
‫باالتر‬
‫بودن‬
‫م‬
‫ی‬
‫انگ‬
‫ی‬
‫ن‬
‫شار‬
‫در‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫مداوم‬
‫نسب‬
‫ت‬
‫به‬
‫حالت‬
‫منقطع‬
‫تفاوت‬
‫معن‬
‫ی‬
‫دار‬
‫ی‬
‫ب‬
‫ی‬
‫ن‬
‫آن‬
‫ها‬
‫وجود‬
‫نداشت‬
(
‫شکل‬
3
.)
‫شکل‬
2
-
‫شار‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫تراوه‬
‫در‬
‫مقاد‬
‫ی‬
‫ر‬
‫مختلف‬
‫گاز‬
‫ن‬
‫ی‬
‫تروژن‬
‫ط‬
‫ی‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫در‬
‫حالت‬
‫منقطع‬
‫می‬ ‫گازدهی‬ ‫اعمال‬ ‫زمان‬ ‫بیانگر‬ ‫قرمز‬ ‫(نقاط‬
)‫باشد‬
Fig. 2. Permeation flux in different amounts of nitrogen gas during bubbling in the interrupted state
‫شکل‬
3
-
‫مقا‬
‫ی‬
‫سه‬
‫م‬
‫ی‬
‫انگ‬
‫ی‬
‫ن‬
‫شار‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫تراوه‬
‫در‬
‫مقاد‬
‫ی‬
‫ر‬
‫مختلف‬
‫گاز‬
‫ن‬
‫ی‬
‫تروژن‬
‫ط‬
‫ی‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫در‬
‫حالت‬
‫منقطع‬
‫و‬
‫مداوم‬
Fig. 3. Comparison of the average permeate flux in different amounts of nitrogen gas during bubbling in interrupted and
continuous mode
‫نتا‬
‫ی‬
‫ج‬
‫مربوط‬
‫به‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫غشاء‬
‫بعد‬
‫از‬
‫اعمال‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫ن‬
‫شان‬
‫داد‬
‫که‬
‫با‬
‫اعمال‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫به‬
‫هر‬
‫دو‬
‫روش‬
‫مداوم‬
‫و‬
،‫منقطع‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫به‬
‫طور‬
‫معن‬
‫ی‬
‫دار‬
‫ی‬
‫نسبت‬
‫به‬
‫حالت‬
‫معمول‬
‫فراپاالیش‬
‫کاهش‬
‫پ‬
‫ی‬
‫دا‬
‫کرد‬
.
‫همچن‬
‫ی‬
‫ن‬
‫هرچه‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫گاز‬
‫ورود‬
‫ی‬
‫به‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫خوراک‬
‫ب‬
‫ی‬
‫شتر‬
‫شد‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫غش‬
‫اء‬
‫ن‬
‫ی‬
‫ز‬
‫کاهش‬
‫ی‬
‫افت‬
‫که‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫مقدار‬
‫کاهش‬
‫در‬
‫حالت‬
‫مداوم‬
‫نسبت‬
‫به‬
‫حالت‬
‫م‬
‫نقطع‬
‫کم‬
‫ی‬
‫ب‬
‫ی‬
‫شتر‬
‫بود‬
(
‫شکل‬
4
)
.
‫هرگونه‬
‫اخالل‬
‫در‬
‫تشک‬
‫ی‬
‫ل‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫مرز‬
‫ی‬
‫در‬
‫نزد‬
‫ی‬
‫ک‬
‫سطح‬
‫غشاء‬
‫م‬
‫ی‬
-
‫تواند‬
‫منجر‬
‫به‬
‫بهبود‬
‫شار‬
‫در‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫غشا‬
‫یی‬
‫شود‬
.
‫ی‬
‫ک‬
‫ی‬
‫از‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫مو‬
‫ارد‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫سرعت‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫عرض‬
‫ی‬
‫غشاء‬
‫و‬
‫متعاقب‬
‫آن‬
‫ا‬
‫ی‬
‫جاد‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫آشفت‬
‫ه‬
0.09
0.11
0.13
0.15
0.17
0.19
0.21
0.23
0 5 10 15 20 25 30 35
Flux
(Lit/m2h)
‫شار‬
Time (
‫زمان‬
)
control 0.5 lit/min 1 lit/min 1.5 lit/min
0
0.025
0.05
0.075
0.1
0.125
0.15
0.175
0.2
0.225
Continuous bubbling
( ‫مداوم‬ ‫گازدهی‬
)
Interrupted bubbling
( ‫منقطع‬ ‫گازدهی‬
)
Flux
(Lit/m2h)
‫شار‬
0.5 lit/min
1 lit/min
1.5 lit/min
control
a
a
b b
c c
d d
70
‫جلد‬ ،‫ایران‬ ‫غذایی‬ ‫صنایع‬ ‫و‬ ‫علوم‬ ‫پژوهشهای‬ ‫نشریه‬
20
‫شماره‬ ،
1
،
‫فروردین‬
-
‫اردیبهشت‬
1403
‫است‬
‫که‬
‫با‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫گازده‬
‫ی‬
‫ب‬
‫ی‬
‫شتر‬
‫م‬
‫ی‬
‫شود‬
.
‫از‬
‫طرف‬
‫ی‬
‫ا‬
‫ی‬
‫جاد‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫مغشوش‬
‫ط‬
‫ی‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫سبب‬
‫کاهش‬
‫پد‬
‫ی‬
‫ده‬
‫ی‬
‫پالر‬
‫ی‬
‫زاس‬
‫ی‬
‫ون‬
‫غلظت‬
‫م‬
‫ی‬
‫شود‬
.
‫تنش‬
‫سطح‬
‫ی‬
‫ا‬
‫ی‬
‫جاد‬
‫شده‬
‫در‬
‫اثر‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫در‬
‫جدا‬
‫شدن‬
‫رسوبات‬
‫از‬
‫سطح‬
‫غشاء‬
‫بس‬
‫ی‬
‫ار‬
‫مف‬
‫ی‬
‫د‬
‫ظاهر‬
‫م‬
‫ی‬
‫شوند‬
(
Shahraki et al., 2016;
Li et al., 2014
.)
‫وقت‬
‫ی‬
‫سرعت‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫گازده‬
‫ی‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫پ‬
‫ی‬
‫دا‬
‫م‬
‫ی‬
‫کند‬
‫اندازه‬
‫حباب‬
‫ها‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫م‬
‫ی‬
‫ی‬
‫ابد‬
.
‫حباب‬
‫ها‬
‫ی‬
‫بزرگ‬
‫تر‬
‫در‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫خوراک‬
‫موجب‬
‫ا‬
‫ی‬
‫جاد‬
‫اغتشاش‬
‫ب‬
‫ی‬
‫شتر‬
‫شده‬
‫و‬
‫شار‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫م‬
‫ی‬
‫ی‬
‫ابد‬
.
‫اگر‬
‫چه‬
‫ح‬
‫باب‬
‫ها‬
‫ی‬
‫بس‬
‫ی‬
‫ار‬
‫بزرگ‬
‫ن‬
‫ی‬
‫ز‬
‫م‬
‫ی‬
‫تواند‬
‫به‬
‫عنوان‬
‫ی‬
‫ک‬
‫بالشتک‬
‫بر‬
‫رو‬
‫ی‬
‫منافذ‬
‫غش‬
‫اء‬
‫قرار‬
‫بگ‬
‫ی‬
‫رد‬
‫و‬
‫مانع‬
‫رس‬
‫ی‬
‫دن‬
‫محلول‬
‫به‬
‫سطح‬
‫غشاء‬
‫شوند‬
‫که‬
‫خود‬
‫س‬
‫بب‬
‫کاهش‬
‫شار‬
‫م‬
‫ی‬
‫شود‬
(
Qaisrani & Samhaber, 2011
.)
‫هارون‬
‫و‬
‫ز‬
‫ی‬
‫مرمن‬
(
Harun & Zimmerman, 2019
)
‫حذف‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ی‬
‫تشک‬
‫ی‬
‫ل‬
‫شده‬
‫بر‬
‫سطح‬
‫غشاء‬
‫ط‬
‫ی‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫را‬
‫آزاد‬
‫شدن‬
‫انرژ‬
‫ی‬
‫محبوس‬
‫در‬
‫حباب‬
‫ها‬
‫ط‬
‫ی‬
‫ترک‬
‫ی‬
‫دن‬
‫شان‬
‫در‬
‫سطح‬
‫غشاء‬
‫عنوان‬
‫کردند‬
.
‫قد‬
‫ی‬
‫مخان‬
‫ی‬
‫و‬
‫همکاران‬
(
Ghadimkhani et al., 2016
)
‫ن‬
‫ی‬
‫ز‬
‫ب‬
‫ی‬
‫ان‬
‫داشتند‬
‫که‬
‫راد‬
‫ی‬
‫ک‬
‫ال‬
‫ها‬
‫ی‬
‫آزاد‬
OH
‫که‬
‫در‬
‫اثر‬
‫ترک‬
‫ی‬
‫دن‬
‫حباب‬
‫ها‬
‫ی‬
‫ر‬
‫ی‬
‫ز‬
‫و‬
‫پرانرژ‬
‫ی‬
‫ا‬
‫ی‬
‫جاد‬
‫م‬
‫ی‬
‫شود‬
‫م‬
‫ی‬
‫تواند‬
‫با‬
‫ترک‬
‫ی‬
‫بات‬
‫آل‬
‫ی‬
‫در‬
‫غشاء‬
‫گرفته‬
‫پ‬
‫ی‬
‫وند‬
‫برقرار‬
‫سازد‬
‫و‬
‫سبب‬
‫شکستن‬
‫ساختار‬
‫آن‬
‫ها‬
‫گردد‬
.
‫شکل‬
4
-
‫مقا‬
‫ی‬
‫سه‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫غشاء‬
‫پس‬
‫از‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫فراپاالیش‬
‫همراه‬
‫با‬
‫مقاد‬
‫ی‬
‫ر‬
‫مختلف‬
‫گازده‬
‫ی‬
‫با‬
‫حالت‬
‫بدون‬
‫گازده‬
‫ی‬
Fig. 4. Comparison of the amount of membrane fouling after the ultrafiltration process with different amounts of gassing
with no gassing
‫شکل‬
5
-
‫مقا‬
‫ی‬
‫سه‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫مقاومت‬
‫ه‬
‫ی‬
‫درود‬
‫ی‬
‫نام‬
‫ی‬
‫ک‬
‫ی‬
‫کل‬
‫غشاء‬
‫ط‬
‫ی‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫فراپاالیش‬
‫همراه‬
‫با‬
‫مقاد‬
‫ی‬
‫ر‬
‫مختلف‬
‫گازده‬
‫ی‬
‫در‬
‫دو‬
‫حالت‬
‫گازده‬
‫ی‬
‫مداوم‬
‫و‬
‫منقطع‬
Fig. 5. Comparison of the hydrodynamic resistance of the entire membrane during the ultrafiltration process with different
amounts of gassing in two continuous and interrupted gassing modes
0
5
10
15
20
25
30
Continuous bubbling Interrupted bubbling
Fouling
(%)
0.5 lit/min
1 lit/min
1.5 lit/min
control
a a
b b b
b b b
0
1E+09
2E+09
3E+09
4E+09
5E+09
6E+09
7E+09
8E+09
9E+09
Continuous bubbling ( ‫مداوم‬ ‫گازدهی‬
) Interrupted bubbling ( ‫منقطع‬ ‫گازدهی‬
)
Total
Hydrodynamic
Resistance
(1/m)
‫کل‬
‫هیدرودینامیکی‬
‫مقاومت‬
0.5 lit/min
1 lit/min
1.5 lit/min
control
b b
b
b
b
b
a a
،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫سلیمانی‬
‫ارز‬
‫ی‬
‫اب‬
‫ی‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫در‬
‫کاهش‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫غشاء‬
‫فراپاالیش‬
‫و‬
‫کارا‬
‫یی‬
‫آن‬
‫ط‬
‫ی‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫شربت‬
‫خام‬
‫چغندر‬
71
‫مقاومت‬
‫کل‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ی‬
‫درود‬
‫ی‬
‫نام‬
‫ی‬
‫ک‬
‫ی‬
‫غشاء‬
‫در‬
‫حالت‬
‫ها‬
‫ی‬
‫مختلف‬
‫ف‬
‫ی‬
‫لتراس‬
‫ی‬
‫ون‬
‫نشان‬
‫داد‬
(
‫شکل‬
5
)
‫که‬
‫اختالف‬
‫ب‬
‫ی‬
‫ن‬
‫مقاومت‬
‫کل‬
‫ی‬
‫غشاء‬
‫در‬
‫حالت‬
‫فراپاالیش‬
‫به‬
‫تنها‬
‫یی‬
‫با‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫فراپاالیش‬
‫همراه‬
‫با‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫کامال‬
‫معن‬
‫ی‬
‫دار‬
‫است‬
.
‫همچن‬
‫ی‬
‫ن‬
‫با‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫گاز‬
‫ط‬
‫ی‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫به‬
‫سبب‬
‫بهبود‬
‫کارا‬
‫یی‬
‫غشاء‬
‫و‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫شا‬
‫ر‬
‫طبق‬
‫رابطه‬
‫ی‬
‫دارس‬
‫ی‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫مقاومت‬
‫کل‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ی‬
‫درود‬
‫ی‬
‫نام‬
‫ی‬
‫ک‬
‫ی‬
‫ن‬
‫ی‬
‫ز‬
‫کم‬
‫م‬
‫ی‬
‫شود‬
.
‫با‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫حال‬
‫هرچند‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫مقاومت‬
‫کل‬
‫ی‬
‫غشاء‬
‫در‬
‫حالت‬
‫گازده‬
‫ی‬
‫منقطع‬
‫از‬
‫حالت‬
‫مداوم‬
‫آن‬
‫به‬
‫دل‬
‫ی‬
‫ل‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫ب‬
‫ی‬
،‫شتر‬
‫باالتر‬
‫است‬
‫اما‬
‫اختالف‬
‫معن‬
‫ی‬
‫دار‬
‫ی‬
‫ب‬
‫ی‬
‫ن‬
‫آن‬
‫ها‬
‫وجود‬
‫ندارد‬
(
P<0.05
.)
‫با‬
‫بررس‬
‫ی‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫مقاومت‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ک‬
‫ی‬
‫ک‬
‫و‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫مطابق‬
‫شکل‬
6
‫م‬
‫ی‬
‫توان‬
‫نت‬
‫ی‬
‫جه‬
‫گرفت‬
‫که‬
‫در‬
‫حالت‬
‫منقطع‬
‫گسترش‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ک‬
‫ی‬
‫ک‬
‫ب‬
‫ی‬
‫شتر‬
‫بوده‬
‫است‬
‫اما‬
‫در‬
‫حالت‬
‫مداوم‬
‫به‬
‫دل‬
‫ی‬
‫ل‬
‫ادامه‬
‫دار‬
‫بودن‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫گازده‬
‫ی‬
‫که‬
‫سب‬
‫ب‬
‫عدم‬
‫اجازه‬
‫ی‬
‫تشک‬
‫ی‬
‫ل‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ک‬
‫ی‬
‫ک‬
‫بر‬
‫رو‬
‫ی‬
‫سطح‬
‫غشاء‬
‫بوده‬
،‫است‬
‫گر‬
‫فتگ‬
‫ی‬
‫ب‬
‫ی‬
‫شتر‬
‫مربوط‬
‫به‬
‫قرار‬
‫گرفتن‬
‫ذرات‬
‫داخل‬
‫حفرات‬
‫غشاء‬
‫بوده‬
‫است‬
.
‫در‬
‫واقع‬
‫در‬
‫حالت‬
‫گازده‬
‫ی‬
‫منقطع‬
‫چون‬
‫فرصت‬
‫تشک‬
‫ی‬
‫ل‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ک‬
‫ی‬
‫ک‬
‫داد‬
‫ه‬
‫شده‬
،‫است‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫همانند‬
‫ی‬
‫ک‬
‫غشاء‬
‫ثانو‬
‫ی‬
‫ه‬
‫عمل‬
‫کرده‬
‫و‬
‫اجازه‬
‫رسوب‬
‫ذرا‬
‫ت‬
‫ر‬
‫ی‬
‫زتر‬
‫بر‬
‫سطح‬
‫داخل‬
‫ی‬
‫حفرات‬
‫را‬
‫نداده‬
‫است‬
.
‫شکل‬
6
-
‫مقا‬
‫ی‬
‫سه‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫مقاومت‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
،
‫غشاء‬
‫و‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ک‬
‫ی‬
‫ک‬
‫در‬
‫دو‬
‫حالت‬
‫گازده‬
‫ی‬
‫مداوم‬
‫و‬
‫منقطع‬
Fig. 6. Comparison of fouling resistance, membrane and cake layer in two continuous and interrupted gassing modes
‫خصوص‬
‫ی‬
‫ات‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫شربت‬
‫خام‬
‫خصوص‬
‫ی‬
‫ات‬
‫شربت‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫شده‬
‫ی‬
‫ا‬
‫همان‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫تراوه‬
‫حاصل‬
‫ا‬
‫ز‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫فراپاالیش‬
‫پس‬
‫از‬
30
‫دق‬
‫ی‬
‫قه‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫مورد‬
‫بررس‬
‫ی‬
‫قرار‬
‫گرفت‬
.
‫ط‬
‫ی‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫فراپاالیش‬
‫خلوص‬
‫شربت‬
‫نسبت‬
‫به‬
‫خوراک‬
‫ورود‬
‫ی‬
‫که‬
‫همان‬
‫شربت‬
‫خام‬
‫ریزپالیده‬
‫بود‬
‫حدود‬
9
/
1
‫درصد‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫پ‬
‫ی‬
‫دا‬
‫کرد‬
‫و‬
‫به‬
‫حدود‬
9
/
89
‫درصد‬
‫رس‬
‫ی‬
‫د‬
.
‫بهبود‬
‫خلوص‬
‫شربت‬
‫وقت‬
‫ی‬
‫در‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫فراپاالیش‬
‫به‬
‫همراه‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫مداوم‬
‫بررس‬
‫ی‬
‫شد‬
‫نشان‬
‫داد‬
‫که‬
‫با‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫گازده‬
‫ی‬
‫خلوص‬
‫شربت‬
‫کمتر‬
‫بوده‬
‫بطور‬
‫ی‬
‫که‬
‫در‬
‫ب‬
‫ی‬
‫شتر‬
‫ی‬
‫ن‬
‫مقدار‬
‫گ‬
‫از‬
‫ط‬
‫ی‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫به‬
‫حدود‬
2
/
89
‫رس‬
‫ی‬
‫د‬
‫که‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫امر‬
‫به‬
‫دل‬
‫ی‬
‫ل‬
‫سرعت‬
‫پا‬
‫یی‬
‫ن‬
‫تشک‬
‫ی‬
‫ل‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ژل‬
‫ی‬
‫بر‬
‫رو‬
‫ی‬
‫سطح‬
‫غشاء‬
‫بر‬
‫اثر‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫ا‬
‫ست‬
.
‫تشک‬
‫ی‬
‫ل‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ژل‬
‫ی‬
‫ی‬
‫ا‬
‫پالر‬
‫ی‬
‫زاس‬
‫ی‬
‫ون‬
‫غلظت‬
‫م‬
‫ی‬
‫تواند‬
‫به‬
‫عنوان‬
‫ی‬
‫ک‬
‫غشاء‬
‫ثانو‬
‫ی‬
‫ه‬
‫عمل‬
‫کند‬
‫و‬
‫درصد‬
‫دفع‬
‫ترک‬
‫ی‬
‫بات‬
‫درشت‬
‫و‬
‫نامحلول‬
‫را‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫دهد‬
(
Briao et al., 2017
.)
‫از‬
‫طرف‬
‫ی‬
‫با‬
‫بهبود‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫شار‬
‫تراوه‬
‫ضر‬
‫ی‬
‫ب‬
‫نف‬
‫وذ‬
‫در‬
‫غشاء‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫ی‬
‫افته‬
‫و‬
‫دفع‬
‫مواد‬
‫غ‬
‫ی‬
‫رساکارز‬
‫ی‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫م‬
‫ی‬
‫ی‬
‫ابد‬
(
Hakimzadeh et al., 2017
.)
‫نتا‬
‫ی‬
‫ج‬
‫مربوط‬
‫به‬
‫درجه‬
‫ی‬
‫خلوص‬
‫ط‬
‫ی‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫فراپاالیش‬
‫به‬
‫همراه‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫منقطع‬
‫ن‬
‫ی‬
‫ز‬
‫نشان‬
‫داد‬
‫که‬
‫در‬
‫مقا‬
‫ی‬
‫سه‬
‫با‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫مداوم‬
‫تفاوت‬
‫معن‬
‫ی‬
‫دار‬
‫ی‬
‫نداشته‬
‫و‬
‫در‬
‫ب‬
‫ی‬
‫شت‬
‫ر‬
‫ی‬
‫ن‬
‫مقدار‬
‫گازده‬
‫ی‬
‫ی‬
‫عن‬
‫ی‬
5
/
1
‫ل‬
‫ی‬
‫تر‬
‫بر‬
‫دق‬
‫ی‬
‫قه‬
‫خلوص‬
‫به‬
3
/
89
‫رس‬
‫ی‬
‫د‬
(
‫جدول‬
3
.)
‫در‬
‫حالت‬
‫حباب‬
‫ده‬
‫ی‬
‫منقطع‬
‫اگر‬
‫چه‬
‫وقفه‬
‫ا‬
‫یی‬
‫کوتاه‬
‫در‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫گازده‬
‫ی‬
‫س‬
‫بب‬
‫گسترش‬
‫کم‬
‫ی‬
‫ب‬
‫ی‬
‫شتر‬
‫در‬
‫تشک‬
‫ی‬
‫ل‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫پالر‬
‫ی‬
‫زاس‬
‫ی‬
‫ون‬
‫و‬
‫کاهش‬
‫ش‬
‫ار‬
‫شد‬
‫اما‬
‫در‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫خلوص‬
‫شربت‬
‫تفاوت‬
‫معن‬
‫ی‬
‫دار‬
‫ی‬
‫ا‬
‫ی‬
‫جاد‬
‫نکرد‬
.
ً‫ال‬‫احتما‬
‫وقفه‬
‫ی‬
‫ی‬
‫ک‬
‫دق‬
‫ی‬
‫قه‬
‫ا‬
‫یی‬
‫در‬
‫گازده‬
‫ی‬
‫آنقدر‬
‫در‬
‫تشک‬
‫ی‬
‫ل‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ژل‬
‫ی‬
‫که‬
‫بتواند‬
‫هم‬
‫انند‬
‫غشاء‬
‫عمل‬
‫کند‬
‫م‬
‫ؤ‬
‫ثر‬
‫نبوده‬
‫است‬
.
0
1E+09
2E+09
3E+09
4E+09
5E+09
6E+09
7E+09
Continuous bubbling( ‫مداوم‬ ‫گازدهی‬
) … Interrupted bubbling( ‫منقطع‬ ‫گازدهی‬
)
Resistance
(1/m)
‫مقاومت‬
Rc( ‫کیک‬ ‫مقاومت‬
) Rf (
‫گرفتگی‬ ‫مقاومت‬
) Rm ( ‫غشا‬ ‫مقاومت‬
) Rt (
‫کل‬ ‫مقاومت‬
)
b
a a
c c
c
d
e
72
‫جلد‬ ،‫ایران‬ ‫غذایی‬ ‫صنایع‬ ‫و‬ ‫علوم‬ ‫پژوهشهای‬ ‫نشریه‬
20
‫شماره‬ ،
1
،
‫فروردین‬
-
‫اردیبهشت‬
1403
‫کدورت‬
‫ی‬
‫ک‬
‫ی‬
‫از‬
‫فاکتورها‬
‫ی‬
‫مهم‬
‫در‬
‫تع‬
‫یی‬
‫ن‬
‫و‬
‫ی‬
‫ژگ‬
‫ی‬
‫ها‬
‫ی‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫شربت‬
‫درکارخانجات‬
‫ق‬
‫ند‬
‫است‬
.
‫معموال‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫کدورت‬
‫سبب‬
‫کاهش‬
‫کر‬
‫ی‬
‫ستال‬
‫ی‬
‫سزاس‬
‫ی‬
‫ون‬
‫م‬
‫ی‬
‫شود‬
.
‫عمده‬
‫کدورت‬
‫ناش‬
‫ی‬
‫از‬
‫ترک‬
‫ی‬
‫بات‬
‫ی‬
‫با‬
‫سا‬
‫ی‬
‫ز‬
‫کمتر‬
‫از‬
1
‫م‬
‫ی‬
‫کرومتر‬
‫است‬
‫که‬
‫ب‬
‫ی‬
‫شتر‬
‫از‬
،‫اگزاالت‬
‫کلس‬
‫ی‬
‫م‬
‫باق‬
‫ی‬
‫مانده‬
‫ا‬
‫ز‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫تصف‬
‫ی‬
،‫ه‬
‫مخمرها‬
‫و‬
‫پکت‬
‫ی‬
‫ن‬
‫ناش‬
‫ی‬
‫م‬
‫ی‬
‫شود‬
(
Abdel-Rahman &
Feloeter, 2016; Kuljanin et al., 2018
.)
‫با‬
‫توجه‬
‫به‬
‫سا‬
‫ی‬
‫ز‬
‫ذرات‬
‫ا‬
‫ی‬
‫جاد‬
‫کننده‬
‫کدورت‬
‫تشک‬
‫ی‬
‫ل‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ژل‬
‫ی‬
‫در‬
‫سطح‬
‫غشاء‬
‫در‬
‫حذف‬
‫آن‬
‫ا‬
‫ز‬
‫شربت‬
‫بس‬
‫ی‬
‫ار‬
‫موثر‬
‫است‬
.
‫بنابرا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫همان‬
‫طور‬
‫که‬
‫نتا‬
‫ی‬
‫ج‬
‫بدست‬
‫آ‬
‫مده‬
‫ن‬
‫ی‬
‫ز‬
‫نشان‬
‫داد‬
‫با‬
‫وجود‬
‫کاهش‬
‫کدورت‬
‫از‬
36
/
18
‫واحد‬
‫به‬
5
/
9
‫ط‬
‫ی‬
‫فراپاالیش‬
‫شربت‬
‫خام‬
‫م‬
‫ی‬
‫کروف‬
‫ی‬
‫لتر‬
،‫شده‬
‫همراه‬
‫شدن‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫با‬
‫فراپاالیش‬
‫در‬
‫ب‬
‫ی‬
‫شتر‬
‫ی‬
‫ن‬
‫مقدار‬
‫گاز‬
‫ورود‬
‫ی‬
،
‫به‬
‫سبب‬
‫کاهش‬
‫تشک‬
‫ی‬
‫ل‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ژل‬
‫ی‬
‫و‬
‫کم‬
‫ی‬
‫بهبود‬
‫در‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
،‫شار‬
‫حذف‬
‫کدورت‬
‫را‬
‫به‬
‫ترت‬
‫ی‬
‫ب‬
‫در‬
‫حالت‬
‫مداوم‬
‫و‬
‫منقطع‬
‫به‬
2
/
10
‫و‬
7
/
8
‫واحد‬
‫رساند‬
.
‫همکاران‬ ‫و‬ ‫زاده‬ ‫حکیم‬ ‫همچنین‬
(
Hakimzadeh et al.,2017
)
‫ن‬
‫ی‬
‫ز‬
‫ط‬
‫ی‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫شکرخام‬
‫به‬
‫روش‬
‫فراپاالیش‬
‫بهبود‬
‫ی‬
‫افته‬
‫با‬
‫مواد‬
‫فعال‬
‫سطح‬
‫ی‬
،
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫کدورت‬
‫را‬
‫ن‬
‫اش‬
‫ی‬
‫از‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫شار‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫تراوه‬
‫به‬
‫دل‬
‫ی‬
‫ل‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫فشار‬
‫ی‬
‫ا‬
‫دما‬
‫ط‬
‫ی‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ن‬
‫د‬
‫دانستند‬
.
‫جدول‬
3
-
‫مقا‬
‫ی‬
‫سه‬
‫خصوص‬
‫ی‬
‫ات‬
‫شربت‬
‫تصفیه‬
‫شده‬
‫به‬
‫روش‬
‫فراپاالیش‬
‫و‬
‫گازده‬
‫ی‬
-
‫فراپاالیش‬
‫با‬
‫شربت‬
‫اول‬
‫ی‬
‫ه‬
‫و‬
‫شربت‬
‫تصفیه‬
‫شده‬
‫به‬
‫ر‬
‫وش‬
‫مرسوم‬
‫آهک‬
‫زن‬
‫ی‬
–
‫کربناتاسیون‬
Table 3- Comparison of the properties of syrup filtered by ultrafiltration and gassing-ultrafiltration method with primary
syrup and syrup filtered by conventional liming-carbonation method
‫شربت‬/‫تیمار‬ ‫نوع‬
Treatments/Juice
‫خصوصیات‬
‫تصفیه‬
Refining Properties
)%( ‫خلوص‬
Purity (%)
)‫(ایکومزا‬ ‫رنگ‬
Color (ICUMSA)
‫کدورت‬
Turbidity (IU)
)‫شده‬ ‫(میکروفیلتر‬ ‫ورودی‬ ‫خام‬ ‫شربت‬
Feed
88 3250 18.36
‫تراوه‬
‫حباب‬ ‫اعمال‬ ‫بدون‬ ‫فراپاالیش‬ ‫ی‬
‫زایی‬
Permeate of UF without bubbling
89.9 1458 9.5
‫تراوه‬
‫ی‬
‫مداوم‬ ‫گازدهی‬ ‫با‬ ‫فراپاالیش‬
Permeate of UF (continues mode)
89.2 1495 10.2
‫تراوه‬
‫منقطع‬ ‫گازدهی‬ ‫با‬ ‫فراپاالیش‬ ‫ی‬
permeate of UF (interrupted mode)
89.3 1471 8.7
‫مرسوم‬ ‫روش‬ ‫به‬ ‫شده‬ ‫تصفیه‬ ‫شربت‬
Refined Juice in Traditional Mode
90.3 2120 12.6
‫عمده‬
‫تر‬
‫ی‬
‫ن‬
‫ترک‬
‫ی‬
‫بات‬
‫رنگ‬
‫ی‬
‫موجود‬
‫در‬
‫شربت‬
‫خام‬
‫چغندر‬
‫مالن‬
‫ی‬
‫ن‬
‫ها‬
‫هستند‬
‫که‬
‫محصول‬
‫واکنش‬
‫ها‬
‫ی‬
‫قهوه‬
‫ا‬
‫ی‬
‫شدن‬
‫آنز‬
‫ی‬
‫م‬
‫ی‬
‫ط‬
‫ی‬
‫خالل‬
‫کردن‬
‫چغندر‬
‫بوده‬
‫و‬
‫وزن‬
‫ملکول‬
‫ی‬
‫آن‬
‫ها‬
‫در‬
‫حدود‬
2
‫تا‬
5
‫ک‬
‫ی‬
‫لودالتن‬
‫است‬
.
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫ترک‬
‫ی‬
‫بات‬
‫در‬
‫آب‬
‫نامحلول‬
‫هستند‬
.
‫کاتکول‬
‫آم‬
‫ی‬
‫ن‬
‫ها‬
‫ن‬
‫ی‬
‫ز‬
‫از‬
‫ت‬
‫رک‬
‫ی‬
‫بات‬
‫پ‬
‫ی‬
‫ش‬
‫ساز‬
‫مهم‬
‫رنگ‬
‫در‬
‫شربت‬
‫خام‬
‫چغندر‬
‫هستند‬
.
‫ب‬
‫ی‬
‫شتر‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫ترک‬
‫ی‬
‫بات‬
‫بوس‬
‫ی‬
‫له‬
‫جذب‬
‫سطح‬
‫ی‬
‫از‬
‫شربت‬
‫جداساز‬
‫ی‬
‫م‬
‫ی‬
‫شوند‬
(
Bahrami &
Honarvar, 2017
.)
‫با‬
‫توجه‬
‫به‬
‫وزن‬
‫ملکول‬
‫ی‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫ترک‬
‫ی‬
‫بات‬
‫و‬
‫انداز‬
‫ه‬
‫حفرات‬
‫غشاء‬
‫به‬
‫کار‬
‫رفته‬
ً‫ال‬‫کام‬
‫بد‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ی‬
‫است‬
‫که‬
‫امکان‬
‫جذب‬
‫و‬
‫جداساز‬
‫ی‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫ترک‬
‫ی‬
‫بات‬
‫به‬
‫طور‬
‫کامل‬
‫در‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫فراپاالیش‬
‫وجود‬
‫ندارد‬
‫و‬
‫تنها‬
‫گسترش‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ژل‬
‫ی‬
‫و‬
‫پالر‬
‫ی‬
‫زاس‬
‫ی‬
‫ون‬
‫قطب‬
‫ی‬
‫م‬
‫ی‬
‫تواند‬
‫در‬
‫ح‬
‫ذف‬
‫و‬
‫جذب‬
‫آن‬
‫ب‬
‫ی‬
‫ن‬
‫سا‬
‫ی‬
‫ر‬
‫ترک‬
‫ی‬
‫بات‬
‫رسوب‬
‫کرده‬
‫بر‬
‫سطح‬
‫غشاء‬
‫م‬
‫ؤ‬
‫ثر‬
‫ب‬
‫اشد‬
.
‫همانطور‬
‫که‬
‫در‬
‫نتا‬
‫ی‬
‫ج‬
‫موجود‬
‫در‬
‫جدول‬
3
‫ن‬
‫ی‬
‫ز‬
‫م‬
‫ی‬
‫توان‬
‫به‬
‫وضوح‬
‫مشاهده‬
‫کرد‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫فراپاالیش‬
‫در‬
‫پا‬
‫ی‬
‫ان‬
30
‫دق‬
‫ی‬
‫قه‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫رنگ‬
‫را‬
‫به‬
432
‫واحد‬
‫ا‬
‫ی‬
‫کومزا‬
‫کاهش‬
‫داد‬
‫اما‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫فراپاالیش‬
‫توام‬
‫با‬
‫گازده‬
‫ی‬
‫و‬
‫حباب‬
‫ز‬
‫ا‬
‫یی‬
‫نرخ‬
‫کاهش‬
‫رنگ‬
‫کمتر‬
‫ی‬
‫را‬
‫درشربت‬
‫خام‬
‫ورود‬
‫ی‬
‫به‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫ا‬
‫ی‬
‫جاد‬
‫نم‬
‫ود‬
‫که‬
‫مربوط‬
‫به‬
‫ممانعت‬
‫از‬
‫ا‬
‫ی‬
‫جاد‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ژل‬
‫ی‬
‫مستحکم‬
‫بر‬
‫اثر‬
‫تالطم‬
‫و‬
‫ا‬
‫ی‬
‫جاد‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫مغشوش‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫خوراک‬
‫بر‬
‫سطح‬
‫غشاء‬
‫م‬
‫ی‬
‫باشد‬
.
‫نت‬
‫ی‬
‫جه‬
‫گ‬
‫ی‬
‫ر‬
‫ی‬
‫هدف‬
‫از‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫تحق‬
‫ی‬
‫ق‬
‫بررس‬
‫ی‬
‫ت‬
‫أ‬
‫ث‬
‫ی‬
‫ر‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫خوراک‬
‫ور‬
‫ود‬
‫ی‬
‫بر‬
‫کارا‬
‫یی‬
‫غشاء‬
‫فراپاالیش‬
‫ط‬
‫ی‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫شربت‬
‫خام‬
‫چغندرقند‬
‫ب‬
‫ود‬
.
‫ط‬
‫ی‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫و‬
‫با‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫مقدار‬
‫گاز‬
‫ن‬
‫ی‬
‫تروژن‬
‫از‬
5
/
0
‫تا‬
5
/
1
‫ل‬
‫ی‬
‫تر‬
‫بر‬
‫دق‬
‫ی‬
‫قه‬
‫به‬
‫سبب‬
‫ا‬
‫ی‬
‫جاد‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫متالطم‬
‫در‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫خوراک‬
‫شار‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫ت‬
‫راوه‬
‫بهبود‬
‫و‬
‫در‬
‫کل‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫غشاء‬
‫کاهش‬
‫پ‬
‫ی‬
‫دا‬
‫کرد‬
‫که‬
‫ی‬
‫ک‬
‫ی‬
‫از‬
‫دغدغ‬
‫ه‬
‫ها‬
‫ی‬
‫مهم‬
‫در‬
‫بکارگ‬
‫ی‬
‫ر‬
‫ی‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫نو‬
‫ی‬
‫ن‬
‫در‬
‫صنعت‬
‫قند‬
‫است‬
.
‫از‬
‫آنجا‬
‫ی‬
‫ی‬
‫که‬
‫تغ‬
‫یی‬
‫رات‬
‫شار‬
‫و‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫تشک‬
‫ی‬
‫ل‬
‫ال‬
‫ی‬
‫ه‬
‫ژل‬
‫ی‬
‫بر‬
‫خصوص‬
‫ی‬
‫ات‬
‫شربت‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫شده‬
‫ت‬
‫أ‬
‫ث‬
‫ی‬
‫رگذار‬
‫است‬
‫خصوص‬
‫ی‬
‫ات‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫شر‬
‫ی‬
‫ت‬
‫ن‬
‫ی‬
‫ز‬
‫در‬
‫بهتر‬
‫ی‬
‫ن‬
‫شار‬
‫تراوه‬
‫ی‬
‫ا‬
‫ی‬
‫جاد‬
‫شده‬
‫در‬
‫دو‬
‫حالت‬
‫مداوم‬
‫و‬
‫منقطع‬
‫مورد‬
‫بررس‬
‫ی‬
‫قرار‬
‫گرفت‬
.
‫نتا‬
‫ی‬
‫ج‬
‫نشان‬
‫داد‬
‫که‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫مداوم‬
‫گازده‬
‫ی‬
‫به‬
‫سبب‬
‫بهبود‬
‫شار‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫تراوه‬
‫کم‬
‫ی‬
‫در‬
‫خصوص‬
‫ی‬
‫ات‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫مانند‬
،‫خلوص‬
‫رنگ‬
‫و‬
‫کدورت‬
‫خ‬
‫لل‬
،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫سلیمانی‬
‫ارز‬
‫ی‬
‫اب‬
‫ی‬
‫فرآ‬
‫ی‬
‫ند‬
‫حباب‬
‫زا‬
‫یی‬
‫در‬
‫کاهش‬
‫گرفتگ‬
‫ی‬
‫غشاء‬
‫فراپاالیش‬
‫و‬
‫کارا‬
‫یی‬
‫آن‬
‫ط‬
‫ی‬
‫تصف‬
‫ی‬
‫ه‬
‫شربت‬
‫خام‬
‫چغندر‬
73
‫ا‬
‫ی‬
‫جاد‬
‫نمود‬
‫که‬
‫البته‬
‫باتوجه‬
‫به‬
‫بهبود‬
‫شار‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫تراوه‬
‫م‬
‫ی‬
‫تواند‬
‫در‬
‫صنعت‬
‫قند‬
‫قابل‬
‫چشم‬
‫پوش‬
‫ی‬
‫باشد‬
.
‫به‬ ‫بنابراین‬
‫می‬ ‫کلی‬ ‫طور‬
‫روش‬ ‫گفت‬ ‫توان‬
‫حباب‬ ‫طی‬ ‫گاز‬ ‫کمتر‬ ‫مصرف‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫منقطع‬
‫اختالف‬ ‫نداشتن‬ ‫و‬ ‫دهی‬
‫معنی‬
‫می‬ ‫مداوم‬ ‫حالت‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫شار‬ ‫میزان‬ ‫در‬ ‫داری‬
‫به‬ ‫تواند‬
‫حالت‬ ‫عنوان‬
‫بهینه‬
‫گرف‬ ‫صورت‬ ‫آزمایشات‬ ‫طی‬ ‫گازدهی‬ ‫ی‬
‫مدنظر‬ ،‫تحقیق‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫ته‬
.‫گیرد‬ ‫قرار‬
References
1. Abdel-Rahman, E.S., & Floeter, E. (2016). Physico-chemical characterization of turbidity-causing particles in beet
sugar solutions. International Journal of Food Engineering, 12(2), 127-137. https://doi.org/10.1515/ijfe-2015-0129
2. Bahrami, M.E., & Honarvar, M. (2017). Identification of colored components produced in sugar beet processing
using gel-permeation chromatography (GPC) with UV and RI detection. Journal of Food Biosciences and
Technology, 7(2), 19-26.
3. Baker, R.W. (2004). Membrane Technology and Applications. 2ndEd.Book.545pp. Membrane Technology
Research. Inc.John Wiley &Sons,Ltd.
4. Brião, V.B., Seguenka, B., Zanon, C.D., & Milani, A. (2017). Cake formation and the decreased performance of
whey ultrafiltration. Acta Scientiarum. Technology, 39, 517-524.
https://doi.org/10.4025/actascitechnol.v39i5.27585
5. Casani, S.D., & Bagger-Jørgensen, R. (2000). Cross-flow filtration of Fruit Juice. Danish Environmental Protection
Agency.
6. Cerón-Vivas, A., Morgan-Sagastume, J.M., & Noyola, A. (2012). Intermittent filtration and gas bubbling for fouling
reduction in anaerobic membrane bioreactors. Journal of Membrane Science, 423, 136-142.
https://doi.org/10.1016/j.memsci.2012.08.008
7. Eliseus, A., & Bilad, M.R. (2017). Improving membrane fouling control by maximizing the impact of air bubbles
shear in a submerged plate-and-frame membrane module. In AIP Conference Proceedings, (1891)1, 020039.
http://doi.org/10.1063/1.5005372
8. Fouladitajar, A., Ashtiani, F.Z., Rezaei, H., Haghmoradi, A., & Kargari, A. (2014). Gas sparging to enhance
permeate flux and reduce fouling resistances in cross flow microfiltration. Journal of Industrial and Engineering
Chemistry, 20(2), 624-632. http://doi.org/10.1016/j.jiec.2013.05.025
9. Ghadimkhani, A., Zhang, W., & Marhaba, T. (2016). Ceramic membrane defouling (cleaning) by air Nano Bubbles.
Chemosphere, 146, 379-384. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2015.12.023
10. Gul, S., & Harasek, M. (2012). Energy saving in sugar manufacturing through the integration of environmental
friendly new membrane processes for thin juice pre-concentration. Applied Thermal Engineering, 43, 128-133.
https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2011.12.024
11. Hakimzadeh, V., Mousavi, S.M., Elahi, M., & Razavi, S.M.A. (2017). Purification of raw cane sugar by micellar‐
enhanced ultrafiltration process using linear alkylbenzene sulphonate. Journal of Food Processing and
Preservation, 41(3), e12953. https://doi.org/10.1111/jfpp.12953
12. Hakimzadeh, V., Razavi, S.M., Piroozifard, M.K., & Shahidi, M. (2006). The potential of microfiltration and
ultrafiltration process in purification of raw sugar beet juice. Desalination, 200(1-3), 520-522.
http://doi.org/10.1016/j.desal.2006.03.420
13. Harun, M.H.C., & Zimmerman, W.B. (2019). Membrane defouling using microbubbles generated by fluidic
oscillation. Water Supply, 19(1), 97-106. http://doi.org/10.2166/ws.2018.056
14. Jankhah, S., & Bérubé, P.R. (2014). Pulse bubble sparging for fouling control. Separation and Purification
Technology, 134, 58-65. http://doi.org/10.1016/j.seppur.2014.07.023
15. Kuljanin, T., Lončar, B., Filipović, V., Nićetin, M., & Knežević, V. (2018). Pectin separation from sugar beet juice
as affected by the pH, amount of Al2 (SO4) 3 and use of zeta potential/residual turbidity measurement. Journal on
Processing and Energy in Agriculture, 22(2), 65-68. http://doi.org/10.5937/JPEA1802065K
16. Li, J., Sanderson, R.D., & Jacobs, E.P. (2002). Ultrasonic cleaning of nylon microfiltration membranes fouled by
Kraft paper mill effluent. Journal of Membrane Science, 205(1-2), 247-257. http://doi.org/10.1016/S0376-
7388(02)00121-7
74
‫جلد‬ ،‫ایران‬ ‫غذایی‬ ‫صنایع‬ ‫و‬ ‫علوم‬ ‫پژوهشهای‬ ‫نشریه‬
20
‫شماره‬ ،
1
،
‫فروردین‬
-
‫اردیبهشت‬
1403
17. Li, L., Wray, H.E., Andrews, R.C., & Bérubé, P.R. (2014). Ultrafiltration fouling: Impact of backwash frequency
and air sparging. Separation Science and Technology, 49(18), 2814-2823 https://doi.org/10.1080/01496395.
2014.948964
18. Maskooki, A., Mortazavi, S.A., & Maskooki, A. (2010). Cleaning of spiralwound ultrafiltration membranes using
ultrasound and alkaline solution of EDTA. Desalination, 264(1-2), 63-69.
http://doi.org/10.1016/j.desal.2010.07.005
19. Mirzaie, A., & Mohammadi, T. (2012). Effect of ultrasonic waves on flux enhancement in microfiltration of milk.
Journal of Food Engineering, 108(1), 77-86. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2011.07.026
20. Ndinisa, N.V., Fane, A.G., Wiley, D.E., & Fletcher, D.F. (2006). Fouling control in a submerged flat sheet
membrane system: Part II—Two‐phase flow characterization and CFD simulations. Separation Science and
Technology, 41(7), 1411-1445. https://doi.org/10.1080/01496390600633915
21. Noghabi, M.S., Razavi, S.M.A., Mousavi, S.M., Elahi, M., & Niazmand, R. (2011). Effect of operating parameters
on performance of nanofiltration of sugar beet press water. Procedia Food Science, 1, 160-164.
http://doi.org/10.1016/j.profoo.2011.09.025
22. Qaisrani, T.M., & Samhaber, W.M. (2011). Impact of gas bubbling and backflushing on fouling control and
membrane cleaning. Desalination, 266(1-3), 154-161. https://doi.org/10.1016/j.desal.2010.08.019
23. Radaei, E., Liu, X., Tng, K.H., Wang, Y., Trujillo, F.J., & Leslie, G. (2018). Insights on pulsed bubble control of
membrane fouling: Effect of bubble size and frequency. Journal of Membrane Science, 554, 59-70.
http://dx.doi.org/10.1016/j.memsci.2018.02.058
24. Shahidi Noghabi, M., Razavi, S. M. A., & Shahidi Noghabi, M. (2014). Modeling of milk ultrafiltration permeate
flux under various operating conditions and physicochemical properties using Nero–Fuzzy method. Research and
Innovation in Food Science and Technology, 3(3), 283-296.
25. Shahraki, M.H., Maskooki, A., & Faezian, A. (2017). Ultrafiltration of cherry concentrate under ultrasound with
carbonated feed as a new fouling control method. Journal of Food Processing and Preservation, 41(2), e12795.
https://doi.org/10.1111/jfpp.12795
26. Shahraki, M.H., Maskooki, A., Faezian, A., & Rafe, A. (2016). Flux improvement of ultrafiltration membranes
using ultrasound and gas bubbling. Desalination and Water Treatment, 57(51), 24278-24287.
http://doi.org/10.1080/19443994.2016.1141377
27. Zhang, H., Luo, J., Liu, L., Chen, X., & Wan, Y. (2021). Green production of sugar by membrane technology: How
far is it from industrialization? Green Chemical Engineering, 2(1), 27-43. https://doi.org/10.1016/j.gce.2020.11.006
.

