Jelatin bentonit ile ön floklaştırmanın elma suyunun ultrafiltrasyon performansı üzerine etkileri

Abstract

JELATİN BENTONİT ÎLE ÖN FLOKLAŞTIRMANIN ELMA SUYUNUN ULTRAFİLTRASYON PERFORMANSI ÜZERİNE ETKİLERİ Özge Çetinkaya ÖZ Bu çalışmanın birinci aşamasında, elma suyunun ultrafiltrasyon ile berraklaştırılması sırasında elde edilen permeat hacmi - zaman değişimi, kaplamalı fıltrasyon için uygun olduğu bildirilen `üssel` model kullanılarak matematiksel olarak analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, elma suyu ultrafiltrasyonu sırasında permeat akısına karşı oluşan toplam direncin permeat hacmi ile üssel bir şekilde arttığını göstermiştir. Doğrusal olmayan regresyon analizleri, üssel modelin elma suyu ultrafiltrasyonunda elde edilen permeat hacmi-zaman ilişkisini yüksek bir regresyon katsayısı ile açıkladığını ortaya koymuştur. Buna göre, üssel model ile elma suyunun ultrafiltrasyon performansını etkileyen parametrelerin sistematik bir şekilde incelenmesi mümkündür. Çalışmanın ikinci aşamasında ise geleneksel yöntem ile berrak elma suyu üretiminde yaygın olarak kullanılan durultma yardımcı maddelerinden jelatin ve bentonit (J-B) ile ön floklaştırmanın, elma suyunun ultrafiltrasyon performansına etkileri incelenmiştir. Elde edilen bulgular, akıda zamanla ortaya çıkan azalmanın J-B ile ön floklaştırma ile sınırlandırıldığını ve sistem performansının iyileştirildiğini göstermiştir. Ön floklaştırmada kullanılan J-B arttıkça, sistem performansındaki iyileşmenin de arttığı gözlenmiştir. 125 mi permeat hacmi için hiç J-B uygulanmamış elma suyunun ultrafiltrasyonu sırasında akıda meydana gelen azalma %67 iken, 1:1 J-B ile ön floklaştırma ile akıdaki azalma %30 seviyelerinde kalmaktadır. Çalışmanın ikinci aşamasında ayrıca basınç ve membran ayırma sınırının sistem performansına etkileri de incelenmiştir. Basınç ve membran ayırma sınırı arttıkça başlangıç akısında artış olduğu, ancak membran kirlenme hızının da arttığı görülmüştür. Anahtar Kelimeler: elma suyu, ultrafiltrasyon, modelleme, permeat akısı, jelatin, bentonit Danışman : Doç. Dr. Vural GÖKMEN, Hacettepe Üniversitesi, Gıda Mühendisliği Bölümü, Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı

THE EFFECT OF PRE-FLOCCULATION WITH GELATINE AND BENTONİTE ON ULTRAFILTRATON PERFORMANCE OF APPLE JUICE Özge Çetinkaya ABSTRACT In the first section of this study, the permeat volume - time change during the clarification of apple juice by ultrafiltration was analyzed mathematically by using 'exponential' model, which had been reported to be suitable for the cake filtration. The results showed that; the total resistance occured against the permeat flux during the ultrafiltration of apple juice increaesed exponentially with permeat volume. Non-linear regression analysis indicated that, exponential model simulated the permeat volume-time relation that was obtained in ultrafiltration of apple juice with high regression coefficients. As a result, it is possible to examine the parameters affecting the ultrafiltration performance of apple juice systematically. In the second section of the study, the effects of pre-flocculation with gelatine and bentonite (J-B), which are used as the clarification aids during the traditional clear apple juice processing, on ultrafiltration performance of apple juice were determined. The results obtained showed that, the flux decline with time was limited and the system performance was increased by pre-flocculation with J-B. As the amount of J-B used in pre-flocculation increased, the improvement in system performance was also increased. For a 125 ml of permeat volume, while the decline in flux during the ultrafiltration of apple juice with no J-B was % 67; the decline in flux with 1:1 J-B was about % 30. In the second section, the effects of pressure and molecular weight cut off value of the membrane were also investigated. St was found that; as the pressure and molecular weight cut off value of the membrane increased, the initial flux increased but the rate of membrane fouling also increased. Keywords: apple juice, ultrafiltration, modelling, permeate flux, gelatine, bentonite Advisor: Doç. Dr. Vural GÖKMEN, Hacettepe University, Department of Food Engineering, Food Engineering Section u