Ters ozmoz ve ozmotik distilasyon yöntemleriyle oda sıcaklığında nar suyu konsantresi üretimi
Production of pomegranate juice concentrate at room temperature by coupling reverse osmosis and osmotic distillation methods
Yazar: HAYRİYE KAHVECİOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. PELİN ONSEKİZOĞLU BAĞCI
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Endüstriyel meyve suyu konsantrasyon süreçlerinde kullanılan geleneksel termal buharlaşma yöntemleri, besin öğeleri ve duyusal kalitede kayıplara neden olmaktadır. Ters ozmoz termal buharlaşma ile ilgili bazı problemlerin üstesinden geldiği düşünülmesine rağmen genellikle yüksek ozmotik basınç sınırlamasından dolayı bir ön konsantrasyon tekniği olarak kullanılmaktadır. Ters ozmozun aksine, ozmotik distilasyon yüksek konsantrasyon seviyelerinde akı stabilitesini koruyabilir ve atmosferik basınç altında ve ortam sıcaklığında 60-65 ºBriks veya daha yüksek seviyelere kadar konsantrasyon sağlar. Ürün kalitesinin korunması için önemli bir potansiyele sahip olmasına rağmen, ozmotik distilasyon henüz endüstriyel ölçekte uygulanamamaktadır. Ozmotik distilasyon sisteminin meyve sularının konsantrasyonunda endüstriyel boyutta kullanımını sınırlayan temel neden, operasyon boyunca su akısının düşük seviyelerde kalmasıdır. Bu çalışmada, ozmotik distilasyonun, başlangıç su transfer kapasitesi oldukça yüksek olduğu bilinen ters ozmoz prosesi ile entegrasyon potansiyeli araştırılmıştır. Nar suları, selüloz asetat membran modülünün kullanıldığı ters ozmoz ile ön konsantre edilen örneklerin ozmotik distilasyon entegre membran sistemi, doğrudan ozmotik distilasyona göre 65 dakika; poliamid membranına kıyasla ise 10 dakika gibi daha az sürede tamamlanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, berraklaştırılmış nar suyundan başlayarak yüksek kalitede ve yüksek besin değeri olan konsantre nar suları üretimi gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
Traditional thermal evaporation methods used in industrial concentration of fruit juices results in losses in nutritional and sensorial quality. Although reverse osmosis is thought to overcome some of the problems associated with thermal evaporation, it is often used as a pre-concentration technique because of the high osmotic pressure limitation. Contrary to reverse osmosis, osmotic distillation is capable of maintaining flux stability at high concentration levels and provides concentration up to 60-65 ºBriks or higher levels at atmospheric pressure and at ambient temperature. Even though it has an important potential for maintaining product quality, osmotic distillation has not been implemented in industrial scale yet. The main reason limiting their industrial use for concentration of fruit juices is lower water flux throughout the operation. In this study, the potential of integration of osmotic distillation with reverse osmosis, which is known to have far more water transfer capacity, was investigated. Pomegranate juices, pre-concentrated samples with reverse osmosis using cellulose acetate membrane module osmotic distillation integrated membrane system, 65 minutes directly to osmotic distillation; in less than 10 minutes compared to the polyamide membrane. According to the results, starting from clarified pomegranate juice, high quality and high nutrional value concentrated pomegranate juice were produced.