More Related Content

Similar to Evaluation of Bubbling Process in Reducing Ultrafiltration Membrane Fouling and Its Efficiency During Refining of Raw Beet Juice

Evaluation of Physicochemical and Microstructure Properties of Expanded Quinoa
Evaluation of Physicochemical and Microstructure Properties of Expanded QuinoaEvaluation of Physicochemical and Microstructure Properties of Expanded Quinoa
Evaluation of Physicochemical and Microstructure Properties of Expanded Quinoa
Iranian Food Science and Technology Research Journal
 
بررسي و بهينه سازي عوامل موثر در فلوتاسيون زينکات روي به روش تاگوچي
بررسي و بهينه سازي عوامل موثر در فلوتاسيون زينکات روي به روش تاگوچيبررسي و بهينه سازي عوامل موثر در فلوتاسيون زينکات روي به روش تاگوچي
بررسي و بهينه سازي عوامل موثر در فلوتاسيون زينکات روي به روش تاگوچي
nasrollah najibi ilkhchy
 
Preparation of Biopolymer Based on Agar Extracted from Persian Gulf Red Algae...
Preparation of Biopolymer Based on Agar Extracted from Persian Gulf Red Algae...Preparation of Biopolymer Based on Agar Extracted from Persian Gulf Red Algae...
Preparation of Biopolymer Based on Agar Extracted from Persian Gulf Red Algae...
Iranian Food Science and Technology Research Journal
 
Effects of Putrescine and Biofertilizers on Content of Na+ and K+ Root and Sh...
Effects of Putrescine and Biofertilizers on Content of Na+ and K+ Root and Sh...Effects of Putrescine and Biofertilizers on Content of Na+ and K+ Root and Sh...
Effects of Putrescine and Biofertilizers on Content of Na+ and K+ Root and Sh...
Iran. J. Field Crops Research
 
Evaluation of Waterlogging Tolerance in Twenty-One Cultivars and Genotypes of...
Evaluation of Waterlogging Tolerance in Twenty-One Cultivars and Genotypes of...Evaluation of Waterlogging Tolerance in Twenty-One Cultivars and Genotypes of...
Evaluation of Waterlogging Tolerance in Twenty-One Cultivars and Genotypes of...
Iran. J. Field Crops Research
 
Effect of Nano Silicon and Plant Growth-Promoting Rhizobacteria on Biomass, N...
Effect of Nano Silicon and Plant Growth-Promoting Rhizobacteria on Biomass, N...Effect of Nano Silicon and Plant Growth-Promoting Rhizobacteria on Biomass, N...
Effect of Nano Silicon and Plant Growth-Promoting Rhizobacteria on Biomass, N...
Iran. J. Field Crops Research
 
The Effect of Production Method and Simultaneous Use of Whey Protein Concentr...
The Effect of Production Method and Simultaneous Use of Whey Protein Concentr...The Effect of Production Method and Simultaneous Use of Whey Protein Concentr...
The Effect of Production Method and Simultaneous Use of Whey Protein Concentr...
Iranian Food Science and Technology Research Journal
 

Similar to Evaluation of Bubbling Process in Reducing Ultrafiltration Membrane Fouling and Its Efficiency During Refining of Raw Beet Juice (10)

Evaluation of Physicochemical and Microstructure Properties of Expanded Quinoa
Evaluation of Physicochemical and Microstructure Properties of Expanded QuinoaEvaluation of Physicochemical and Microstructure Properties of Expanded Quinoa
Evaluation of Physicochemical and Microstructure Properties of Expanded Quinoa
 
بررسي و بهينه سازي عوامل موثر در فلوتاسيون زينکات روي به روش تاگوچي
بررسي و بهينه سازي عوامل موثر در فلوتاسيون زينکات روي به روش تاگوچيبررسي و بهينه سازي عوامل موثر در فلوتاسيون زينکات روي به روش تاگوچي
بررسي و بهينه سازي عوامل موثر در فلوتاسيون زينکات روي به روش تاگوچي
 
Preparation of Biopolymer Based on Agar Extracted from Persian Gulf Red Algae...
Preparation of Biopolymer Based on Agar Extracted from Persian Gulf Red Algae...Preparation of Biopolymer Based on Agar Extracted from Persian Gulf Red Algae...
Preparation of Biopolymer Based on Agar Extracted from Persian Gulf Red Algae...
 
Assessment of Sieve Slope, Sieve Range and Fan Suction on Cleaning Efficiency...
Assessment of Sieve Slope, Sieve Range and Fan Suction on Cleaning Efficiency...Assessment of Sieve Slope, Sieve Range and Fan Suction on Cleaning Efficiency...
Assessment of Sieve Slope, Sieve Range and Fan Suction on Cleaning Efficiency...
 
The Effect of Foliar Application of Silicon, Calcium, and Potassium Fertilize...
The Effect of Foliar Application of Silicon, Calcium, and Potassium Fertilize...The Effect of Foliar Application of Silicon, Calcium, and Potassium Fertilize...
The Effect of Foliar Application of Silicon, Calcium, and Potassium Fertilize...
 
Effects of Putrescine and Biofertilizers on Content of Na+ and K+ Root and Sh...
Effects of Putrescine and Biofertilizers on Content of Na+ and K+ Root and Sh...Effects of Putrescine and Biofertilizers on Content of Na+ and K+ Root and Sh...
Effects of Putrescine and Biofertilizers on Content of Na+ and K+ Root and Sh...
 
Evaluation of Waterlogging Tolerance in Twenty-One Cultivars and Genotypes of...
Evaluation of Waterlogging Tolerance in Twenty-One Cultivars and Genotypes of...Evaluation of Waterlogging Tolerance in Twenty-One Cultivars and Genotypes of...
Evaluation of Waterlogging Tolerance in Twenty-One Cultivars and Genotypes of...
 
Agroecological Analysis of Sugar Beet Ecosystem (Beta vulgaris L.) in Torbat-...
Agroecological Analysis of Sugar Beet Ecosystem (Beta vulgaris L.) in Torbat-...Agroecological Analysis of Sugar Beet Ecosystem (Beta vulgaris L.) in Torbat-...
Agroecological Analysis of Sugar Beet Ecosystem (Beta vulgaris L.) in Torbat-...
 
Effect of Nano Silicon and Plant Growth-Promoting Rhizobacteria on Biomass, N...
Effect of Nano Silicon and Plant Growth-Promoting Rhizobacteria on Biomass, N...Effect of Nano Silicon and Plant Growth-Promoting Rhizobacteria on Biomass, N...
Effect of Nano Silicon and Plant Growth-Promoting Rhizobacteria on Biomass, N...
 
The Effect of Production Method and Simultaneous Use of Whey Protein Concentr...
The Effect of Production Method and Simultaneous Use of Whey Protein Concentr...The Effect of Production Method and Simultaneous Use of Whey Protein Concentr...
The Effect of Production Method and Simultaneous Use of Whey Protein Concentr...
 

More from Iranian Food Science and Technology Research Journal

A Review of the Use of Microscopic Algae as Biological Sensors for Identifyin...
A Review of the Use of Microscopic Algae as Biological Sensors for Identifyin...A Review of the Use of Microscopic Algae as Biological Sensors for Identifyin...
A Review of the Use of Microscopic Algae as Biological Sensors for Identifyin...
Iranian Food Science and Technology Research Journal
 
Production and Evaluation of Caffeine Nanochitosome and Instant Drink Powder ...
Production and Evaluation of Caffeine Nanochitosome and Instant Drink Powder ...Production and Evaluation of Caffeine Nanochitosome and Instant Drink Powder ...
Production and Evaluation of Caffeine Nanochitosome and Instant Drink Powder ...
Iranian Food Science and Technology Research Journal
 
Assessment of Cadmium, Lead and Nickel Removal Capacity of Lactic Acid Bacter...
Assessment of Cadmium, Lead and Nickel Removal Capacity of Lactic Acid Bacter...Assessment of Cadmium, Lead and Nickel Removal Capacity of Lactic Acid Bacter...
Assessment of Cadmium, Lead and Nickel Removal Capacity of Lactic Acid Bacter...
Iranian Food Science and Technology Research Journal
 
Effect of Using Astaxanthin from Haematococcus pluvialis as Free Form and as ...
Effect of Using Astaxanthin from Haematococcus pluvialis as Free Form and as ...Effect of Using Astaxanthin from Haematococcus pluvialis as Free Form and as ...
Effect of Using Astaxanthin from Haematococcus pluvialis as Free Form and as ...
Iranian Food Science and Technology Research Journal
 
Heat Transfer Modeling of Malt Syrup in Semi-rigid Aluminum Based Packaging
Heat Transfer Modeling of Malt Syrup in Semi-rigid Aluminum Based PackagingHeat Transfer Modeling of Malt Syrup in Semi-rigid Aluminum Based Packaging
Heat Transfer Modeling of Malt Syrup in Semi-rigid Aluminum Based Packaging
Iranian Food Science and Technology Research Journal
 
Evaluation of the Quantitative and Qualitative Characteristics of Gluten-free...
Evaluation of the Quantitative and Qualitative Characteristics of Gluten-free...Evaluation of the Quantitative and Qualitative Characteristics of Gluten-free...
Evaluation of the Quantitative and Qualitative Characteristics of Gluten-free...
Iranian Food Science and Technology Research Journal
 
Modeling Microbial Population of Coated Sprouted Wheat through Zarrin-Giah Es...
Modeling Microbial Population of Coated Sprouted Wheat through Zarrin-Giah Es...Modeling Microbial Population of Coated Sprouted Wheat through Zarrin-Giah Es...
Modeling Microbial Population of Coated Sprouted Wheat through Zarrin-Giah Es...
Iranian Food Science and Technology Research Journal
 
Effects of Lactococcus lactis (L. lactis) subsp. lactis Supernatant on the Sh...
Effects of Lactococcus lactis (L. lactis) subsp. lactis Supernatant on the Sh...Effects of Lactococcus lactis (L. lactis) subsp. lactis Supernatant on the Sh...
Effects of Lactococcus lactis (L. lactis) subsp. lactis Supernatant on the Sh...
Iranian Food Science and Technology Research Journal
 
Introduction of the Peel of Iranian Pomegranate as a Potential Natural Additi...
Introduction of the Peel of Iranian Pomegranate as a Potential Natural Additi...Introduction of the Peel of Iranian Pomegranate as a Potential Natural Additi...
Introduction of the Peel of Iranian Pomegranate as a Potential Natural Additi...
Iranian Food Science and Technology Research Journal
 
The Effect of Lactiplantibacillus plantarum from Motal Cheese on the Adhesion...
The Effect of Lactiplantibacillus plantarum from Motal Cheese on the Adhesion...The Effect of Lactiplantibacillus plantarum from Motal Cheese on the Adhesion...
The Effect of Lactiplantibacillus plantarum from Motal Cheese on the Adhesion...
Iranian Food Science and Technology Research Journal
 
The Mineral Content of Sesame Seed and Its Transition to Ardeh and Refined Se...
The Mineral Content of Sesame Seed and Its Transition to Ardeh and Refined Se...The Mineral Content of Sesame Seed and Its Transition to Ardeh and Refined Se...
The Mineral Content of Sesame Seed and Its Transition to Ardeh and Refined Se...
Iranian Food Science and Technology Research Journal
 
Production of Gelatin Nanoparticles by Solvent Dissolution Method for Use as ...
Production of Gelatin Nanoparticles by Solvent Dissolution Method for Use as ...Production of Gelatin Nanoparticles by Solvent Dissolution Method for Use as ...
Production of Gelatin Nanoparticles by Solvent Dissolution Method for Use as ...
Iranian Food Science and Technology Research Journal
 
The Effect of Ultrasound Pretreatment on Hydrolysis Time by Pepsin Enzyme to ...
The Effect of Ultrasound Pretreatment on Hydrolysis Time by Pepsin Enzyme to ...The Effect of Ultrasound Pretreatment on Hydrolysis Time by Pepsin Enzyme to ...
The Effect of Ultrasound Pretreatment on Hydrolysis Time by Pepsin Enzyme to ...
Iranian Food Science and Technology Research Journal
 
Effect of Edible Coatings of Alginate and Oliveria decumbens Essential Oil on...
Effect of Edible Coatings of Alginate and Oliveria decumbens Essential Oil on...Effect of Edible Coatings of Alginate and Oliveria decumbens Essential Oil on...
Effect of Edible Coatings of Alginate and Oliveria decumbens Essential Oil on...
Iranian Food Science and Technology Research Journal
 
Pre-harvest Application of Chitosan with Carvacrol on Biochemical, Qualitativ...
Pre-harvest Application of Chitosan with Carvacrol on Biochemical, Qualitativ...Pre-harvest Application of Chitosan with Carvacrol on Biochemical, Qualitativ...
Pre-harvest Application of Chitosan with Carvacrol on Biochemical, Qualitativ...
Iranian Food Science and Technology Research Journal
 

More from Iranian Food Science and Technology Research Journal (15)

A Review of the Use of Microscopic Algae as Biological Sensors for Identifyin...
A Review of the Use of Microscopic Algae as Biological Sensors for Identifyin...A Review of the Use of Microscopic Algae as Biological Sensors for Identifyin...
A Review of the Use of Microscopic Algae as Biological Sensors for Identifyin...
 
Production and Evaluation of Caffeine Nanochitosome and Instant Drink Powder ...
Production and Evaluation of Caffeine Nanochitosome and Instant Drink Powder ...Production and Evaluation of Caffeine Nanochitosome and Instant Drink Powder ...
Production and Evaluation of Caffeine Nanochitosome and Instant Drink Powder ...
 
