توليد آئروژل با استفاده از تفاله چغندرقند و كنجاله كنجد به عنوان جاذب و مدلسازي كينتيكي فرآيند جذب

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

علوم و صنايع غذايي

كارشناسي ارشد

در سالهاي اخير استفاده از مواد زيستي براي توسعه جاذبهاي كارآمد و ايمن در صنايعغذايي و دارويي توجه بسياري را به خود جلب كرده است. در اين پژوهش، يك آئروژل زيستي نوين ساختهشد و ويژگيهاي ساختاري و عملكردي آن در ارتباط با كاربردهاي حذف ناخالصيها و بهبود كيفيت روغن خوراكي مورد بررسي قرارگرفت. هدف اصلي اين تحقيق، توليد يك جاذب، متخلخل و زيستسازگار بودكه بتواند در فرآيندهاي تصفيه و جذب روغن مورد استفاده قرارگيرد و در عين حال از نظر ويژگيهاي فيزيكي و مكانيكي نيز قابلقبول باشد. براي دستيابي به اين هدف، ابتدا ايزوله پروتئين كنجد از كنجاله آن تهيه و محلولهاي 21 ،9و 21درصد ايزوله پروتئين كنجاله كنجد و محلول 3درصد تفاله چغندرقند تهيه و با نسبتهاي 10211 ،31001 ،11011 ،01031 ،11011 ،21101مخلوط شدند و براي توليد آئروژل مورد استفاده قرارگرفتند. نمونههاي بهدستآمده تحت آزمونهاي متعددي قرارگرفتند تا بهترين تيمار انتخابشود. از جمله آزمونهاي انجامشده ميتوان به بررسي ميزان تخلخل، چگالي، سختي، ظرفيت جذب آب و روغن و بررسي ريزساختار اشارهكرد. بررسيهاي ريزساختاري با استفاده از روشهاي ميكروسكوپي حاكي از ساختار متخلخل و شبكه يكنواخت آئروژل بود كه ميتواند عامل اصلي ظرفيت جذب بالاي آن محسوب شود. علاوه بر اين، ويژگيهاي مكانيكي بررسيشده مانند سختي نشان داد كه آئروژل توليدشده علاوه بر سبكي، مقاومت كافي براي كاربردهاي صنعتي را دارا است. بر اساس نتايج حاصل، تيمار حاوي 11درصد محلول 21درصد ايزوله پروتئين كنجاله كنجد و 11درصد محلول تفاله چغندرقند 3درصد به عنوان بهترين نمونه انتخابگرديد. در مرحلهي بعدي، سطحويژه، ويژگيهاي حرارتي و شيميايي آئروژل منتخب بررسي شد. سپس جاذب توليدي براي تصفيه روغن خوراكي فاسد مورد استفاده و مقايسه با بنتونيت قرارگرفت. آزمايشها نشانداد كه آئروژل توانست بخش قابلتوجهي از ناخالصيها و تركيبات نامطلوب موجود در روغن را جذب و حذف نمايد. بررسي شاخصهاي كيفي روغن پس از تصفيه بيانگر بهبود ويژگيهاي آن از جمله كاهشتيرگي وكاهش مقدار تركيبات حاصل از اكسيداسيون اوليه و ثانويه بود. به منظور درك بهتر فرآيند جذب و تعيين مكانيزم غالب، دادههاي حاصل از آزمايشهاي جذب تحت مدلسازي سينتيكي قرار گرفتند. براي اين منظور، مدلهاي رايج از جمله شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، الوويچ و مدل نفوذ درونذرهاي مورد استفاده قرارگرفتند. . بررسيها نشان داده بهترين مدل شبه مرتبه اول غير خطي است. از ديدگاه كاربردي، نتايج اين پژوهش نشان داد كه آئروژل ساختهشده ميتواند به عنوان يك جاذب كارآمد، ايمن و دوستدار محيط زيست در فرآيندهاي تصفيه روغن خوراكي به كار رود. اين ويژگيها نه تنها كيفيت روغن را بهبود ميبخشد بلكه ميتواند به افزايش ماندگاري و پايداري محصولات غذايي نيزكمك كند. همچنين انتخاب مدل سينتيكي مناسب به محققان امكان ميدهد تا فرآيند جذب را بهتر كنترل و بهينهسازي كنند. با توجه به اين يافتهها، ميتوان نتيجگرفت كه آئروژل زيستي طراحيشده پتانسيل بالايي براي استفاده در صنايع غذايي و حتي فراتر از آن در حوزههاي دارويي و زيستمحيطي دارد. توسعه بيشتر اين فناوري ميتواند به توليد جاذبهايي با كارايي بالاتر، هزينه كمتر و سازگاري بيشتر با محيط زيست منجر شود.

236159

صنايع غذايي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان