تغلیظ آزمایشگاهی l-لیزین هیدروکلراید توسط فرآیندهای غشایی

l- لیزین یکی از 5 آمینواسید ضروری برای رشد بدن می باشد. آمینواسیدها از جمله مواد ضروری برای رشد در جانداران جوان می باشد. آمینواسیدها در بدن تولید نمی شوند و لذا باید از طریق مواد غذایی تأمین شود. از آنجایی که بیشتر منابع غذایی دام، از جمله غلات از نظر این ماده فقیر هستند، این اسید آمینه باید به خوراک دام و به ویژه طیور افزوده شود. فرم خوراکی آن به صورت l- لیزین هیدروکلراید می باشد و لازم است سوسپانسیون آن در آب به کمک یکی از فرآیندهای جداسازی تغلیظ شود. امروزه کاربرد فرآیندهای غشایی در صنعت، جهت جداسازی، تغلیظ و تخلیص مواد بخصوص در صنایع غذایی و بیوتکنولوژی روز به روز در حال افزایش می باشد. هدف این پروژه تغلیظ سوسپانسیون l-لیزین هیدروکلراید بوده است. آلترافیلتراسیون uf، اسمز معکوس ro و تقطیر غشایی تحت خلاء vmd سه فرآیند غشایی می باشند که در این پروژه برای تغلیظ آزماشگاهی l-لیزین هیدروکلراید به کار گرفته شده اند. با توجه به اندازه مولکولی l-لیزین هیدروکلراید، از میان فرآیندهای با نیروی محرکه فشار فرآیند ro انتخاب شده است. تمامی آزمایشها با روش تاگوچی طراحی، انجام و تحلیل شده اند با توجه به کم بودن شار حاصله در فرآیند ro و گرفتگی زیاد، فرآیند vmd نیز جهت انجام تغلیظ بررسی شده است. نتایج حاصله بسیار رضایت بخش بوده است. در این فرآیند از نیروی محرکه خلاء در طرف جریان عبور کرده استفاده می شود. جریان عبور کرده در تمامی شرایط آزمایشی بخار آب خالص بوده است و تحت هر شرایط عمل l-لیزین هیدروکلراید از غشاء عبور نمی کرد. به دلیل اینکه هم فرآیند ro و هم فرآیند vmd هر دو به حضور ذرات جامد در خوراک ورودیشان بسیار حساسند، لذا از یک واحد غشایی uf به عنوان واحد پیش تصفیه استفاده شده است. در واقع در این واحد سوسپانسیون ورودی به فرآیند ترکیبی غشایی (فرآیند uf به همراه فرآیند ro یا vmd) به دو جریان غلیظتر سوسپانسیون (جریان پس زده شده) و یک محلول صاف تقسیم شده است. جریان صاف وارد فرآیند ro و یا vmd شده و در آنجا آب از آن جدا شده است. نهایتا شرایط بهینه عملیاتی در هر فرآیند به کمک نرم افزار طراحی آزمایش تاگوچی تعیین شدند. در این پروژه تاثیر پارامترهای غلظت و سرعت خوراک، فشار و دمای عملیاتی و ph در هر فرآیند مورد بررسی قرار گرفته است افزایش غلظت همواره به دلیل تشدید اثر پدیده های پلاریزاسیون غلظتی و گرفتگی اثر معکوس بر روی شار دارد. در فرآیندهای با نیروی محرکه فشار افزایش فشار تا حد معین اثر افزایشی دارد و بعد از آن اثر افزایشی از بین می رود. با افزایش سرعت میزان اثر پدیده های پلاریزلسیون غلظتی و گرفتگی کمتر می شود و میزان شار افزایش می یابد دما یکی از پارامترهای مهم عملیاتی، بویژه در فرآیند vmd، می باشد که اثر افزایشی بر میزان شار دارد. اثر ph بر روی شار از طریق نزدیک و یا دور کردن محلول از نقطه ایزوالکتریک آن مشاهده می شود.