Assessment of Cadmium, Lead and Nickel Removal Capacity of Lactic Acid Bacter...
Assessment of Cadmium, Lead and Nickel Removal Capacity of Lactic Acid Bacter...Assessment of Cadmium, Lead and Nickel Removal Capacity of Lactic Acid Bacter...
Assessment of Cadmium, Lead and Nickel Removal Capacity of Lactic Acid Bacter...
 
Effect of Using Astaxanthin from Haematococcus pluvialis as Free Form and as ...
Effect of Using Astaxanthin from Haematococcus pluvialis as Free Form and as ...Effect of Using Astaxanthin from Haematococcus pluvialis as Free Form and as ...
Effect of Using Astaxanthin from Haematococcus pluvialis as Free Form and as ...
 
Heat Transfer Modeling of Malt Syrup in Semi-rigid Aluminum Based Packaging
Heat Transfer Modeling of Malt Syrup in Semi-rigid Aluminum Based PackagingHeat Transfer Modeling of Malt Syrup in Semi-rigid Aluminum Based Packaging
Heat Transfer Modeling of Malt Syrup in Semi-rigid Aluminum Based Packaging
 
Evaluation of the Quantitative and Qualitative Characteristics of Gluten-free...
Evaluation of the Quantitative and Qualitative Characteristics of Gluten-free...Evaluation of the Quantitative and Qualitative Characteristics of Gluten-free...
Evaluation of the Quantitative and Qualitative Characteristics of Gluten-free...
 
Modeling Microbial Population of Coated Sprouted Wheat through Zarrin-Giah Es...
Modeling Microbial Population of Coated Sprouted Wheat through Zarrin-Giah Es...Modeling Microbial Population of Coated Sprouted Wheat through Zarrin-Giah Es...
Modeling Microbial Population of Coated Sprouted Wheat through Zarrin-Giah Es...
 
Effects of Lactococcus lactis (L. lactis) subsp. lactis Supernatant on the Sh...
Effects of Lactococcus lactis (L. lactis) subsp. lactis Supernatant on the Sh...Effects of Lactococcus lactis (L. lactis) subsp. lactis Supernatant on the Sh...
Effects of Lactococcus lactis (L. lactis) subsp. lactis Supernatant on the Sh...
 
Introduction of the Peel of Iranian Pomegranate as a Potential Natural Additi...
Introduction of the Peel of Iranian Pomegranate as a Potential Natural Additi...Introduction of the Peel of Iranian Pomegranate as a Potential Natural Additi...
Introduction of the Peel of Iranian Pomegranate as a Potential Natural Additi...
 
The Effect of Lactiplantibacillus plantarum from Motal Cheese on the Adhesion...
The Effect of Lactiplantibacillus plantarum from Motal Cheese on the Adhesion...The Effect of Lactiplantibacillus plantarum from Motal Cheese on the Adhesion...
The Effect of Lactiplantibacillus plantarum from Motal Cheese on the Adhesion...
 
The Mineral Content of Sesame Seed and Its Transition to Ardeh and Refined Se...
The Mineral Content of Sesame Seed and Its Transition to Ardeh and Refined Se...The Mineral Content of Sesame Seed and Its Transition to Ardeh and Refined Se...
The Mineral Content of Sesame Seed and Its Transition to Ardeh and Refined Se...
 
Production of Gelatin Nanoparticles by Solvent Dissolution Method for Use as ...
Production of Gelatin Nanoparticles by Solvent Dissolution Method for Use as ...Production of Gelatin Nanoparticles by Solvent Dissolution Method for Use as ...
Production of Gelatin Nanoparticles by Solvent Dissolution Method for Use as ...
 
The Effect of Ultrasound Pretreatment on Hydrolysis Time by Pepsin Enzyme to ...
The Effect of Ultrasound Pretreatment on Hydrolysis Time by Pepsin Enzyme to ...The Effect of Ultrasound Pretreatment on Hydrolysis Time by Pepsin Enzyme to ...
The Effect of Ultrasound Pretreatment on Hydrolysis Time by Pepsin Enzyme to ...
 
Effect of Edible Coatings of Alginate and Oliveria decumbens Essential Oil on...
Effect of Edible Coatings of Alginate and Oliveria decumbens Essential Oil on...Effect of Edible Coatings of Alginate and Oliveria decumbens Essential Oil on...
Effect of Edible Coatings of Alginate and Oliveria decumbens Essential Oil on...
 
Pre-harvest Application of Chitosan with Carvacrol on Biochemical, Qualitativ...
Pre-harvest Application of Chitosan with Carvacrol on Biochemical, Qualitativ...Pre-harvest Application of Chitosan with Carvacrol on Biochemical, Qualitativ...
Pre-harvest Application of Chitosan with Carvacrol on Biochemical, Qualitativ...
 

Evaluation of Bubbling Process in Reducing Ultrafiltration Membrane Fouling and Its Efficiency During Refining of Raw Beet Juice

  • 1. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫سلیمانی‬ ‫ارز‬ ‫ی‬ ‫اب‬ ‫ی‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫در‬ ‫کاهش‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫غشاء‬ ‫فراپاالیش‬ ‫و‬ ‫کارا‬ ‫یی‬ ‫آن‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫شربت‬ ‫خام‬ ‫چغندر‬ 63 Research Article Vol. 20, No. 1, Mar.-Apr., 2024, p. 63-74 Evaluation of Bubbling Process in Reducing Ultrafiltration Membrane Fouling and Its Efficiency During Refining of Raw Beet Juice M. Soleymani1 , V. Hakimzadeh 2 *, M. Shahidi Noghabi3 , A. Arianfar2 1 and 2- Ph.D. Student and Associate Professor, Department of Food Science and Technology, Quchan Branch, Islamic Azad University, Quchan, Iran, respectively. (*- Corresponding Author Email: v.hakimzadeh@iauq.ac.ir) 3 -Associate Professor, Department of Food Chemistry, Research Institute of Food Science and Technology (RIFST), Mashhad, Iran Received: 10.07.2022 Revised: 24.09.2022 Accepted: 08.10.2022 Available Online: 22.11.2023 How to cite this article: Soleymani, M., Hakimzadeh, V., Shahidi Noghabi, M., & Arianfar, A. (2024). Evaluation of bubbling process in reducing ultrafiltration membrane fouling and its efficiency during refining of raw beet Juice. Iranian Food Science and Technology Research Journal, 20(1), 63-74. (In Persian with English abstract). https://doi.org/10.22067/ifstrj.2022.77642.1190 Introduction Appropriate and effective decolorization of raw and thin juice in sugar refineries is considered as an important process to obtain premium quality sugar, which due to the problems of its conventional process, membrane processes as effective and environmentally friendly processes can be used in parts of sugar industries. Among the disadvantages of the usual methods to remove membrane fouling, it can be mentioned the destruction of the membrane, environmental pollution, the remaining detergents in the membrane and the product, especially in the pharmaceutical and food industries, and the increase in production costs. Therefore, it seems that physical methods such as pre-filtration of the incoming feed, using turbulent and pulse currents to prevent excessive compression of the gel layer formed on the membrane surface are more effective and have fewer disadvantages. One of the ways to change the flow of feed entering the membrane surface is bubbling, which causes mixing the flow and increases the tangential shear stress. In fact, the hydrodynamic force that creates bubbles causes both the dragging force and the lifting force and leads to the removal of fouling and reducing the phenomenon of concentration polarization. Materials and Methods In this research, an ultrafiltration membrane (MWCO=10 KDa) pilot with a flat module (effective surface 40 square centimeters) was used to purify raw beet juice (which had passed a stage of pre-treatment with microfiltration) at the temperature of about 30 degrees Celsius and a trans membrane pressure of 3.5 bar during the process. Nitrogen gas in the amount of 0.5, 1 and 1.5 liters per minute was used in two continuous and interrupted modes for bubbling. In this way, in the interrupted mode, after every 3 minutes of filtration, the filtration process was carried out with gas for one minute. The factors such as flux, fouling and membrane resistance as membrane efficiency's factors and parameters like color, purity and turbidity as purification factors was investigated in the form of a completely random design and compared with control filtration conditions (without bubble generation). The results of this research were statistically analyzed using SAS (version 1.9) and Microsoft Office Excel 2019 software. The average data of each test in three repetitions was compared with the least significant difference (LSD) test at the 95% level. Results and Discussion Increasing the amount of gas during the bubbling process improved the flow rate. Also, the results showed that the decreasing trend of the permeate flux at the gassing rate of 1.5 L/min was less than other treatments and more stable ©2023 The author(s). This is an open access article distributed under Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0), which permits use, sharing, adaptation, distribution and reproduction in any medium or format, as long as you give appropriate credit to the original author(s) and the source. https://doi.org/10.22067/ifstrj.2022.77642.1190 Iranian Food Science and Technology Research Journal Homepage: https://ifstrj.um.ac.ir
  • 2. 64 ‫جلد‬ ،‫ایران‬ ‫غذایی‬ ‫صنایع‬ ‫و‬ ‫علوم‬ ‫پژوهشهای‬ ‫نشریه‬ 20 ‫شماره‬ ، 1 ، ‫فروردین‬ - ‫اردیبهشت‬ 1403 conditions were seen in the sap flux during the process. Also, the amount of flux in the interrupted form of bubbling showed that after the application of bubbling, although the amount of flux increased, but after that, during the ultra- refining process, the flux decreased again and did not remain constant at that level. But in general, despite the fact that the average flux was higher in the continuous process compared to the interrupted state, there was no significant difference between them. The results related to the amount of membrane fouling after applying the process showed that by applying bubble generation in both continuous and interrupted mods, the fouling was significantly reduced compared to the usual state of ultrafiltration. Also, as the amount of gas entering the feed stream increased, the membrane fouling decreased, which was slightly higher in the continuous state than in the interrupted mod. The overall hydrodynamic resistance of the membrane in different filtration modes showed that the difference between the overall resistance of the membrane in the ultrafiltration and the ultrafiltration process with gasification is quite significant. However, although the overall resistance of the membrane in the interrupted gassing state is higher than its continuous state due to more clogging, there is no significant difference between them (P<0.05).Since the flux changes and the amount of gel layer formation affect the properties of the purified syrup, the properties of the syrup were also investigated in the best flux created in two continuous and interrupted modes. The results showed that the continuous flow of gasification caused a small defect in the purification properties such as purity, color and turbidity due to the improvement of the permeate flow flux, which of course can be ignored in the sugar industry due to the improvement of the permeate flow flux. Conclusion Therefore, in general, it can be said that the discontinuous method, due to less gas consumption during bubbling and no significant difference in the amount of flux compared to the continuous mode, can be considered as the optimal mode of gasification during the experiments conducted in this research be placed. Keywords: Bubbling, Concentration polarization, Purity, Raw juice, Ultrafiltration
  • 3. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫سلیمانی‬ ‫ارز‬ ‫ی‬ ‫اب‬ ‫ی‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫در‬ ‫کاهش‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫غشاء‬ ‫فراپاالیش‬ ‫و‬ ‫کارا‬ ‫یی‬ ‫آن‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫شربت‬ ‫خام‬ ‫چغندر‬ 65 ‫پژوهشی‬ ‫مقاله‬ ‫جلد‬ 20 ‫شماره‬ ، 1 ، ‫فروردین‬ - ‫اردیبهشت‬ 1403 ، .‫ص‬ 74 - 63 ‫ارز‬ ‫ی‬ ‫اب‬ ‫ی‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫در‬ ‫کاهش‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫غشاء‬ ‫فراپاالیش‬ ‫و‬ ‫کارا‬ ‫یی‬ ‫آن‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫شربت‬ ‫خام‬ ‫چغندر‬ ‫مصطف‬ ‫ی‬ ‫سل‬ ‫ی‬ ‫مان‬ ‫ی‬ 1 - ‫وح‬ ‫ی‬ ‫د‬ ‫حک‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫زاده‬ 2 * - ‫مصطف‬ ‫ی‬ ‫شه‬ ‫ی‬ ‫د‬ ‫ی‬ ‫نوقاب‬ ‫ی‬ 3 - ‫اکرم‬ ‫آر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫فر‬ 2 :‫دریافت‬ ‫تاریخ‬ 19 / 04 / 1401 :‫پذیرش‬ ‫تاریخ‬ 16 / 07 / 1401 ‫چکیده‬ ‫حذف‬ ‫مطلوب‬ ‫ناخالص‬ ‫ی‬ ‫ها‬ ‫و‬ ‫رنگبر‬ ‫مناسب‬ ‫ی‬ ‫شربت‬ ‫خام‬ ‫و‬ ‫رق‬ ‫ی‬ ‫ق‬ ‫در‬ ‫کارخانجات‬ ‫قند‬ ‫به‬ ‫عنوان‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ندها‬ ‫ی‬ ‫مهم‬ ‫و‬ ‫اساس‬ ‫ی‬ ‫برا‬ ‫ی‬ ‫حصول‬ ‫به‬ ‫شکر‬ ‫ی‬ ‫با‬ ‫ک‬ ‫ی‬ ‫ف‬ ‫ی‬ ‫ت‬ ‫ممتاز‬ ‫تلق‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫شود‬ . ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ندها‬ ‫ی‬ ‫دوستدار‬ ‫مح‬ ‫ی‬ ‫ط‬ ‫ز‬ ‫ی‬ ‫ست‬ ‫همچون‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ندها‬ ‫ی‬ ‫غشا‬ ،‫یی‬ ‫پتانس‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫جا‬ ‫ی‬ ‫گز‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫کامل‬ ‫ی‬ ‫ا‬ ‫جز‬ ‫یی‬ ‫با‬ ‫برخ‬ ‫ی‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ندها‬ ‫ی‬ ‫قد‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫صنعت‬ ‫قند‬ ‫را‬ ‫د‬ ‫اراست‬ . ‫اما‬ ‫با‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫حال‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫غشاء‬ ‫و‬ ‫کاهش‬ ‫شار‬ ‫از‬ ‫چالش‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫پ‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫رو‬ ‫ی‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫باشد‬ . ‫ی‬ ‫ک‬ ‫ی‬ ‫از‬ ‫روش‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫کاهش‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫و‬ ‫بهبود‬ ‫شار‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫در‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫ورود‬ ‫ی‬ ‫غشاء‬ ‫به‬ ‫منظور‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫جاد‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫متالطم‬ ‫و‬ ‫در‬ ‫نت‬ ‫ی‬ ‫جه‬ ‫کاهش‬ ‫پد‬ ‫ی‬ ‫ده‬ ‫ی‬ ‫پالر‬ ‫ی‬ ‫زاس‬ ‫ی‬ ‫ون‬ ‫غلظت‬ ‫است‬ . ‫در‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫تحق‬ ‫ی‬ ‫ق‬ ‫از‬ ‫تزر‬ ‫ی‬ ‫ق‬ ‫گاز‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫تروژن‬ ‫به‬ ‫منظور‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫در‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫ورود‬ ‫ی‬ ‫شربت‬ ‫خام‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫آن‬ ‫با‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫فراپاالیش‬ ‫استفاده‬ ‫شد‬ ‫و‬ ‫کارا‬ ‫یی‬ ‫غشاء‬ ‫مانند‬ ‫بهبود‬ ‫شار‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ،‫تراوه‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ،‫غشاء‬ ‫مقاومت‬ ‫غشاء‬ ‫و‬ ‫همچ‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫خصوص‬ ‫ی‬ ‫ات‬ ‫شربت‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫شده‬ ‫مورد‬ ‫بررس‬ ‫ی‬ ‫قرار‬ ‫گرفت‬ . ‫ط‬ ‫ی‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫و‬ ‫با‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫مقدار‬ ‫گاز‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫تروژن‬ ‫از‬ 5 / 0 ‫تا‬ 5 / 1 ‫ل‬ ‫ی‬ ‫تر‬ ‫بر‬ ‫دق‬ ‫ی‬ ‫قه‬ ‫شار‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫تراوه‬ ‫بهبود‬ ‫و‬ ‫در‬ ‫کل‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫غشاء‬ ‫کاهش‬ ‫پ‬ ‫ی‬ ‫دا‬ ‫کرد‬ . ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫کاهش‬ ‫در‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫مداوم‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ ‫نسبت‬ ‫به‬ ‫روش‬ ‫منقطع‬ ‫مشهود‬ ‫بود‬ . ‫همچن‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫نتا‬ ‫ی‬ ‫ج‬ ‫نشان‬ ‫داد‬ ‫که‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫مداوم‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ ‫به‬ ‫سبب‬ ‫ب‬ ‫هبود‬ ‫شار‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫تراوه‬ ‫تاحدودی‬ ‫در‬ ‫خصوص‬ ‫ی‬ ‫ات‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫مانند‬ ،‫خلوص‬ ‫رنگ‬ ‫و‬ ‫کدورت‬ ‫خلل‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫جاد‬ ‫کرد‬ . ‫واژه‬ ‫های‬ ‫کلیدی‬ : ‫فراپاالیش‬ ،‫خام‬ ‫شربت‬ ،‫خلوص‬ ،‫زایی‬ ‫حباب‬ ،‫غلظت‬ ‫پالریزاسیون‬ ‫مقدمه‬ 1 2 3 ‫حذف‬ ‫مطلوب‬ ‫ناخالص‬ ‫ی‬ ‫ها‬ ‫و‬ ‫رنگبر‬ ‫ی‬ ‫از‬ ‫شربت‬ ‫خام‬ ‫و‬ ‫رق‬ ‫ی‬ ‫ق‬ ‫در‬ ‫کارخانجات‬ ‫قند‬ ‫به‬ ‫عنوان‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ندها‬ ‫ی‬ ‫مهم‬ ‫و‬ ‫اساس‬ ‫ی‬ ‫برا‬ ‫ی‬ ‫حصول‬ ‫به‬ ‫شکر‬ ‫ی‬ ‫با‬ ‫ک‬ ‫ی‬ ‫ف‬ ‫ی‬ ‫ت‬ ‫ممتاز‬ ‫تلق‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫شود‬ . ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ندها‬ ‫ی‬ ‫مرسوم‬ ‫مانند‬ ‫آهک‬ ‫زن‬ ‫ی‬ - ‫کربناس‬ ‫ی‬ ،‫ون‬ ‫ف‬ ‫ی‬ ‫لترها‬ ‫ی‬ ‫خالء‬ ‫و‬ ‫دکانتور‬ ‫و‬ ‫استفاده‬ ‫از‬ ‫ترک‬ ‫ی‬ ‫بات‬ ‫ش‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫ا‬ ‫یی‬ ‫کمک‬ ‫صاف‬ ‫ی‬ ‫و‬ ‫رنگبر‬ ‫عالوه‬ ‫بر‬ ‫صرف‬ ‫انرژ‬ ‫ی‬ ‫باال‬ ‫و‬ ‫آلود‬ ‫گ‬ ‫ی‬ ‫مح‬ ‫ی‬ ‫ط‬ ‫ز‬ ‫ی‬ ‫ست‬ ، ‫مستلزم‬ ‫هز‬ ‫ی‬ ‫نه‬ ‫ی‬ ‫باال‬ ‫و‬ ‫کنترل‬ ‫مصرف‬ ‫دق‬ ‫ی‬ ‫ق‬ ‫آن‬ ‫هاس‬ ‫ت‬ ( Hakimzadeh et al., 2017 ) . ‫از‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫رو‬ ‫پتانس‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ندها‬ ‫ی‬ ‫نو‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫همچون‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ندها‬ ‫ی‬ ‫غشا‬ ‫یی‬ ‫که‬ ‫دوستدار‬ ‫مح‬ ‫ی‬ ‫ط‬ ‫ز‬ ‫ی‬ ‫ست‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫ز‬ ‫م‬ ‫ی‬ ،‫باشد‬ ‫د‬ ‫ر‬ 1 ‫و‬ 2 - ‫به‬ ‫ترتیب‬ ‫ایران‬ ،‫قوچان‬ ،‫اسالمی‬ ‫آزاد‬ ‫دانشگاه‬ ،‫قوچان‬ ‫واحد‬ ،‫غذایی‬ ‫صنایع‬ ‫و‬ ‫علوم‬ ‫گروه‬ ،‫دانشیار‬ ‫و‬ ‫دکتری‬ ‫مقطع‬ ‫دانشجوی‬ *( - ‫نویسنده‬ :‫مسئول‬ Email: v.hakimzadeh@yahoo.com ) 3 - ‫و‬ ‫علوم‬ ‫پژوهشی‬ ‫مؤسسه‬ ،‫غذایی‬ ‫مواد‬ ‫شیمی‬ ‫گروه‬ ،‫دانشیار‬ ،‫غذایی‬ ‫صنایع‬ ،‫مشهد‬ ‫ایران‬ https://doi.org/10.22067/ifstrj.2022.77642.1190 4- Fouling 5- Concentration Polarization ‫قسمت‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫مختلف‬ ‫صنعت‬ ‫قند‬ ‫به‬ ‫صورت‬ ‫جا‬ ‫ی‬ ‫گز‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫کامل‬ ‫ی‬ ‫ا‬ ‫به‬ ‫شکل‬ ‫ترک‬ ‫ی‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫مورد‬ ‫استفاده‬ ‫قرار‬ ‫گرفته‬ ‫است‬ ( Hakimzadeh et al., 2006; Noghabi et al., 2011; Harun & Zimmerman, 2018 .) ‫عل‬ ‫ی‬ ‫رغم‬ ‫کسب‬ ‫نتا‬ ‫ی‬ ‫ج‬ ‫مطلوب‬ ‫در‬ ‫کاهش‬ ‫انرژ‬ ‫ی‬ ، ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ناخالص‬ ‫ی‬ ‫ها‬ ‫و‬ ‫ح‬ ‫ذف‬ ‫ترک‬ ‫ی‬ ‫بات‬ ‫رنگ‬ ‫ی‬ ‫به‬ ‫کمک‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫غشا‬ ‫یی‬ ، ‫مهمتر‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫دغدغه‬ ‫و‬ ‫چالش‬ ‫پ‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫رو‬ ‫برا‬ ‫ی‬ ‫استفاده‬ ‫از‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫تکنولوژ‬ ‫ی‬ ‫پد‬ ‫ی‬ ‫ده‬ ‫ی‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ 4 ‫غشاء‬ ‫و‬ ‫در‬ ‫نت‬ ‫ی‬ ‫جه‬ ‫کاهش‬ ‫شار‬ ‫تراوه‬ ‫عنوان‬ ‫شده‬ ‫است‬ ( Zhang et al., 2021; Gul & Harasek, 2012 .) ‫عمده‬ ‫ت‬ ‫ر‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫دل‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫و‬ ‫کاهش‬ ‫شار‬ ‫در‬ ‫انواع‬ ،‫غشاء‬ ‫پدیده‬ ‫ی‬ ‫پالر‬ ‫ی‬ ‫زاس‬ ‫ی‬ ‫ون‬ ‫غلظت‬ 5 ‫است‬ ‫که‬ ‫به‬ ‫دل‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫جاد‬ ‫گراد‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫ایران‬ ‫غذایی‬ ‫صنایع‬ ‫و‬ ‫علوم‬ ‫پژوهشهای‬ ‫نشریه‬ https://ifstrj.um.ac.ir
