بررسي متغيرهاي مؤثر در جداسازي مواد زيستي توسط فيلتر غشايي تحت خلاء: مطالعه موردي محلول اسيدي پكتين

پكتين يكي از پركاربردترين تركيبات در صنايع غذايي است كه از محصولاتي چون پوست مركبات و ضايعات استخراج مي‌شود. از روش‌هاي متداول براي تصفيه محلول اسيدي به‌منظور استخراج پكتين، در مقياس‌ انبوه، استفاده از تركيب نيروي خلاء و فيلترهاي غشايي است. اين پژوهش به بررسي متغيرهاي مهم فيلتر غشايي تحت خلاء در جداسازي مواد فيبري از محلول اسيدي پكتين مي‌پردازد. اين متغيرها شامل اندازه ذرات كمك-فيلتر (پرليت)، ضخامت لايه پرليت و ميزان خلاء است كه موارد ذكرشده همگي بر كيفيت جداسازي، دبي حجمي توليد و انرژي مصرفي اثرگذارند. بدين منظور يك دستگاه فيلتراسيون تحت خلاء ساخته شد تا مواد فيبري حل‌شده در محلول را جداسازي نمايد. متغيرهاي مستقل پژوهش حاضر، در سه سطح مورد بررسي قرار گرفتند و به كمك روش سطح پاسخ (RSM) داده‌هاي حاصل از بررسي متغيرهاي مذكور تحليل شد و مقدار بهينه‌ي هر يك از متغيرها مشخص گرديد. نتايج نشان داد كه با افزايش سطح خلاء از  0/2 تا 0/4 bar ميزان دبي 6/5 برابر افزايش داشته است. اما با افزايش بيشتر مقدار خلاء، دبي توليد كاهش داشته است كه نشان‌دهنده گرفتگي فيلتر كاغذي و كاهش دبي در سطح خلاء    0/6 bar و پرليت 100 ميكرون است. نتايج ارزيابي نشان داد كه اندازه ضخامت لايه پرليت بيشترين  تأثير را بر  بازده جداسازي دارد و با افزايش ضخامت از 1 به 2 سانتي‌متر، بازده 2/5 برابر افزايش داشته است. مقدار بيشينه بازده جداسازي در سطح خلاء 0/2 bar، اندازه ذرات 20 ميكرون و ضخامت 2 سانتي‌متر حاصل شد. مصرف انرژي در پرليت 60 ميكرون برابر با 0/74 Wh  در حالت بهينه قرار گرفت و در  اندازه‌هاي درشت‌تر و ريز‌تر پرليت ‌انرژي مصرفي 4/5 برابري داشتند. يافته‌هاي حاصل از پژوهش حاضر در ساخت سامانه جداسازي مواد زيستي توسط فيلتر غشايي تحت خلاء در مقياس صنعتي كاربرد دارد.