شفاف سازي ملاس چغندر با استفاده از بنتونيت و ژلاتين: بررسي و بهينه سازي فرآيند

Purification of beet molasses using bentonite and gelatin: process evaluation and optimization

در اين پژوهش به منظور بررسي و بهينه‌سازي تأثير متغيرهاي تيمار شيميايي با بنتونيت و ژلاتين بر شاخص‌هاي كيفي ملاس چغندر از روش سطح پاسخ و طرح مركب مركزي (سه فاكتور در سه سطح) استفاده شد. از اين رو تاثير غلظت بنتونيت (10-2 گرم بر ليتر)، غلظت ژلاتين (1/0-01/0 گرم بر ليتر) و pH (3-7) روي كدورت، رنگ، خاكستر و غلظت كلوئيدهاي ملاس نهايي چغندر قند مطالعه و به خوبي توسط يك مدل چند جمله‌اي درجه دوم برازش گرديد (85/0 < R2). نتايج نشان داد كه pH مهمترين متغير تاثيرگذار بر شاخص‌هاي شفاف‌سازي­ مي‌باشد، چرا كه روي تمامي پاسخ‌ها تاثير معني‌دار داشت. بنتونيت و ژلاتين نيز به عنوان دو تركيب شفاف‌كننده متداول موجب بهبود شاخص‌هاي كيفي ملاس شدند، هر چند توانايي بنتونيت به مراتب بالاتر بود. شرايط بهينۀ براي به حداقل رساندن كدورت، رنگ، غلظت كلوئيدها و خاكستر از نظر غلظت بنتونيت، غلظت ژلاتين و pH به ترتيب 3/8 گرم بر ليتر، 08/0 گرم بر ليتر و 03/4 به دست آمد. در اين شرايط، كدورت، رنگ، خاكستر و غلظت كلوئيدها به ترتيب برابر 1/12 NTU، 2573 IU، 7/2 درصد و 9/0 گرم بر ليتر بود.

In this research, response surface methodology based on 3-factor 5-level central composite design was used to determine the effect of refining pretreatment variables on quality indexes of beet molasses. Hence, the effect of bentonite concentration (2-10 g/L), gelatin concentration (0.01-0.1 g/L) and pH (3-7) on turbidity, color, concentration of colloids (CCs) and ash of beet molasses were studied and well fitted by a quadratic polynomial model (R2 > 0. 85). The results showed that the pH was the main factor affecting the purification indexes as it had a significant effect on all responses. Bentonite and gelatin as two common clarifying agents improved the quality of molasses, although the ability of bentonite was much higher. The optimum condition for purification pretreatment was found as 8.3 g/L for bentonite, 0.08 g/L for gelatin and 4.03 for pH which were determined on minimization of the turbidity, color, concentration of colloids (CCs) and ash. At this condition, the turbidity, color, ash and concentration of colloids were calculated as 12.1 NTU, 2573 IU, 2.7, 0.9 g/L respectively