  • 4. 66 ‫جلد‬ ،‫ایران‬ ‫غذایی‬ ‫صنایع‬ ‫و‬ ‫علوم‬ ‫پژوهشهای‬ ‫نشریه‬ 20 ‫شماره‬ ، 1 ، ‫فروردین‬ - ‫اردیبهشت‬ 1403 ‫غلظت‬ ‫در‬ ‫ترک‬ ‫ی‬ ‫بات‬ ‫خوراک‬ ‫و‬ ‫تراوه‬ ‫در‬ ‫سطح‬ ‫غشاء‬ ‫اتفاق‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫افتد‬ ( ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫برگشت‬ ‫پذ‬ ‫ی‬ ‫ر‬ .) ‫به‬ ‫مرور‬ ‫با‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫ضخامت‬ ‫ال‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ی‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ج‬ ‫اد‬ ‫شده‬ ‫در‬ ‫سطح‬ ،‫غشاء‬ ‫ترک‬ ‫ی‬ ‫بات‬ ‫به‬ ‫داخل‬ ‫حفرات‬ ‫غشاء‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫ز‬ ‫رسوب‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫کنن‬ ‫د‬ ‫که‬ ‫به‬ ‫عنوان‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫برگشت‬ ‫ناپذ‬ ‫ی‬ ‫ر‬ ‫تلق‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫شود‬ ( Baker, 2004; Casani & Bagger, 2000 .) ‫از‬ ‫روش‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫معمول‬ ‫برا‬ ‫ی‬ ‫رفع‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫در‬ ‫غشاء‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫توان‬ ‫به‬ ‫شستشو‬ ‫ی‬ ‫مستق‬ ‫ی‬ ‫م‬ 1 ، ‫شستشو‬ ‫ی‬ ‫معکوس‬ 2 ، ‫استفاده‬ ‫از‬ ‫شو‬ ‫ی‬ ‫نده‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫ا‬ ‫یی‬ ‫و‬ ‫ی‬ ‫ا‬ ‫آنز‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫اشاره‬ ‫کرد‬ ‫که‬ ‫هر‬ ‫کدام‬ ‫دارا‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫عا‬ ‫ی‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫از‬ ‫جمله‬ ‫تخر‬ ‫ی‬ ‫ب‬ ‫زود‬ ‫هنگام‬ ‫غشا‬ ‫ء‬ , ‫آلودگ‬ ‫ی‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫ز‬ ‫ی‬ ‫ست‬ ‫مح‬ ‫ی‬ ‫ط‬ ،‫ی‬ ‫باق‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫اندن‬ ‫مواد‬ ‫شو‬ ‫ی‬ ‫نده‬ ‫در‬ ‫غشا‬ ‫ء‬ ‫و‬ ‫محصول‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫ی‬ ‫ژه‬ ‫در‬ ‫صنا‬ ‫ی‬ ‫ع‬ ‫داروئ‬ ‫ی‬ ‫و‬ ‫غذا‬ ‫یی‬ ‫و‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫هز‬ ‫ی‬ ‫نه‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫تول‬ ‫ی‬ ‫د‬ ‫هستند‬ ( Maskooki et al., 2010; Shahraki et al., 2016 .) ‫طرفی‬ ‫از‬ ‫تکن‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫به‬ ‫روزتر‬ ‫ی‬ ‫همچون‬ ‫استفاده‬ ‫از‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫دان‬ ‫پالس‬ ‫الکتر‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫تواند‬ ‫منجر‬ ‫به‬ ‫الکترول‬ ‫ی‬ ‫ز‬ ‫و‬ ‫تول‬ ‫ی‬ ‫د‬ ‫گاز‬ ‫و‬ ‫ی‬ ‫ا‬ ‫تغ‬ ‫یی‬ ‫ر‬ pH ‫و‬ ‫خوردگ‬ ‫ی‬ ‫در‬ ‫مدول‬ ‫شود‬ ( Li et al., 2002 .) ‫حک‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫زاده‬ ‫و‬ ‫همکاران‬ ( Hakimzadeh et al., 2017 ) ‫ن‬ ‫ی‬ ‫ز‬ ‫از‬ ‫تکن‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫فراپاالیش‬ ( ‫سطحی‬ ‫فعال‬ ‫مواد‬ ‫با‬ ‫یافته‬ ‫ارتقاء‬ MEUF ) 3 ‫برا‬ ‫ی‬ ‫بهبود‬ ‫شار‬ ‫تراوه‬ ‫غشاء‬ ‫فراپاال‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫برا‬ ‫ی‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫شکر‬ ‫خام‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫شکر‬ ‫استفاده‬ ‫کردند‬ ‫ک‬ ‫ه‬ ‫عل‬ ‫ی‬ ‫رغم‬ ‫حصول‬ ‫نتا‬ ‫ی‬ ‫ج‬ ‫مناسب‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫توان‬ ‫به‬ ‫محدود‬ ‫ی‬ ‫ت‬ ‫ها‬ ‫همچون‬ ‫یی‬ ‫استفاده‬ ‫ا‬ ‫ز‬ ‫مواد‬ ‫فعال‬ ‫سطح‬ ‫ی‬ 4 ‫در‬ ‫آن‬ ‫روش‬ ‫اشاره‬ ‫کرد‬ . ‫بنابرا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫به‬ ‫نظر‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫رسد‬ ‫روش‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫ف‬ ‫ی‬ ‫ز‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫ی‬ ‫همچون‬ ‫پ‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫ف‬ ‫ی‬ ‫لتراس‬ ‫ی‬ ‫ون‬ ‫خوراک‬ ‫ورود‬ ‫ی‬ ، ‫استف‬ ‫اده‬ ‫از‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫مغشوش‬ ‫و‬ ‫پالس‬ ‫ی‬ ‫برا‬ ‫ی‬ ‫جلوگ‬ ‫ی‬ ‫ر‬ ‫ی‬ ‫از‬ ‫فشردگ‬ ‫ی‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫ا‬ ‫ز‬ ‫حد‬ ‫ال‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ژل‬ ‫ی‬ ‫تشک‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫شده‬ ‫بر‬ ‫سطح‬ ‫غشاء‬ ‫م‬ ‫ؤ‬ ‫ثرتر‬ ‫و‬ ‫دارا‬ ‫ی‬ ‫معا‬ ‫ی‬ ‫ب‬ ‫کمت‬ ‫ر‬ ‫ی‬ ‫باشد‬ . ‫ی‬ ‫ک‬ ‫ی‬ ‫از‬ ‫روش‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫تغ‬ ‫یی‬ ‫ر‬ ‫نحوه‬ ‫ی‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫خوراک‬ ‫ورود‬ ‫ی‬ ‫به‬ ‫سطح‬ ،‫غشاء‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ 5 ‫است‬ ‫که‬ ‫سبب‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫جاد‬ ‫اختالط‬ ‫در‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫و‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫تنش‬ ‫برش‬ ‫ی‬ ‫مماس‬ ‫ی‬ 6 ‫م‬ ‫ی‬ ‫شود‬ . ‫در‬ ‫واقع‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫رو‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ی‬ ‫درود‬ ‫ی‬ ‫نام‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫ی‬ ‫که‬ ‫حباب‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫جاد‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫کنند‬ ‫هم‬ ‫سبب‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫رو‬ ‫ی‬ ‫کشش‬ 7 ‫و‬ ‫هم‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫رو‬ ‫ی‬ ‫باالبر‬ 8 ‫شده‬ ‫و‬ ‫منجر‬ ‫به‬ ‫حذف‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫ها‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫شود‬ ( Eliseus & Bilad, 2017; Fouladitajar et al., 2013 .) ‫ط‬ ‫ی‬ ‫تحق‬ ‫ی‬ ‫قات‬ ‫متعدد‬ ‫انجام‬ ‫شده‬ ‫بر‬ ‫رو‬ ‫ی‬ ‫انواع‬ ،‫غشاء‬ ‫نصب‬ ‫س‬ ‫ی‬ ‫ستم‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫تواند‬ ‫نفوذپذ‬ ‫ی‬ ‫ر‬ ‫ی‬ ‫غشاء‬ ‫را‬ ‫تا‬ 30 - 20 ‫درصد‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫دهد‬ ( Jankhah & Berube, 2014 .) ‫دو‬ ‫عامل‬ ‫مهم‬ ‫م‬ ‫ؤ‬ ‫ثر‬ ‫بر‬ ‫کاهش‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫غشاء‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫اندازه‬ ‫ح‬ ‫باب‬ ‫و‬ ‫توز‬ ‫ی‬ ‫ع‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫مدول‬ ‫غشا‬ ‫یی‬ ‫است‬ ( Radaei et al., 2018 .) ‫مطالعات‬ ‫مختلف‬ ‫ی‬ ‫همچون‬ ‫کاهش‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫غشاء‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫صفحه‬ ‫ا‬ ‫یی‬ ‫غوطه‬ ‫ور‬ ‫شده‬ ‫در‬ ‫معرض‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫در‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫وراکتورها‬ ( Ndinisa & Fane, 2006 ) ، ‫بهبود‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫تراوه‬ ‫در‬ ‫فراپاالیش‬ ‫کنستانتره‬ ‫گ‬ ‫ی‬ ‫الس‬ ( Shahraki et al., 2017 ) ‫و‬ ‫بهبود‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫غشاء‬ ‫گرفته‬ ‫شده‬ ‫با‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫ی‬ ‫ا‬ ‫توسط‬ ‫ح‬ ‫باب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫با‬ ‫نوسان‬ ‫س‬ ‫ی‬ ‫ال‬ ( Harun & Zimmerma, 2018 ) ‫صورت‬ ‫گرفته‬ 1- Forward Flushing 2- Back Flushing 3- Micelle Enhanced Ultra Filtration 4- Surfactant ‫که‬ ‫در‬ ‫آنها‬ ‫م‬ ‫ؤ‬ ‫ثر‬ ‫بودن‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫روش‬ ‫در‬ ‫کاهش‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫و‬ ‫بهبود‬ ‫شار‬ ‫ج‬ ‫ر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫تراوه‬ ‫به‬ ‫اثبات‬ ‫رس‬ ‫ی‬ ‫ده‬ ‫است‬ . ‫در‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫تحق‬ ‫ی‬ ‫ق‬ ‫از‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫شربت‬ ‫خام‬ ‫چ‬ ‫غندر‬ ‫با‬ ‫فراپاالیش‬ ‫استفاده‬ ‫شد‬ ‫و‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫کارا‬ ‫یی‬ ‫غشاء‬ ‫مانند‬ ‫بهبود‬ ‫شار‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ،‫تراوه‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ،‫غشاء‬ ‫مقاومت‬ ‫غشاء‬ ‫و‬ ‫همچن‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫خصوص‬ ‫ی‬ ‫ات‬ ‫شربت‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫شده‬ ‫با‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫شاهد‬ ( ‫بدون‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ) ‫مقا‬ ‫ی‬ ‫سه‬ ‫گرد‬ ‫ی‬ ‫د‬ . ‫روش‬ ‫و‬ ‫مواد‬ ‫ها‬ ‫غشایی‬ ‫پایلوت‬ ‫در‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫تحق‬ ‫ی‬ ‫ق‬ ‫از‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫پا‬ ‫ی‬ ‫لوت‬ ‫غشا‬ ‫یی‬ ‫ساخت‬ ‫شرکت‬ ‫پ‬ ‫ی‬ ‫شت‬ ‫از‬ ‫نانوفناور‬ ‫توس‬ ‫(ساخت‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ران‬ ،) ‫با‬ ‫مادول‬ ‫مسطح‬ ( ‫قاب‬ ‫و‬ ‫صفحه‬ ) ، ‫سطح‬ ‫م‬ ‫ؤ‬ ‫ثر‬ 40 ‫سانت‬ ‫ی‬ ‫متر‬ ،‫مربع‬ ‫حجم‬ ‫تانک‬ ‫خوراک‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫ل‬ ‫ی‬ ‫تر‬ ‫و‬ ‫مجهز‬ ‫به‬ ‫مبدل‬ ‫حرارت‬ ‫ی‬ ‫صفحه‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫برا‬ ‫ی‬ ‫تثب‬ ‫ی‬ ‫ت‬ ‫دما‬ ‫در‬ ‫حدود‬ ‫دما‬ ‫ی‬ 30 ‫درجه‬ ‫سانت‬ ‫ی‬ ‫گراد‬ ‫ح‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫استفاده‬ ‫شد‬ . ‫در‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫آزما‬ ‫ی‬ ‫شات‬ ‫از‬ ‫غشاء‬ ‫اولتراف‬ ‫ی‬ ‫لتر‬ ‫از‬ ‫جن‬ ‫س‬ ‫پل‬ ‫ی‬ ‫اتر‬ ‫سولفون‬ ( ،‫سپرو‬ ‫آمر‬ ‫ی‬ ‫کا‬ ) ‫با‬ KDa 10 = MWCO ‫استفاده‬ ‫شد‬ . ‫فشار‬ ‫در‬ ‫عرض‬ ‫غشاء‬ ‫مورد‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫آزما‬ ‫ی‬ ‫شات‬ ‫حدود‬ 5 / 3 ‫بار‬ ‫در‬ ‫نظر‬ ‫گرفته‬ ‫شد‬ ‫که‬ ‫از‬ ‫طر‬ ‫ی‬ ‫ق‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫انگ‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫فشار‬ ‫ورود‬ ‫ی‬ ‫خوراک‬ ‫و‬ ‫فشار‬ ‫خروج‬ ‫ی‬ ‫ناتراو‬ ‫ه‬ ‫از‬ ‫غشاء‬ ‫محاسبه‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫شد‬ . ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫تراوه‬ ‫و‬ ‫ناتراوه‬ ‫به‬ ‫تانک‬ ‫خوراک‬ ‫برگشت‬ ‫داده‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫شد‬ ‫تا‬ ‫شار‬ ‫پایداری‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫جاد‬ ‫گردد‬ . ‫شربت‬ ‫خام‬ ‫چغندر‬ ‫مورد‬ ‫استف‬ ‫اده‬ ‫از‬ ‫شرکت‬ ‫قند‬ ‫ش‬ ‫ی‬ ‫روان‬ ‫ته‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫گرد‬ ‫ی‬ ‫د‬ ‫که‬ ‫در‬ ‫ابتدا‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫مرحله‬ ‫پ‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫را‬ ( ‫به‬ ‫منظور‬ ‫حذف‬ ‫ذرات‬ ‫درشت‬ ‫سوسپانس‬ ‫ی‬ ‫ون‬ ‫ی‬ ) ‫با‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫ریزپاالیش‬ ‫پشت‬ ‫سر‬ ‫گذاشت‬ . ‫خصوص‬ ‫ی‬ ‫ات‬ ‫شربت‬ ‫خام‬ ‫چغندر‬ ‫ریزپالیده‬ ‫شده‬ ( ‫خوراک‬ ‫ف‬ ‫رآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫فراپاالیش‬ ) ‫توسط‬ ‫غشاء‬ ‫مورد‬ ‫استفاده‬ ‫در‬ ‫جدول‬ 1 ‫د‬ ‫ی‬ ‫ده‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫شود‬ . ‫حباب‬ ‫فرآیند‬ ‫زایی‬ ‫به‬ ‫منظور‬ ‫بررس‬ ‫ی‬ ‫اثر‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫بر‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫و‬ ‫کارا‬ ‫یی‬ ‫غ‬ ‫شاء‬ ‫ح‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫فراپاالیش‬ ‫از‬ ‫گاز‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫تروژن‬ ‫به‬ ‫طور‬ ‫مستق‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫در‬ ‫مس‬ ‫ی‬ ‫ر‬ ‫خوراک‬ ‫ورود‬ ‫ی‬ ‫و‬ ‫با‬ ‫استفاده‬ ‫از‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫نازل‬ ‫با‬ ‫قطر‬ ‫منفذ‬ ‫حدود‬ 100 ‫م‬ ‫ی‬ ‫کرون‬ ‫و‬ ‫مقاد‬ ‫ی‬ ‫ر‬ 5 / 0 ، 1 ‫و‬ 5 / 1 ‫ل‬ ‫ی‬ ‫تر‬ ‫بر‬ ‫دق‬ ‫ی‬ ‫قه‬ ‫استفاده‬ ‫شد‬ . ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫ی‬ ‫ی‬ ‫به‬ ‫دو‬ ‫صورت‬ ‫پ‬ ‫ی‬ ‫وسته‬ ‫و‬ ‫منقطع‬ ‫صورت‬ ‫گرفت‬ . ‫به‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫شکل‬ ‫که‬ ‫در‬ ‫حالت‬ ‫منقطع‬ ‫پس‬ ‫از‬ ‫هر‬ 3 ‫دق‬ ‫ی‬ ‫قه‬ ‫ف‬ ‫ی‬ ‫لتراس‬ ‫ی‬ ،‫ون‬ ‫به‬ ‫مدت‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫دق‬ ‫ی‬ ‫قه‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫ف‬ ‫ی‬ ‫لتراس‬ ‫ی‬ ‫ون‬ ‫با‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ ‫صورت‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫گرفت‬ . ‫آزمون‬ ‫غشاء‬ ‫کارایی‬ ‫های‬ ‫اندازه‬ ‫تراوه‬ ‫جریان‬ ‫شار‬ ‫گیری‬ 5- Bubbling 6- Tangential Shear Stress 7- Drag Force 8- Lift Force
  • 5. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫سلیمانی‬ ‫ارز‬ ‫ی‬ ‫اب‬ ‫ی‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫در‬ ‫کاهش‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫غشاء‬ ‫فراپاالیش‬ ‫و‬ ‫کارا‬ ‫یی‬ ‫آن‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫شربت‬ ‫خام‬ ‫چغندر‬ 67 ‫طریق‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫شد‬ ‫استفاده‬ ‫دیجیتالی‬ ‫ترازوی‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫منظور‬ ‫این‬ ‫برای‬ ‫بازه‬ ‫در‬ ‫تراوه‬ ‫جریان‬ ‫وزن‬ ‫آن‬ ‫اندازه‬ ‫ایی‬ ‫دقیقه‬ ‫یک‬ ‫زمانی‬ ‫ی‬ ‫سپس‬ ‫و‬ ‫گیری‬ ‫با‬ ( ‫رابطه‬ 1 ) ( ‫گردید‬ ‫تعیین‬ ‫شار‬ ‫میزان‬ Mirzaei & Mohammadi, 2012 .) 𝐽 = 𝑃𝑒𝑟𝑚𝑒𝑎𝑡𝑒 𝑊𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡𝑡−𝑃𝑒𝑟𝑚𝑒𝑎𝑡𝑒 𝑊𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡𝑡−1 𝑆𝑢𝑟𝑓𝑎𝑐𝑒 𝑚𝑒𝑚𝑏𝑟𝑎𝑛𝑒×𝑡𝑖𝑚𝑒 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑣𝑎𝑙𝑠 ( 1 ) ‫اندازه‬ ‫گیری‬ ‫غشاء‬ ‫کلی‬ ‫مقاومت‬ ‫از‬ ‫دارسی‬ ‫قانون‬ ‫اساس‬ ‫بر‬ ‫غشاء‬ ‫هیدرواستاتیکی‬ ‫مقاومت‬ ‫رابطه‬ 2 ‫می‬ ‫محاسبه‬ ‫شود‬ : 𝑅𝐻 = 𝑅𝑚 + 𝑅𝑓 = ∆𝑃 𝜇𝐽 ( 2 ) ‫جدول‬ 1 - ‫شده‬ ‫میکروفیلتر‬ ‫چغندر‬ ‫خام‬ ‫شربت‬ ‫خصوصیات‬ Table 1- Properties of micro-filtrated raw beet juice ‫خصوصیات‬ Properties ‫رنگ‬ Color (ICUMSA) ‫کدورت‬ Turbidity (IU) ‫خلوص‬ Purity (%) ‫مقدار‬ Value 3250 18.36 88 ‫رابطه‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫که‬ Rm ‫و‬ ‫غشاء‬ ‫مقاومت‬ f R ‫و‬ ‫کیک‬ ‫مقاومت‬ ‫مقاومت‬ ‫گرفتگی‬ ‫برگشت‬ ‫(مقاومت‬ ،)‫ناپذیر‬ ‫برگشت‬ ‫و‬ ‫پذیر‬ ΔP ‫در‬ ‫فشار‬ ،‫غشاء‬ ‫عرض‬ μ ‫ویسکوزیته‬ ‫و‬ ‫پرمیت‬ ‫ی‬ J ‫می‬ ‫تراوه‬ ‫جریان‬ ‫شار‬ .‫باشد‬ ‫غشاء‬ ‫مقاومت‬ ( Rm ‫با‬ ‫فرآیند‬ ‫طی‬ ‫دیونیزه‬ ‫آب‬ ‫شار‬ ‫میزان‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ) ‫گرفتگی‬ ‫اختالف‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫گرفتگی‬ ‫مقاومت‬ ‫و‬ ‫فرآیند‬ ‫از‬ ‫قبل‬ ‫جدید‬ ‫غشاء‬ ‫الیه‬ ‫کردن‬ ‫پاک‬ ‫از‬ ‫بعد‬ ‫و‬ ‫قبل‬ ‫می‬ ‫غشاء‬ ‫روی‬ ‫از‬ ‫کیک‬ ( ‫باشد‬ Shahraki et al., 2017; Ceron et al., 2012 ) . . ‫اندازه‬ ‫غشاء‬ ‫گرفتگی‬ ‫میزان‬ ‫گیری‬ ( ‫قبل‬ ‫خالص‬ ‫آب‬ ‫شار‬ ‫محاسبه‬ ‫با‬ ‫غشاء‬ ‫گرفتگی‬ ‫میزان‬ Jwp ‫بعد‬ ‫و‬ ) ( Jp ‫طریق‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫یکسان‬ ‫فشار‬ ‫و‬ ‫دما‬ ‫در‬ ‫فرآیند‬ ‫از‬ ) ‫رابطه‬ 3 ‫می‬ ‫محاسبه‬ ‫شود‬ ( Shaharki et al., 2016 .) 𝐹𝑜𝑢𝑙𝑖𝑛𝑔 𝑃𝑒𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑔𝑒 = (1 − 𝐽𝑤𝑝 𝐽𝑝 ) × 100 ( 3 ) ‫آزمون‬ ‫شده‬ ‫تصفیه‬ ‫شربت‬ ‫کیفیت‬ ‫های‬ ‫خلوص‬ ‫جریان‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫قند‬ ‫میزان‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫تراوه‬ ‫جریان‬ ‫خلوص‬ ‫تراوه‬ ( pol ) ( ‫جامد‬ ‫مواد‬ ‫کل‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ Brix ) ‫دستگاه‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫تراوه‬ ‫جریان‬ ‫(مدل‬ ‫ساکاریمتر‬ NIR W2 ‫از‬ ‫آمد‬ ‫بدست‬ )‫آلمان‬ ، ‫رابطه‬ 4 ‫اندازه‬ ‫گیری‬ ( ‫گردید‬ Shahidi & Razavi, 2014 .) 𝑃𝑢𝑟𝑖𝑡𝑦(%) = ( 𝑃𝑜𝑙 𝐵𝑟𝑖𝑥 ) × 100 ( 4 ) ‫رنگ‬ 1- Refractometry Dry Solid Matter (RDS) ‫اندازه‬ ‫برای‬ ‫ابتدا‬ ‫تراوه‬ ‫جریان‬ ‫رنگ‬ ‫گیری‬ pH ‫به‬ ‫آن‬ 1 / 0 ± 7 ‫رسانده‬ ‫منافذ‬ ‫اندازه‬ ‫(با‬ ‫صافی‬ ‫کاغذ‬ ‫با‬ ‫محلول‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫بعد‬ .‫شد‬ 45 / 0 )‫میکرومتر‬ ‫موج‬ ‫طول‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫جذب‬ ‫و‬ ‫شد‬ ‫صاف‬ 420 ‫اندازه‬ ‫نانومتر‬ .‫گردید‬ ‫گیری‬ ‫محاسبه‬ ‫با‬ ‫همچنین‬ ‫رفراکتومتری‬ ‫جامد‬ ‫مواد‬ ‫میزان‬ ‫ی‬ 1 ‫و‬ ‫ی‬ ‫رابطه‬ ‫تجربی‬ 5 ‫واحد‬ ‫براساس‬ ‫شربت‬ ‫رنگ‬ ً‫ا‬‫نهایت‬ ‫و‬ ‫تعیین‬ ‫نیز‬ ‫محلول‬ ‫دانسیته‬ ‫طریق‬ ‫از‬ ‫ایکومزا‬ ‫رابطه‬ ‫ی‬ 6 ( ‫گردید‬ ‫محاسبه‬ Hakimzadeh et al., 2017 :) 𝜌 = (0.0055 × 𝑅𝐷𝑆) + 0.9714 ( 5 ) 𝐶𝑜𝑙𝑜𝑟 = 105×𝐴 𝑏×𝑅𝐷𝑆×[(0.0055×𝑅𝐷𝑆)+0.9714] ( 6 ) ‫که‬ A ‫موج‬ ‫طول‬ ‫در‬ ‫محلول‬ ‫نور‬ ‫جذب‬ ‫میزان‬ 420 ،‫نانومتر‬ b ‫طول‬ ،‫سل‬ ρ ‫و‬ ‫محلول‬ ‫دانسیته‬ RDS ‫همان‬ ‫یا‬ ‫رفراکتومتری‬ ‫جامد‬ ‫ماده‬ ‫درصد‬ ‫می‬ ‫شربت‬ ‫بریکس‬ ‫باشد‬ . ‫کدورت‬ ‫واحد‬ ‫براساس‬ ‫تراوه‬ ‫جریان‬ ‫کدورت‬ NTU ‫دستگاه‬ ‫با‬ ً‫ا‬‫مستقیم‬ ‫کدورت‬ ( ‫سنج‬ Lotron®, Taiwan ‫اندازه‬ ) ( ‫شد‬ ‫گیری‬ Hakimzadeh et al., 2017 .) ‫آماری‬ ‫تحلیل‬ ‫و‬ ‫تجزیه‬ ‫حالت‬ ‫دو‬ ‫در‬ ‫نیتروژن‬ ‫گاز‬ ‫جریان‬ ‫از‬ ‫مقدار‬ ‫سه‬ ‫اثر‬ ‫تحقیق‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫شر‬ ‫فراپاالیش‬ ‫حین‬ ‫مداوم‬ ‫و‬ ‫منقطع‬ ‫و‬ ‫غشاء‬ ‫کارایی‬ ‫بر‬ ‫چغندرقند‬ ‫خام‬ ‫بت‬ ‫شد‬ ‫بررسی‬ ‫تصادفی‬ ‫کامال‬ ‫طرح‬ ‫قالب‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫تصفیه‬ ‫شربت‬ ‫خصوصیات‬ ‫حباب‬ ‫(بدون‬ ‫شاهد‬ ‫فیلتراسیون‬ ‫شرایط‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫گرفت‬ ‫قرار‬ ‫مقایسه‬ ‫مورد‬ )‫زایی‬ ( ‫جدول‬ 2 ‫نرم‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫پژوهش‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫حاصل‬ ‫نتایج‬ .) ‫افزارهای‬ SAS
  • 6. 68 ‫جلد‬ ،‫ایران‬ ‫غذایی‬ ‫صنایع‬ ‫و‬ ‫علوم‬ ‫پژوهشهای‬ ‫نشریه‬ 20 ‫شماره‬ ، 1 ، ‫فروردین‬ - ‫اردیبهشت‬ 1403 ‫(نسخۀ‬ 1 . 9 ‫و‬ ) Microsoft Office Excel ‫نسخۀ‬ 2019 ‫تجزیه‬ ‫مورد‬ ‫میانگین‬ .‫گرفت‬ ‫قرار‬ ‫آماری‬ ‫تحلیل‬ ‫و‬ ‫داده‬ ‫با‬ ‫تکرار‬ ‫سه‬ ‫در‬ ‫آزمون‬ ‫هر‬ ‫های‬ ‫معنی‬ ‫اختالف‬ ‫حداقل‬ ‫آزمون‬ ‫داری‬ 1 ( LSD ‫سطح‬ ‫در‬ ) 95 ‫انجام‬ ‫درصد‬ .‫شد‬ ‫مقایسه‬ ‫جدول‬ 2 - ‫به‬ ‫متغیرهای‬ ً‫ال‬‫کام‬ ‫طرح‬ ‫در‬ ‫کاررفته‬ ‫تصادفی‬ Table 2- The variables used in the completely randomize design ‫تیمارها‬ Treatments ‫متغیرها‬ Variables ‫ورودی‬ ‫گاز‬ ‫مقدار‬ The amount of incoming gas (Lit/min) ‫نحوه‬ ‫اعمال‬ ‫ی‬ Type of Process Application T1 ‫(تیمار‬ 1 ) 0.5 Continues )‫(مداوم‬ T2 ‫(تیمار‬ 2 ) 1 Interrupted )‫(منقطع‬ T3 ‫(تیمار‬ 3 ) 1.5 Continues )‫(مداوم‬ T4 ‫(تیمار‬ 4 ) 0.5 Interrupted )‫(منقطع‬ T5 ‫(تیمار‬ 5 ) 1 Continues )‫(مداوم‬ T6 ‫(تیمار‬ 6 ) 1.5 Interrupted )‫(مداوم‬ Control )‫(شاهد‬ Without application ( )‫کاربرد‬ ‫بدون‬ Without application ( )‫کاربرد‬ ‫بدون‬ ‫شکل‬ 1 - ‫شار‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫تراوه‬ ‫در‬ ‫مقاد‬ ‫ی‬ ‫ر‬ ‫مختلف‬ ‫گاز‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫تروژن‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫در‬ ‫حالت‬ ‫پ‬ ‫ی‬ ‫وسته‬ Fig. 1. Permeation flux in different amounts of nitrogen gas during bubbling in continuous mode ‫بحث‬ ‫و‬ ‫نتایج‬ ‫غشاء‬ ‫کارایی‬ ‫همانطور‬ ‫که‬ ‫در‬ ‫شکل‬ 1 ‫د‬ ‫ی‬ ‫ده‬ ‫م‬ ‫ی‬ ،‫شود‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫گاز‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫سبب‬ ‫بهبود‬ ‫شار‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫تراوه‬ ‫شد‬ . ‫همچن‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫نت‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ج‬ ‫نشان‬ ‫داد‬ ‫که‬ ‫روند‬ ‫کاهش‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫شار‬ ‫تراوه‬ ‫در‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ 5 / 1 ‫ل‬ ‫ی‬ ‫تر‬ ‫بر‬ 1- Least Significant Difference ‫دق‬ ‫ی‬ ‫قه‬ ‫از‬ ‫سا‬ ‫ی‬ ‫ر‬ ‫ت‬ ‫ی‬ ‫مارها‬ ‫کمتر‬ ‫بوده‬ ‫و‬ ‫شرا‬ ‫ی‬ ‫ط‬ ‫پا‬ ‫ی‬ ‫دارتر‬ ‫ی‬ ‫در‬ ‫شار‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫تراوه‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫زمان‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫د‬ ‫ی‬ ‫ده‬ ‫شد‬ . ‫نتا‬ ‫ی‬ ‫ج‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫شار‬ ‫در‬ ‫حالت‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫به‬ ‫شکل‬ ‫منقطع‬ ‫نشان‬ ‫داد‬ ( ‫شکل‬ 2 ) ‫که‬ ‫پس‬ ‫از‬ ‫اعمال‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫با‬ ‫وجود‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫نکه‬ ‫مقدار‬ ‫شار‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫ی‬ ‫افت‬ ‫اما‬ ‫پس‬ ‫از‬ ‫آن‬ ‫و‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫فراپاالیش‬ ‫مجددا‬ ‫شار‬ ‫کاهش‬ ‫پ‬ ‫ی‬ ‫دا‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫کرد‬ ‫و‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫حد‬ ‫ثابت‬ ‫نم‬ ‫ی‬ ‫ماند‬ . ‫به‬ ‫عبارت‬ ‫د‬ ‫ی‬ ‫گر‬ ‫اعمال‬ ‫مقطع‬ ‫ی‬ ‫حب‬ ‫اب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫نتوانست‬ ‫به‬ ‫طور‬ ‫پا‬ ‫ی‬ ‫دار‬ ‫ی‬ ‫شار‬ ‫را‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫دهد‬ . ‫همچن‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫نتا‬ ‫ی‬ ‫ج‬ ‫نشان‬ 0.09 0.11 0.13 0.15 0.17 0.19 0.21 0.23 0 5 10 15 20 25 30 35 Flux (Lit/m2h) ‫شار‬ Time ( ‫زمان‬ ) control 0.5 lit/min 1 lit/min 1.5 lit/min
