نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته دکتری، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

2 استادیار گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

3 استاد گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد

4 استاد گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

در این تحقیق، استفاده از عامل فعال سطحی غیریونی تویین 20 در فرآیند فراپالایش ارتقاء یافته با عامل فعال سطحی (MEUF) به منظور کاهش ناخالصی‌های شکرخام نیشکر نظیر کدورت، رنگ، کل ماده حل شده (TDS) و نشاسته مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین، تغییرات شار تراوه نیز بررسی شد. تاثیر پارامترهای دما (در سه سطح 30، 40 و 50 درجه سانتی‌گراد)، فشار در عرض غشاء (در سه سطح 2، 3/5 و 5 بار) و غلظت عامل فعال سطحی (در سه سطح) با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) بر میزان کاهش ناخالصی‌های مذکور در شکر خام نیشکر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از عامل فعال سطحی تویین 20 در بهترین حالت منجر به کاهش رنگ، کدورت و نشاسته به ترتیب به میزان 94، 98 و 72 درصد نسبت به خوراک در مقایسه با فرآیند فراپالایش متعارف شد، اما در کاهش TDS موفقیت زیادی نداشت و نهایتا به 34 درصد رسید. شار تراوه نیز با افزایش غلظت عامل فعال سطحی کاهش یافت. پارامترهای مدنظر در این تحقیق به طور معنی‌داری در کاهش رنگ، کدورت، TDS و نشاسته تاثیرگذار بودند.

کلیدواژه‌ها

Aguirre, L., Garcia,V., Ponger, E., & kieski, R.L. 2009. The removal of zinc from synthetic wastewaters by micellar- enhanced ultrafiltration satistical design of experiments. Desalination, 240: 262-269.

Ahmad, A.L., Puasa, S.W., & Zulkali, M.M.D. 2006. Micellar-enhanced ultrafiltration for removal of reactive dyes from an aqueous solution. Desalination 191: 153–161.

Camarillo, R., Asencio, I., & Rinco, J. 2009. Micellar enhanced ultrafiltration for phosphorus removal in domestic wastewater. Desalination and Water Treatment. 6: 211–216.

Cheryan, M. 1986. Ultrafiltration Handbook. A technocomic publishing company.

Donovan, M. 1993. Raw sugar quality-the effect of the refiner. Proceeding of the Sugar Industry Technologists. 52:117-134.

Drews, A., Arellano-garcia, H., & Schomacker, R. 2010. Ultrafiltration of surfactant micelles: Cross-flow experiments and flux modeling. 20th European Symposium on Computer Aided Process Engineering.

Ghosh, G., & Bhattacharya, P. K. 2006. Hexavalent chromium ion removal through micellar enhanced ultrafiltration. Chemical Engineering Journal, 119: 45–53.

Hakimzadeh,V., Razavi, S.M.A., & Pirouzifard, M.K. 2006 .The potential of microfiltration and ultrafiltration process in purification of raw sugar beet juice.  Desalination, 200: 520–522.

Huang, J.H., Zeng, G.M., Fang,Y.Y., Qu,Y.H., & Li, X. 2009. Removal of cadmium ions using micellar-enhanced ultrafiltration with mixed anionic-nonionic surfactant. Journal of Membrane Science, 326: 303-309.

Jadhav, S.R., Verma, N., Sharma, A. & Bhattacharya, P.K. 2001. Flux and retention analysis during micellar enhanced ultrafiltration or the removal of phenol and aniline. Separation and Purification Technology, 24: 541–557.

Jansen.T.M. 2010. Raw sugar quality from a refiner`s perspective. Proc Aust Soc Sugar Cane Technol, 31: 512-520.

Jung,J. Yang.J.S. Kim,S.H. Yang,JW.2007, Cross-flow micellar enhanced ultrafiltration (MEUF) of heavy metal-EDTA containing wastewater to enhance the flux. pp. 1504-1506.

Kamble, S.B., & Marath, K.V. 2005. Micellar-enhanced ultrafiltration of chromate [Cr (VI)] ion from aqueous streams by using cationic surfactant. Indian Journal of Chemical Technology, 12: 393-400.

Kim, H., Baek, K., Leec, J., Iqbala, J. & Yang, J.W. 2006. Comparison of separation methods of heavy metal from surfactant micellar solution for the recovery of surfactant. Desalination, 191: 186-192.

Luo, F., Guang-Ming, Z., Jin-Hui, H., Zhang, C., Fang, Y., Yun-Huan, Q., Xue, Li., Dan. L., & Chun-Fei, Z. 2010. Effect of groups difference in surfactant on solubilization of aqueous phenol using MEUF. Journal of Hazardous Materials, 173: 455–461.

Myers, d. 2006. Surfactant science and technology. 3nd Ed. John Wiley & Sons.

Puasa, S.W, Ruzitah, M.S & Sharifah, A.S.A.K. 2011. An overview of micellar – enhanced ultrafiltration in wastewater treatment process. International Conference on Environment and Industrial Innovation IPCBEE vol.12. IACSIT Press, Singapore.

Purkait, M.K., DasGupta, S. & De, S. 2005. Micellar enhanced ultrafiltration of phenolic derivatives from their mixtures. Journal of Colloid and Interface Science, 285: 395–402.

Rahmanian, B., Pakizeh, M., & Maskooki, A. 2012. Optimization of lead removal from aqueous solution by micellar-enhanced ultrafiltration process using Box-Behnken design. Korean Journal of Chemical Engineering, 29(6): 804-811.

SRI. 2007. Handbook for Chemical supervision course.

Tadors, T. F. 2005. Applied surfactants: principles and application. Wiley-VCH verlag GmbH&Co.KGaA, Weinheim.

The Official ICUMSA Method GS 1-16. 2009. The Determination of Starch in Raw Sugar by a Modified BSEB.

The Official Method ICUMSA GS 9/1/2/3-8.2011. The determination of sugar solution color at pH 7.0 by MOPS buffer method.