مطالعه کارایی فرآیند اولترافیلتراسیون به عنوان تابعی از pH شیر

Abstract

در این تحقیق اثر pH در چهار سطح 67/6، 43/6 ، 25/6 و 97/5 بر رفتار دینامیکی شار پرمیت، مقاومت هیدرولیکی کل و درصد دفع اجزاء محلول شیر (پروتئین، چربی، لاکتوز، املاح و مواد جامد کل) مورد مطالعه قرار گرفت. برای انجام آزمایشات از یک سیستم پایلوتی اولترافیلتراسیون مجهز به مدول مارپیچ حلزونی با غشاء پلی‌سولفن آمید استفاده شد. استراتژی عملی سه مرحله‌ای بر مبنای مدل سه پارامتر‌ی مقاومت متوالی (لایه مرزی - جذب سطحی) برای تعیین انواع مقاومت‌های هیدرولیکی به کار گرفته شد. نتایج تجربی نشان داد که مقدار شار پرمیت در همه سطوح pH شیر با گذشت زمان عملیات کاهش می یابد، اما نرخ کاهش شار در سطوح pH 67/6 و 43/6 بزرگتر از سطوح 25/6 و 97/5 بدست آمد. کاهش pH شیر در محدوده 67/6-43/6 هیچگونه اثری بر شار کاذب پایدار نگذاشت، ولی ادامه کاهش pH تا 97/5، شار کاذب پایدار را به طور قابل ملاحظه ای کاهش داد. رفتار مقاومت هیدرولیکی کل به عنوان تابعی از pH شیر و زمان فرآیند نشان داد که گرفتگی کل با کاهش pH شیر و گذشت زمان عملیات افزایش می یابد، اگرچه بین منحنی های pH 67/6 و 43/6 در طول 30 دقیقه فرآیند اختلاف ناچیزی مشاهده شد. به طور کلی مقاومت های هیدرولیکی برگشت پذیر و برگشت ناپذیر با کاهش pH شیر افزایش نشان دادند، اما مقدار مقاومت گرفتگی برگشت ناپذیر در همه سطوح pH شیر بزرگتر از مقاومت گرفتگی برگشت پذیر بدست آمد. نتایج درصد دفع ترکیبات شیر نیز در هر سطح pH شیر نشان داد که مقدار درصد دفع پروتئین و چربی با گذشت زمان عملیات تغییر چندانی نمی کند، اما درصد دفع لاکتوز، املاح و مواد جامد کل به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. همچنین کاهش pH شیر اثر چندانی بر درصد دفع پروتئین و چربی نگذاشت، در حالی که درصد دفع سایر ترکیبات به شدت کاهش یافتند.