  • 7. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫سلیمانی‬ ‫ارز‬ ‫ی‬ ‫اب‬ ‫ی‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫در‬ ‫کاهش‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫غشاء‬ ‫فراپاالیش‬ ‫و‬ ‫کارا‬ ‫یی‬ ‫آن‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫شربت‬ ‫خام‬ ‫چغندر‬ 69 ‫داد‬ ‫هر‬ ‫چه‬ ‫به‬ ‫انتها‬ ‫ی‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫نزد‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫شد‬ ‫ی‬ ،‫م‬ ‫اعمال‬ ‫مقطع‬ ‫ی‬ ‫حباب‬ ‫ز‬ ‫ا‬ ‫یی‬ ‫نم‬ ‫ی‬ ‫توانست‬ ‫شار‬ ‫را‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫دهد‬ . ً‫ال‬‫احتما‬ ‫در‬ ‫انتها‬ ‫ی‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫به‬ ‫دل‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫فشرده‬ ‫شدن‬ ‫ال‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ژل‬ ‫ی‬ ، ‫اعمال‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ ‫در‬ ‫بهبود‬ ‫شار‬ ‫م‬ ‫ؤ‬ ‫ثر‬ ‫نبوده‬ ‫است‬ . ‫اما‬ ‫در‬ ‫کل‬ ‫با‬ ‫وجود‬ ‫باالتر‬ ‫بودن‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫انگ‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫شار‬ ‫در‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫مداوم‬ ‫نسب‬ ‫ت‬ ‫به‬ ‫حالت‬ ‫منقطع‬ ‫تفاوت‬ ‫معن‬ ‫ی‬ ‫دار‬ ‫ی‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫آن‬ ‫ها‬ ‫وجود‬ ‫نداشت‬ ( ‫شکل‬ 3 .) ‫شکل‬ 2 - ‫شار‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫تراوه‬ ‫در‬ ‫مقاد‬ ‫ی‬ ‫ر‬ ‫مختلف‬ ‫گاز‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫تروژن‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫در‬ ‫حالت‬ ‫منقطع‬ ‫می‬ ‫گازدهی‬ ‫اعمال‬ ‫زمان‬ ‫بیانگر‬ ‫قرمز‬ ‫(نقاط‬ )‫باشد‬ Fig. 2. Permeation flux in different amounts of nitrogen gas during bubbling in the interrupted state ‫شکل‬ 3 - ‫مقا‬ ‫ی‬ ‫سه‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫انگ‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫شار‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫تراوه‬ ‫در‬ ‫مقاد‬ ‫ی‬ ‫ر‬ ‫مختلف‬ ‫گاز‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫تروژن‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫در‬ ‫حالت‬ ‫منقطع‬ ‫و‬ ‫مداوم‬ Fig. 3. Comparison of the average permeate flux in different amounts of nitrogen gas during bubbling in interrupted and continuous mode ‫نتا‬ ‫ی‬ ‫ج‬ ‫مربوط‬ ‫به‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫غشاء‬ ‫بعد‬ ‫از‬ ‫اعمال‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫ن‬ ‫شان‬ ‫داد‬ ‫که‬ ‫با‬ ‫اعمال‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫به‬ ‫هر‬ ‫دو‬ ‫روش‬ ‫مداوم‬ ‫و‬ ،‫منقطع‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫به‬ ‫طور‬ ‫معن‬ ‫ی‬ ‫دار‬ ‫ی‬ ‫نسبت‬ ‫به‬ ‫حالت‬ ‫معمول‬ ‫فراپاالیش‬ ‫کاهش‬ ‫پ‬ ‫ی‬ ‫دا‬ ‫کرد‬ . ‫همچن‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫هرچه‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫گاز‬ ‫ورود‬ ‫ی‬ ‫به‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫خوراک‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫شتر‬ ‫شد‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫غش‬ ‫اء‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫ز‬ ‫کاهش‬ ‫ی‬ ‫افت‬ ‫که‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫مقدار‬ ‫کاهش‬ ‫در‬ ‫حالت‬ ‫مداوم‬ ‫نسبت‬ ‫به‬ ‫حالت‬ ‫م‬ ‫نقطع‬ ‫کم‬ ‫ی‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫شتر‬ ‫بود‬ ( ‫شکل‬ 4 ) . ‫هرگونه‬ ‫اخالل‬ ‫در‬ ‫تشک‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫ال‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫مرز‬ ‫ی‬ ‫در‬ ‫نزد‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫سطح‬ ‫غشاء‬ ‫م‬ ‫ی‬ - ‫تواند‬ ‫منجر‬ ‫به‬ ‫بهبود‬ ‫شار‬ ‫در‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫غشا‬ ‫یی‬ ‫شود‬ . ‫ی‬ ‫ک‬ ‫ی‬ ‫از‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫مو‬ ‫ارد‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫سرعت‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫عرض‬ ‫ی‬ ‫غشاء‬ ‫و‬ ‫متعاقب‬ ‫آن‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫جاد‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫آشفت‬ ‫ه‬ 0.09 0.11 0.13 0.15 0.17 0.19 0.21 0.23 0 5 10 15 20 25 30 35 Flux (Lit/m2h) ‫شار‬ Time ( ‫زمان‬ ) control 0.5 lit/min 1 lit/min 1.5 lit/min 0 0.025 0.05 0.075 0.1 0.125 0.15 0.175 0.2 0.225 Continuous bubbling ( ‫مداوم‬ ‫گازدهی‬ ) Interrupted bubbling ( ‫منقطع‬ ‫گازدهی‬ ) Flux (Lit/m2h) ‫شار‬ 0.5 lit/min 1 lit/min 1.5 lit/min control a a b b c c d d
  • 8. 70 ‫جلد‬ ،‫ایران‬ ‫غذایی‬ ‫صنایع‬ ‫و‬ ‫علوم‬ ‫پژوهشهای‬ ‫نشریه‬ 20 ‫شماره‬ ، 1 ، ‫فروردین‬ - ‫اردیبهشت‬ 1403 ‫است‬ ‫که‬ ‫با‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫شتر‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫شود‬ . ‫از‬ ‫طرف‬ ‫ی‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫جاد‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫مغشوش‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫سبب‬ ‫کاهش‬ ‫پد‬ ‫ی‬ ‫ده‬ ‫ی‬ ‫پالر‬ ‫ی‬ ‫زاس‬ ‫ی‬ ‫ون‬ ‫غلظت‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫شود‬ . ‫تنش‬ ‫سطح‬ ‫ی‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫جاد‬ ‫شده‬ ‫در‬ ‫اثر‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫در‬ ‫جدا‬ ‫شدن‬ ‫رسوبات‬ ‫از‬ ‫سطح‬ ‫غشاء‬ ‫بس‬ ‫ی‬ ‫ار‬ ‫مف‬ ‫ی‬ ‫د‬ ‫ظاهر‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫شوند‬ ( Shahraki et al., 2016; Li et al., 2014 .) ‫وقت‬ ‫ی‬ ‫سرعت‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫پ‬ ‫ی‬ ‫دا‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫کند‬ ‫اندازه‬ ‫حباب‬ ‫ها‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫ی‬ ‫ابد‬ . ‫حباب‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫بزرگ‬ ‫تر‬ ‫در‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫خوراک‬ ‫موجب‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫جاد‬ ‫اغتشاش‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫شتر‬ ‫شده‬ ‫و‬ ‫شار‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫ی‬ ‫ابد‬ . ‫اگر‬ ‫چه‬ ‫ح‬ ‫باب‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫بس‬ ‫ی‬ ‫ار‬ ‫بزرگ‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫ز‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫تواند‬ ‫به‬ ‫عنوان‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫بالشتک‬ ‫بر‬ ‫رو‬ ‫ی‬ ‫منافذ‬ ‫غش‬ ‫اء‬ ‫قرار‬ ‫بگ‬ ‫ی‬ ‫رد‬ ‫و‬ ‫مانع‬ ‫رس‬ ‫ی‬ ‫دن‬ ‫محلول‬ ‫به‬ ‫سطح‬ ‫غشاء‬ ‫شوند‬ ‫که‬ ‫خود‬ ‫س‬ ‫بب‬ ‫کاهش‬ ‫شار‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫شود‬ ( Qaisrani & Samhaber, 2011 .) ‫هارون‬ ‫و‬ ‫ز‬ ‫ی‬ ‫مرمن‬ ( Harun & Zimmerman, 2019 ) ‫حذف‬ ‫ال‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ی‬ ‫تشک‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫شده‬ ‫بر‬ ‫سطح‬ ‫غشاء‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫را‬ ‫آزاد‬ ‫شدن‬ ‫انرژ‬ ‫ی‬ ‫محبوس‬ ‫در‬ ‫حباب‬ ‫ها‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫ترک‬ ‫ی‬ ‫دن‬ ‫شان‬ ‫در‬ ‫سطح‬ ‫غشاء‬ ‫عنوان‬ ‫کردند‬ . ‫قد‬ ‫ی‬ ‫مخان‬ ‫ی‬ ‫و‬ ‫همکاران‬ ( Ghadimkhani et al., 2016 ) ‫ن‬ ‫ی‬ ‫ز‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫داشتند‬ ‫که‬ ‫راد‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫ال‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫آزاد‬ OH ‫که‬ ‫در‬ ‫اثر‬ ‫ترک‬ ‫ی‬ ‫دن‬ ‫حباب‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫ر‬ ‫ی‬ ‫ز‬ ‫و‬ ‫پرانرژ‬ ‫ی‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫جاد‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫شود‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫تواند‬ ‫با‬ ‫ترک‬ ‫ی‬ ‫بات‬ ‫آل‬ ‫ی‬ ‫در‬ ‫غشاء‬ ‫گرفته‬ ‫پ‬ ‫ی‬ ‫وند‬ ‫برقرار‬ ‫سازد‬ ‫و‬ ‫سبب‬ ‫شکستن‬ ‫ساختار‬ ‫آن‬ ‫ها‬ ‫گردد‬ . ‫شکل‬ 4 - ‫مقا‬ ‫ی‬ ‫سه‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫غشاء‬ ‫پس‬ ‫از‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫فراپاالیش‬ ‫همراه‬ ‫با‬ ‫مقاد‬ ‫ی‬ ‫ر‬ ‫مختلف‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ ‫با‬ ‫حالت‬ ‫بدون‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ Fig. 4. Comparison of the amount of membrane fouling after the ultrafiltration process with different amounts of gassing with no gassing ‫شکل‬ 5 - ‫مقا‬ ‫ی‬ ‫سه‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫مقاومت‬ ‫ه‬ ‫ی‬ ‫درود‬ ‫ی‬ ‫نام‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫ی‬ ‫کل‬ ‫غشاء‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫فراپاالیش‬ ‫همراه‬ ‫با‬ ‫مقاد‬ ‫ی‬ ‫ر‬ ‫مختلف‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ ‫در‬ ‫دو‬ ‫حالت‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ ‫مداوم‬ ‫و‬ ‫منقطع‬ Fig. 5. Comparison of the hydrodynamic resistance of the entire membrane during the ultrafiltration process with different amounts of gassing in two continuous and interrupted gassing modes 0 5 10 15 20 25 30 Continuous bubbling Interrupted bubbling Fouling (%) 0.5 lit/min 1 lit/min 1.5 lit/min control a a b b b b b b 0 1E+09 2E+09 3E+09 4E+09 5E+09 6E+09 7E+09 8E+09 9E+09 Continuous bubbling ( ‫مداوم‬ ‫گازدهی‬ ) Interrupted bubbling ( ‫منقطع‬ ‫گازدهی‬ ) Total Hydrodynamic Resistance (1/m) ‫کل‬ ‫هیدرودینامیکی‬ ‫مقاومت‬ 0.5 lit/min 1 lit/min 1.5 lit/min control b b b b b b a a
  • 9. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫سلیمانی‬ ‫ارز‬ ‫ی‬ ‫اب‬ ‫ی‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫در‬ ‫کاهش‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫غشاء‬ ‫فراپاالیش‬ ‫و‬ ‫کارا‬ ‫یی‬ ‫آن‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫شربت‬ ‫خام‬ ‫چغندر‬ 71 ‫مقاومت‬ ‫کل‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ی‬ ‫درود‬ ‫ی‬ ‫نام‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫ی‬ ‫غشاء‬ ‫در‬ ‫حالت‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫مختلف‬ ‫ف‬ ‫ی‬ ‫لتراس‬ ‫ی‬ ‫ون‬ ‫نشان‬ ‫داد‬ ( ‫شکل‬ 5 ) ‫که‬ ‫اختالف‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫مقاومت‬ ‫کل‬ ‫ی‬ ‫غشاء‬ ‫در‬ ‫حالت‬ ‫فراپاالیش‬ ‫به‬ ‫تنها‬ ‫یی‬ ‫با‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫فراپاالیش‬ ‫همراه‬ ‫با‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫کامال‬ ‫معن‬ ‫ی‬ ‫دار‬ ‫است‬ . ‫همچن‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫با‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫گاز‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫به‬ ‫سبب‬ ‫بهبود‬ ‫کارا‬ ‫یی‬ ‫غشاء‬ ‫و‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫شا‬ ‫ر‬ ‫طبق‬ ‫رابطه‬ ‫ی‬ ‫دارس‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫مقاومت‬ ‫کل‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ی‬ ‫درود‬ ‫ی‬ ‫نام‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫ز‬ ‫کم‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫شود‬ . ‫با‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫حال‬ ‫هرچند‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫مقاومت‬ ‫کل‬ ‫ی‬ ‫غشاء‬ ‫در‬ ‫حالت‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ ‫منقطع‬ ‫از‬ ‫حالت‬ ‫مداوم‬ ‫آن‬ ‫به‬ ‫دل‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ،‫شتر‬ ‫باالتر‬ ‫است‬ ‫اما‬ ‫اختالف‬ ‫معن‬ ‫ی‬ ‫دار‬ ‫ی‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫آن‬ ‫ها‬ ‫وجود‬ ‫ندارد‬ ( P<0.05 .) ‫با‬ ‫بررس‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫مقاومت‬ ‫ال‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ک‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫و‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫مطابق‬ ‫شکل‬ 6 ‫م‬ ‫ی‬ ‫توان‬ ‫نت‬ ‫ی‬ ‫جه‬ ‫گرفت‬ ‫که‬ ‫در‬ ‫حالت‬ ‫منقطع‬ ‫گسترش‬ ‫ال‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ک‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫شتر‬ ‫بوده‬ ‫است‬ ‫اما‬ ‫در‬ ‫حالت‬ ‫مداوم‬ ‫به‬ ‫دل‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫ادامه‬ ‫دار‬ ‫بودن‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ ‫که‬ ‫سب‬ ‫ب‬ ‫عدم‬ ‫اجازه‬ ‫ی‬ ‫تشک‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫ال‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ک‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫بر‬ ‫رو‬ ‫ی‬ ‫سطح‬ ‫غشاء‬ ‫بوده‬ ،‫است‬ ‫گر‬ ‫فتگ‬ ‫ی‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫شتر‬ ‫مربوط‬ ‫به‬ ‫قرار‬ ‫گرفتن‬ ‫ذرات‬ ‫داخل‬ ‫حفرات‬ ‫غشاء‬ ‫بوده‬ ‫است‬ . ‫در‬ ‫واقع‬ ‫در‬ ‫حالت‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ ‫منقطع‬ ‫چون‬ ‫فرصت‬ ‫تشک‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫ال‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ک‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫داد‬ ‫ه‬ ‫شده‬ ،‫است‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫ال‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫همانند‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫غشاء‬ ‫ثانو‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫عمل‬ ‫کرده‬ ‫و‬ ‫اجازه‬ ‫رسوب‬ ‫ذرا‬ ‫ت‬ ‫ر‬ ‫ی‬ ‫زتر‬ ‫بر‬ ‫سطح‬ ‫داخل‬ ‫ی‬ ‫حفرات‬ ‫را‬ ‫نداده‬ ‫است‬ . ‫شکل‬ 6 - ‫مقا‬ ‫ی‬ ‫سه‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫مقاومت‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ، ‫غشاء‬ ‫و‬ ‫ال‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ک‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫در‬ ‫دو‬ ‫حالت‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ ‫مداوم‬ ‫و‬ ‫منقطع‬ Fig. 6. Comparison of fouling resistance, membrane and cake layer in two continuous and interrupted gassing modes ‫خصوص‬ ‫ی‬ ‫ات‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫شربت‬ ‫خام‬ ‫خصوص‬ ‫ی‬ ‫ات‬ ‫شربت‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫شده‬ ‫ی‬ ‫ا‬ ‫همان‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫تراوه‬ ‫حاصل‬ ‫ا‬ ‫ز‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫فراپاالیش‬ ‫پس‬ ‫از‬ 30 ‫دق‬ ‫ی‬ ‫قه‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫مورد‬ ‫بررس‬ ‫ی‬ ‫قرار‬ ‫گرفت‬ . ‫ط‬ ‫ی‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫فراپاالیش‬ ‫خلوص‬ ‫شربت‬ ‫نسبت‬ ‫به‬ ‫خوراک‬ ‫ورود‬ ‫ی‬ ‫که‬ ‫همان‬ ‫شربت‬ ‫خام‬ ‫ریزپالیده‬ ‫بود‬ ‫حدود‬ 9 / 1 ‫درصد‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫پ‬ ‫ی‬ ‫دا‬ ‫کرد‬ ‫و‬ ‫به‬ ‫حدود‬ 9 / 89 ‫درصد‬ ‫رس‬ ‫ی‬ ‫د‬ . ‫بهبود‬ ‫خلوص‬ ‫شربت‬ ‫وقت‬ ‫ی‬ ‫در‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫فراپاالیش‬ ‫به‬ ‫همراه‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫مداوم‬ ‫بررس‬ ‫ی‬ ‫شد‬ ‫نشان‬ ‫داد‬ ‫که‬ ‫با‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ ‫خلوص‬ ‫شربت‬ ‫کمتر‬ ‫بوده‬ ‫بطور‬ ‫ی‬ ‫که‬ ‫در‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫شتر‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫مقدار‬ ‫گ‬ ‫از‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫به‬ ‫حدود‬ 2 / 89 ‫رس‬ ‫ی‬ ‫د‬ ‫که‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫امر‬ ‫به‬ ‫دل‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫سرعت‬ ‫پا‬ ‫یی‬ ‫ن‬ ‫تشک‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫ال‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ژل‬ ‫ی‬ ‫بر‬ ‫رو‬ ‫ی‬ ‫سطح‬ ‫غشاء‬ ‫بر‬ ‫اثر‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫ا‬ ‫ست‬ . ‫تشک‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫ال‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ژل‬ ‫ی‬ ‫ی‬ ‫ا‬ ‫پالر‬ ‫ی‬ ‫زاس‬ ‫ی‬ ‫ون‬ ‫غلظت‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫تواند‬ ‫به‬ ‫عنوان‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫غشاء‬ ‫ثانو‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫عمل‬ ‫کند‬ ‫و‬ ‫درصد‬ ‫دفع‬ ‫ترک‬ ‫ی‬ ‫بات‬ ‫درشت‬ ‫و‬ ‫نامحلول‬ ‫را‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫دهد‬ ( Briao et al., 2017 .) ‫از‬ ‫طرف‬ ‫ی‬ ‫با‬ ‫بهبود‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫شار‬ ‫تراوه‬ ‫ضر‬ ‫ی‬ ‫ب‬ ‫نف‬ ‫وذ‬ ‫در‬ ‫غشاء‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫ی‬ ‫افته‬ ‫و‬ ‫دفع‬ ‫مواد‬ ‫غ‬ ‫ی‬ ‫رساکارز‬ ‫ی‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫ی‬ ‫ابد‬ ( Hakimzadeh et al., 2017 .) ‫نتا‬ ‫ی‬ ‫ج‬ ‫مربوط‬ ‫به‬ ‫درجه‬ ‫ی‬ ‫خلوص‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫فراپاالیش‬ ‫به‬ ‫همراه‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫منقطع‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫ز‬ ‫نشان‬ ‫داد‬ ‫که‬ ‫در‬ ‫مقا‬ ‫ی‬ ‫سه‬ ‫با‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫مداوم‬ ‫تفاوت‬ ‫معن‬ ‫ی‬ ‫دار‬ ‫ی‬ ‫نداشته‬ ‫و‬ ‫در‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫شت‬ ‫ر‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫مقدار‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ ‫ی‬ ‫عن‬ ‫ی‬ 5 / 1 ‫ل‬ ‫ی‬ ‫تر‬ ‫بر‬ ‫دق‬ ‫ی‬ ‫قه‬ ‫خلوص‬ ‫به‬ 3 / 89 ‫رس‬ ‫ی‬ ‫د‬ ( ‫جدول‬ 3 .) ‫در‬ ‫حالت‬ ‫حباب‬ ‫ده‬ ‫ی‬ ‫منقطع‬ ‫اگر‬ ‫چه‬ ‫وقفه‬ ‫ا‬ ‫یی‬ ‫کوتاه‬ ‫در‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ ‫س‬ ‫بب‬ ‫گسترش‬ ‫کم‬ ‫ی‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫شتر‬ ‫در‬ ‫تشک‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫ال‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫پالر‬ ‫ی‬ ‫زاس‬ ‫ی‬ ‫ون‬ ‫و‬ ‫کاهش‬ ‫ش‬ ‫ار‬ ‫شد‬ ‫اما‬ ‫در‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫خلوص‬ ‫شربت‬ ‫تفاوت‬ ‫معن‬ ‫ی‬ ‫دار‬ ‫ی‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫جاد‬ ‫نکرد‬ . ً‫ال‬‫احتما‬ ‫وقفه‬ ‫ی‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫دق‬ ‫ی‬ ‫قه‬ ‫ا‬ ‫یی‬ ‫در‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ ‫آنقدر‬ ‫در‬ ‫تشک‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫ال‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ژل‬ ‫ی‬ ‫که‬ ‫بتواند‬ ‫هم‬ ‫انند‬ ‫غشاء‬ ‫عمل‬ ‫کند‬ ‫م‬ ‫ؤ‬ ‫ثر‬ ‫نبوده‬ ‫است‬ . 0 1E+09 2E+09 3E+09 4E+09 5E+09 6E+09 7E+09 Continuous bubbling( ‫مداوم‬ ‫گازدهی‬ ) … Interrupted bubbling( ‫منقطع‬ ‫گازدهی‬ ) Resistance (1/m) ‫مقاومت‬ Rc( ‫کیک‬ ‫مقاومت‬ ) Rf ( ‫گرفتگی‬ ‫مقاومت‬ ) Rm ( ‫غشا‬ ‫مقاومت‬ ) Rt ( ‫کل‬ ‫مقاومت‬ ) b a a c c c d e
