Concentrazione di soluzioni di saccarosio

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Con lo scopo di abbattere i costi di trasporto e di stoccaggio, le soluzioni acquose di differenti ingredienti alimentari vengono solitamente sottoposte a processi di concentrazione. In questo contesto, le tecnologie a membrana presentano alcuni importanti vantaggi nei confronti dei processi tradizionali, come l’applicazione di basse temperature e l’utilizzo di impianti modulari e di piccole dimensioni. L’obiettivo del presente lavoro è stato quello di ottimizzare le condizioni operative del processo di concentrazione mediante la tecnologia SGMD (sweeping gas membrane distillation) di soluzioni di saccarosio. In particolare, tale ottimizzazione è stata effettuata applicando la metodologia delle superfici di risposta (RSM) e variando la temperatura iniziale dell’alimentazione (nell’intervallo 59-71°C), la velocità circolazione dell’aria (nell’intervallo 0.9-2.1 m/s) e la concentrazione iniziale delle soluzioni (nell’intervallo 135-309 g/L).

I grafici delle superfici di risposta evidenziano che gli aumenti della temperatura dell’alimentazione e della velocità dell’aria provocano un significativo incremento del flusso di permeato e della velocità di concentrazione del saccarosio. Al contrario, l’utilizzo di soluzioni più concentrate provoca una netta diminuzione del flusso di permeato (anche se aumenta la velocità di concentrazione dell’ingrediente). Concludendo, l’analisi RSM ha permesso di identificare le seguenti condizioni ottimali del processo SGMD: temperatura pari a 71°C, velocità dell’aria pari a 2.1 m/s e concentrazione iniziale di saccarosio pari a 225 g/L.

Bibliografia

C. Cojocaru & M. Khayet, Separation and Purification Technology, 81, 2011, 12-24

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