Böğürtlen suyunun ultrafiltrasyon ile berraklaştırılmasında bazı işlem parametrelerinin sistem performansı üzerine etkileri

Geleneksel yöntemlere nazaran pek çok avantajı dolayısıyla meyve suyu endüstrisinde berraklaştırma amacıyla ultrafiltrasyon kullanım oranı artmakla birlikte, membran kirlenmesi kaynaklı sorunlar bu prosesin en önemli dezavantajını oluşturmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında depektinize edilmiş böğürtlen suyu örneklerinin 10, 30 ve 50 kDa MWCO değerine sahip membranlar kullanılarak berraklaştırılması sağlanmıştır. Sıcaklık (20-40°C), transmembran basınç farkı (100-300 kPa) ve membran MWCO değeri gibi işlem parametreleri yanında farklı konsantrasyonlarda jelatin-bentonit kullanımı ile ön flokülasyon yapılmasının sistem performansı üzerine etkileri tepki-yüzey yöntemine göre değerlendirilmiştir. Proses sırasında toplam dirence etki eden membran direnci, kek tabakası direnci ve kirlenme direnci seri direnç modeli ile analiz edilmiş ve her bir direncin toplam dirence katkıları belirlenmiştir. Deneysel verilerin gözenek tıkanma modellerine uygunluğu test edilmiş ve incelenen tüm modellere yüksek korelasyon değerleri ile uyum sağladığı tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar gerek dirençler ve gerekse permeat akısı üzerine, kullanılan ultrafiltrasyon membranı MWCO değerinin en fazla etkili değişken olduğu göstermektedir. Sıcaklığın yükselmesi permeat akısını arttırırken aynı zamanda kirlenme direncinin de artmasına sebep olmuştur. Jelatin-bentonit ön flokülasyonu da kirlenme direncinin düşürülmesi ve akının artmasına katkı sunmuştur. Ultrafiltrasyon prosesinin böğürtlen suyunun çeşitli fizikokimyasal özellikleri üzerine etkileri de ele alınmış ve örneklerin toplam fenolik madde, antosiyanin, toplam flavonoid ve renk gibi özellikleri ile antioksidan kapasite içeriklerinin işlem parametrelerinden farklı düzeylerde etkilendikleri belirlenmiştir. Böğürtlen suyunun fenolik bileşenler ve antioksidan kapasitesi korunurken, minimum toplam direnç ve maksimum akı değeri tercihi dikkate alınarak gerçekleştirilen optimizasyonda, ön flokülasyonda kullanılan jelatin-bentonit konsantrasyonu 120:600 mg/L, membran MWCO değeri 50 kDa, sıcaklık 20°C ve TMP değeri de 205 kPa şeklinde uygulamanın optimum sonuçları vereceği belirlenmiştir.