  • 10. 72 ‫جلد‬ ،‫ایران‬ ‫غذایی‬ ‫صنایع‬ ‫و‬ ‫علوم‬ ‫پژوهشهای‬ ‫نشریه‬ 20 ‫شماره‬ ، 1 ، ‫فروردین‬ - ‫اردیبهشت‬ 1403 ‫کدورت‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫ی‬ ‫از‬ ‫فاکتورها‬ ‫ی‬ ‫مهم‬ ‫در‬ ‫تع‬ ‫یی‬ ‫ن‬ ‫و‬ ‫ی‬ ‫ژگ‬ ‫ی‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫شربت‬ ‫درکارخانجات‬ ‫ق‬ ‫ند‬ ‫است‬ . ‫معموال‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫کدورت‬ ‫سبب‬ ‫کاهش‬ ‫کر‬ ‫ی‬ ‫ستال‬ ‫ی‬ ‫سزاس‬ ‫ی‬ ‫ون‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫شود‬ . ‫عمده‬ ‫کدورت‬ ‫ناش‬ ‫ی‬ ‫از‬ ‫ترک‬ ‫ی‬ ‫بات‬ ‫ی‬ ‫با‬ ‫سا‬ ‫ی‬ ‫ز‬ ‫کمتر‬ ‫از‬ 1 ‫م‬ ‫ی‬ ‫کرومتر‬ ‫است‬ ‫که‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫شتر‬ ‫از‬ ،‫اگزاالت‬ ‫کلس‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫باق‬ ‫ی‬ ‫مانده‬ ‫ا‬ ‫ز‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ،‫ه‬ ‫مخمرها‬ ‫و‬ ‫پکت‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫ناش‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫شود‬ ( Abdel-Rahman & Feloeter, 2016; Kuljanin et al., 2018 .) ‫با‬ ‫توجه‬ ‫به‬ ‫سا‬ ‫ی‬ ‫ز‬ ‫ذرات‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫جاد‬ ‫کننده‬ ‫کدورت‬ ‫تشک‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫ال‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ژل‬ ‫ی‬ ‫در‬ ‫سطح‬ ‫غشاء‬ ‫در‬ ‫حذف‬ ‫آن‬ ‫ا‬ ‫ز‬ ‫شربت‬ ‫بس‬ ‫ی‬ ‫ار‬ ‫موثر‬ ‫است‬ . ‫بنابرا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫همان‬ ‫طور‬ ‫که‬ ‫نتا‬ ‫ی‬ ‫ج‬ ‫بدست‬ ‫آ‬ ‫مده‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫ز‬ ‫نشان‬ ‫داد‬ ‫با‬ ‫وجود‬ ‫کاهش‬ ‫کدورت‬ ‫از‬ 36 / 18 ‫واحد‬ ‫به‬ 5 / 9 ‫ط‬ ‫ی‬ ‫فراپاالیش‬ ‫شربت‬ ‫خام‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫کروف‬ ‫ی‬ ‫لتر‬ ،‫شده‬ ‫همراه‬ ‫شدن‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫با‬ ‫فراپاالیش‬ ‫در‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫شتر‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫مقدار‬ ‫گاز‬ ‫ورود‬ ‫ی‬ ، ‫به‬ ‫سبب‬ ‫کاهش‬ ‫تشک‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫ال‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ژل‬ ‫ی‬ ‫و‬ ‫کم‬ ‫ی‬ ‫بهبود‬ ‫در‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ،‫شار‬ ‫حذف‬ ‫کدورت‬ ‫را‬ ‫به‬ ‫ترت‬ ‫ی‬ ‫ب‬ ‫در‬ ‫حالت‬ ‫مداوم‬ ‫و‬ ‫منقطع‬ ‫به‬ 2 / 10 ‫و‬ 7 / 8 ‫واحد‬ ‫رساند‬ . ‫همکاران‬ ‫و‬ ‫زاده‬ ‫حکیم‬ ‫همچنین‬ ( Hakimzadeh et al.,2017 ) ‫ن‬ ‫ی‬ ‫ز‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫شکرخام‬ ‫به‬ ‫روش‬ ‫فراپاالیش‬ ‫بهبود‬ ‫ی‬ ‫افته‬ ‫با‬ ‫مواد‬ ‫فعال‬ ‫سطح‬ ‫ی‬ ، ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫کدورت‬ ‫را‬ ‫ن‬ ‫اش‬ ‫ی‬ ‫از‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫شار‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫تراوه‬ ‫به‬ ‫دل‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫فشار‬ ‫ی‬ ‫ا‬ ‫دما‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫د‬ ‫دانستند‬ . ‫جدول‬ 3 - ‫مقا‬ ‫ی‬ ‫سه‬ ‫خصوص‬ ‫ی‬ ‫ات‬ ‫شربت‬ ‫تصفیه‬ ‫شده‬ ‫به‬ ‫روش‬ ‫فراپاالیش‬ ‫و‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ - ‫فراپاالیش‬ ‫با‬ ‫شربت‬ ‫اول‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫و‬ ‫شربت‬ ‫تصفیه‬ ‫شده‬ ‫به‬ ‫ر‬ ‫وش‬ ‫مرسوم‬ ‫آهک‬ ‫زن‬ ‫ی‬ – ‫کربناتاسیون‬ Table 3- Comparison of the properties of syrup filtered by ultrafiltration and gassing-ultrafiltration method with primary syrup and syrup filtered by conventional liming-carbonation method ‫شربت‬/‫تیمار‬ ‫نوع‬ Treatments/Juice ‫خصوصیات‬ ‫تصفیه‬ Refining Properties )%( ‫خلوص‬ Purity (%) )‫(ایکومزا‬ ‫رنگ‬ Color (ICUMSA) ‫کدورت‬ Turbidity (IU) )‫شده‬ ‫(میکروفیلتر‬ ‫ورودی‬ ‫خام‬ ‫شربت‬ Feed 88 3250 18.36 ‫تراوه‬ ‫حباب‬ ‫اعمال‬ ‫بدون‬ ‫فراپاالیش‬ ‫ی‬ ‫زایی‬ Permeate of UF without bubbling 89.9 1458 9.5 ‫تراوه‬ ‫ی‬ ‫مداوم‬ ‫گازدهی‬ ‫با‬ ‫فراپاالیش‬ Permeate of UF (continues mode) 89.2 1495 10.2 ‫تراوه‬ ‫منقطع‬ ‫گازدهی‬ ‫با‬ ‫فراپاالیش‬ ‫ی‬ permeate of UF (interrupted mode) 89.3 1471 8.7 ‫مرسوم‬ ‫روش‬ ‫به‬ ‫شده‬ ‫تصفیه‬ ‫شربت‬ Refined Juice in Traditional Mode 90.3 2120 12.6 ‫عمده‬ ‫تر‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫ترک‬ ‫ی‬ ‫بات‬ ‫رنگ‬ ‫ی‬ ‫موجود‬ ‫در‬ ‫شربت‬ ‫خام‬ ‫چغندر‬ ‫مالن‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫ها‬ ‫هستند‬ ‫که‬ ‫محصول‬ ‫واکنش‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫قهوه‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫شدن‬ ‫آنز‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫خالل‬ ‫کردن‬ ‫چغندر‬ ‫بوده‬ ‫و‬ ‫وزن‬ ‫ملکول‬ ‫ی‬ ‫آن‬ ‫ها‬ ‫در‬ ‫حدود‬ 2 ‫تا‬ 5 ‫ک‬ ‫ی‬ ‫لودالتن‬ ‫است‬ . ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫ترک‬ ‫ی‬ ‫بات‬ ‫در‬ ‫آب‬ ‫نامحلول‬ ‫هستند‬ . ‫کاتکول‬ ‫آم‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫ها‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫ز‬ ‫از‬ ‫ت‬ ‫رک‬ ‫ی‬ ‫بات‬ ‫پ‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫ساز‬ ‫مهم‬ ‫رنگ‬ ‫در‬ ‫شربت‬ ‫خام‬ ‫چغندر‬ ‫هستند‬ . ‫ب‬ ‫ی‬ ‫شتر‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫ترک‬ ‫ی‬ ‫بات‬ ‫بوس‬ ‫ی‬ ‫له‬ ‫جذب‬ ‫سطح‬ ‫ی‬ ‫از‬ ‫شربت‬ ‫جداساز‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫شوند‬ ( Bahrami & Honarvar, 2017 .) ‫با‬ ‫توجه‬ ‫به‬ ‫وزن‬ ‫ملکول‬ ‫ی‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫ترک‬ ‫ی‬ ‫بات‬ ‫و‬ ‫انداز‬ ‫ه‬ ‫حفرات‬ ‫غشاء‬ ‫به‬ ‫کار‬ ‫رفته‬ ً‫ال‬‫کام‬ ‫بد‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ی‬ ‫است‬ ‫که‬ ‫امکان‬ ‫جذب‬ ‫و‬ ‫جداساز‬ ‫ی‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫ترک‬ ‫ی‬ ‫بات‬ ‫به‬ ‫طور‬ ‫کامل‬ ‫در‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫فراپاالیش‬ ‫وجود‬ ‫ندارد‬ ‫و‬ ‫تنها‬ ‫گسترش‬ ‫ال‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ژل‬ ‫ی‬ ‫و‬ ‫پالر‬ ‫ی‬ ‫زاس‬ ‫ی‬ ‫ون‬ ‫قطب‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫تواند‬ ‫در‬ ‫ح‬ ‫ذف‬ ‫و‬ ‫جذب‬ ‫آن‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫سا‬ ‫ی‬ ‫ر‬ ‫ترک‬ ‫ی‬ ‫بات‬ ‫رسوب‬ ‫کرده‬ ‫بر‬ ‫سطح‬ ‫غشاء‬ ‫م‬ ‫ؤ‬ ‫ثر‬ ‫ب‬ ‫اشد‬ . ‫همانطور‬ ‫که‬ ‫در‬ ‫نتا‬ ‫ی‬ ‫ج‬ ‫موجود‬ ‫در‬ ‫جدول‬ 3 ‫ن‬ ‫ی‬ ‫ز‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫توان‬ ‫به‬ ‫وضوح‬ ‫مشاهده‬ ‫کرد‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫فراپاالیش‬ ‫در‬ ‫پا‬ ‫ی‬ ‫ان‬ 30 ‫دق‬ ‫ی‬ ‫قه‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫رنگ‬ ‫را‬ ‫به‬ 432 ‫واحد‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫کومزا‬ ‫کاهش‬ ‫داد‬ ‫اما‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫فراپاالیش‬ ‫توام‬ ‫با‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ ‫و‬ ‫حباب‬ ‫ز‬ ‫ا‬ ‫یی‬ ‫نرخ‬ ‫کاهش‬ ‫رنگ‬ ‫کمتر‬ ‫ی‬ ‫را‬ ‫درشربت‬ ‫خام‬ ‫ورود‬ ‫ی‬ ‫به‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫جاد‬ ‫نم‬ ‫ود‬ ‫که‬ ‫مربوط‬ ‫به‬ ‫ممانعت‬ ‫از‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫جاد‬ ‫ال‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ژل‬ ‫ی‬ ‫مستحکم‬ ‫بر‬ ‫اثر‬ ‫تالطم‬ ‫و‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫جاد‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫مغشوش‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫خوراک‬ ‫بر‬ ‫سطح‬ ‫غشاء‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫باشد‬ . ‫نت‬ ‫ی‬ ‫جه‬ ‫گ‬ ‫ی‬ ‫ر‬ ‫ی‬ ‫هدف‬ ‫از‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫تحق‬ ‫ی‬ ‫ق‬ ‫بررس‬ ‫ی‬ ‫ت‬ ‫أ‬ ‫ث‬ ‫ی‬ ‫ر‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫خوراک‬ ‫ور‬ ‫ود‬ ‫ی‬ ‫بر‬ ‫کارا‬ ‫یی‬ ‫غشاء‬ ‫فراپاالیش‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫شربت‬ ‫خام‬ ‫چغندرقند‬ ‫ب‬ ‫ود‬ . ‫ط‬ ‫ی‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫و‬ ‫با‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫مقدار‬ ‫گاز‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫تروژن‬ ‫از‬ 5 / 0 ‫تا‬ 5 / 1 ‫ل‬ ‫ی‬ ‫تر‬ ‫بر‬ ‫دق‬ ‫ی‬ ‫قه‬ ‫به‬ ‫سبب‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫جاد‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫متالطم‬ ‫در‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫خوراک‬ ‫شار‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫ت‬ ‫راوه‬ ‫بهبود‬ ‫و‬ ‫در‬ ‫کل‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫غشاء‬ ‫کاهش‬ ‫پ‬ ‫ی‬ ‫دا‬ ‫کرد‬ ‫که‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫ی‬ ‫از‬ ‫دغدغ‬ ‫ه‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫مهم‬ ‫در‬ ‫بکارگ‬ ‫ی‬ ‫ر‬ ‫ی‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫نو‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫در‬ ‫صنعت‬ ‫قند‬ ‫است‬ . ‫از‬ ‫آنجا‬ ‫ی‬ ‫ی‬ ‫که‬ ‫تغ‬ ‫یی‬ ‫رات‬ ‫شار‬ ‫و‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫تشک‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫ال‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫ژل‬ ‫ی‬ ‫بر‬ ‫خصوص‬ ‫ی‬ ‫ات‬ ‫شربت‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫شده‬ ‫ت‬ ‫أ‬ ‫ث‬ ‫ی‬ ‫رگذار‬ ‫است‬ ‫خصوص‬ ‫ی‬ ‫ات‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫شر‬ ‫ی‬ ‫ت‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫ز‬ ‫در‬ ‫بهتر‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫شار‬ ‫تراوه‬ ‫ی‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫جاد‬ ‫شده‬ ‫در‬ ‫دو‬ ‫حالت‬ ‫مداوم‬ ‫و‬ ‫منقطع‬ ‫مورد‬ ‫بررس‬ ‫ی‬ ‫قرار‬ ‫گرفت‬ . ‫نتا‬ ‫ی‬ ‫ج‬ ‫نشان‬ ‫داد‬ ‫که‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫مداوم‬ ‫گازده‬ ‫ی‬ ‫به‬ ‫سبب‬ ‫بهبود‬ ‫شار‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫تراوه‬ ‫کم‬ ‫ی‬ ‫در‬ ‫خصوص‬ ‫ی‬ ‫ات‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫مانند‬ ،‫خلوص‬ ‫رنگ‬ ‫و‬ ‫کدورت‬ ‫خ‬ ‫لل‬
  • 11. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫سلیمانی‬ ‫ارز‬ ‫ی‬ ‫اب‬ ‫ی‬ ‫فرآ‬ ‫ی‬ ‫ند‬ ‫حباب‬ ‫زا‬ ‫یی‬ ‫در‬ ‫کاهش‬ ‫گرفتگ‬ ‫ی‬ ‫غشاء‬ ‫فراپاالیش‬ ‫و‬ ‫کارا‬ ‫یی‬ ‫آن‬ ‫ط‬ ‫ی‬ ‫تصف‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫شربت‬ ‫خام‬ ‫چغندر‬ 73 ‫ا‬ ‫ی‬ ‫جاد‬ ‫نمود‬ ‫که‬ ‫البته‬ ‫باتوجه‬ ‫به‬ ‫بهبود‬ ‫شار‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫تراوه‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫تواند‬ ‫در‬ ‫صنعت‬ ‫قند‬ ‫قابل‬ ‫چشم‬ ‫پوش‬ ‫ی‬ ‫باشد‬ . ‫به‬ ‫بنابراین‬ ‫می‬ ‫کلی‬ ‫طور‬ ‫روش‬ ‫گفت‬ ‫توان‬ ‫حباب‬ ‫طی‬ ‫گاز‬ ‫کمتر‬ ‫مصرف‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫منقطع‬ ‫اختالف‬ ‫نداشتن‬ ‫و‬ ‫دهی‬ ‫معنی‬ ‫می‬ ‫مداوم‬ ‫حالت‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫شار‬ ‫میزان‬ ‫در‬ ‫داری‬ ‫به‬ ‫تواند‬ ‫حالت‬ ‫عنوان‬ ‫بهینه‬ ‫گرف‬ ‫صورت‬ ‫آزمایشات‬ ‫طی‬ ‫گازدهی‬ ‫ی‬ ‫مدنظر‬ ،‫تحقیق‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫ته‬ .‫گیرد‬ ‫قرار‬ References 1. Abdel-Rahman, E.S., & Floeter, E. (2016). Physico-chemical characterization of turbidity-causing particles in beet sugar solutions. International Journal of Food Engineering, 12(2), 127-137. https://doi.org/10.1515/ijfe-2015-0129 2. Bahrami, M.E., & Honarvar, M. (2017). Identification of colored components produced in sugar beet processing using gel-permeation chromatography (GPC) with UV and RI detection. Journal of Food Biosciences and Technology, 7(2), 19-26. 3. Baker, R.W. (2004). Membrane Technology and Applications. 2ndEd.Book.545pp. Membrane Technology Research. Inc.John Wiley &Sons,Ltd. 4. Brião, V.B., Seguenka, B., Zanon, C.D., & Milani, A. (2017). Cake formation and the decreased performance of whey ultrafiltration. Acta Scientiarum. Technology, 39, 517-524. https://doi.org/10.4025/actascitechnol.v39i5.27585 5. Casani, S.D., & Bagger-Jørgensen, R. (2000). Cross-flow filtration of Fruit Juice. Danish Environmental Protection Agency. 6. Cerón-Vivas, A., Morgan-Sagastume, J.M., & Noyola, A. (2012). Intermittent filtration and gas bubbling for fouling reduction in anaerobic membrane bioreactors. Journal of Membrane Science, 423, 136-142. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2012.08.008 7. Eliseus, A., & Bilad, M.R. (2017). Improving membrane fouling control by maximizing the impact of air bubbles shear in a submerged plate-and-frame membrane module. In AIP Conference Proceedings, (1891)1, 020039. http://doi.org/10.1063/1.5005372 8. Fouladitajar, A., Ashtiani, F.Z., Rezaei, H., Haghmoradi, A., & Kargari, A. (2014). Gas sparging to enhance permeate flux and reduce fouling resistances in cross flow microfiltration. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 20(2), 624-632. http://doi.org/10.1016/j.jiec.2013.05.025 9. Ghadimkhani, A., Zhang, W., & Marhaba, T. (2016). Ceramic membrane defouling (cleaning) by air Nano Bubbles. Chemosphere, 146, 379-384. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2015.12.023 10. Gul, S., & Harasek, M. (2012). Energy saving in sugar manufacturing through the integration of environmental friendly new membrane processes for thin juice pre-concentration. Applied Thermal Engineering, 43, 128-133. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2011.12.024 11. Hakimzadeh, V., Mousavi, S.M., Elahi, M., & Razavi, S.M.A. (2017). Purification of raw cane sugar by micellar‐ enhanced ultrafiltration process using linear alkylbenzene sulphonate. Journal of Food Processing and Preservation, 41(3), e12953. https://doi.org/10.1111/jfpp.12953 12. Hakimzadeh, V., Razavi, S.M., Piroozifard, M.K., & Shahidi, M. (2006). The potential of microfiltration and ultrafiltration process in purification of raw sugar beet juice. Desalination, 200(1-3), 520-522. http://doi.org/10.1016/j.desal.2006.03.420 13. Harun, M.H.C., & Zimmerman, W.B. (2019). Membrane defouling using microbubbles generated by fluidic oscillation. Water Supply, 19(1), 97-106. http://doi.org/10.2166/ws.2018.056 14. Jankhah, S., & Bérubé, P.R. (2014). Pulse bubble sparging for fouling control. Separation and Purification Technology, 134, 58-65. http://doi.org/10.1016/j.seppur.2014.07.023 15. Kuljanin, T., Lončar, B., Filipović, V., Nićetin, M., & Knežević, V. (2018). Pectin separation from sugar beet juice as affected by the pH, amount of Al2 (SO4) 3 and use of zeta potential/residual turbidity measurement. Journal on Processing and Energy in Agriculture, 22(2), 65-68. http://doi.org/10.5937/JPEA1802065K 16. Li, J., Sanderson, R.D., & Jacobs, E.P. (2002). Ultrasonic cleaning of nylon microfiltration membranes fouled by Kraft paper mill effluent. Journal of Membrane Science, 205(1-2), 247-257. http://doi.org/10.1016/S0376- 7388(02)00121-7
  • 12. 74 ‫جلد‬ ،‫ایران‬ ‫غذایی‬ ‫صنایع‬ ‫و‬ ‫علوم‬ ‫پژوهشهای‬ ‫نشریه‬ 20 ‫شماره‬ ، 1 ، ‫فروردین‬ - ‫اردیبهشت‬ 1403 17. Li, L., Wray, H.E., Andrews, R.C., & Bérubé, P.R. (2014). Ultrafiltration fouling: Impact of backwash frequency and air sparging. Separation Science and Technology, 49(18), 2814-2823 https://doi.org/10.1080/01496395. 2014.948964 18. Maskooki, A., Mortazavi, S.A., & Maskooki, A. (2010). Cleaning of spiralwound ultrafiltration membranes using ultrasound and alkaline solution of EDTA. Desalination, 264(1-2), 63-69. http://doi.org/10.1016/j.desal.2010.07.005 19. Mirzaie, A., & Mohammadi, T. (2012). Effect of ultrasonic waves on flux enhancement in microfiltration of milk. Journal of Food Engineering, 108(1), 77-86. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2011.07.026 20. Ndinisa, N.V., Fane, A.G., Wiley, D.E., & Fletcher, D.F. (2006). Fouling control in a submerged flat sheet membrane system: Part II—Two‐phase flow characterization and CFD simulations. Separation Science and Technology, 41(7), 1411-1445. https://doi.org/10.1080/01496390600633915 21. Noghabi, M.S., Razavi, S.M.A., Mousavi, S.M., Elahi, M., & Niazmand, R. (2011). Effect of operating parameters on performance of nanofiltration of sugar beet press water. Procedia Food Science, 1, 160-164. http://doi.org/10.1016/j.profoo.2011.09.025 22. Qaisrani, T.M., & Samhaber, W.M. (2011). Impact of gas bubbling and backflushing on fouling control and membrane cleaning. Desalination, 266(1-3), 154-161. https://doi.org/10.1016/j.desal.2010.08.019 23. Radaei, E., Liu, X., Tng, K.H., Wang, Y., Trujillo, F.J., & Leslie, G. (2018). Insights on pulsed bubble control of membrane fouling: Effect of bubble size and frequency. Journal of Membrane Science, 554, 59-70. http://dx.doi.org/10.1016/j.memsci.2018.02.058 24. Shahidi Noghabi, M., Razavi, S. M. A., & Shahidi Noghabi, M. (2014). Modeling of milk ultrafiltration permeate flux under various operating conditions and physicochemical properties using Nero–Fuzzy method. Research and Innovation in Food Science and Technology, 3(3), 283-296. 25. Shahraki, M.H., Maskooki, A., & Faezian, A. (2017). Ultrafiltration of cherry concentrate under ultrasound with carbonated feed as a new fouling control method. Journal of Food Processing and Preservation, 41(2), e12795. https://doi.org/10.1111/jfpp.12795 26. Shahraki, M.H., Maskooki, A., Faezian, A., & Rafe, A. (2016). Flux improvement of ultrafiltration membranes using ultrasound and gas bubbling. Desalination and Water Treatment, 57(51), 24278-24287. http://doi.org/10.1080/19443994.2016.1141377 27. Zhang, H., Luo, J., Liu, L., Chen, X., & Wan, Y. (2021). Green production of sugar by membrane technology: How far is it from industrialization? Green Chemical Engineering, 2(1), 27-43. https://doi.org/10.1016/j.gce.2020.11.006 .