The Effect of Ultrasound on Sugar Beet Sugar Extraction Process

(1)

1

یسررب ریثأت

جاوما دنقردنغچ زا دنق جارختسا دنیارف رب توصارف

هدازدمحم اضر للهادبع ،1

لگ یدمحم خسار روصنم ،2 2

-1 یوجشناد یسانشراک

یلیبدرا ققحم هاگشناد ،متسیسویب یسدنهم دشرا

-2 یلیبدرا ققحم هاگشناد ،متسیسویب یسدنهم هورگ رایشناد

[email protected]

هدیکچ توصارف جاوما هب

ناونع یداصتقا و نمیا دربراک اب نیون یروانف کی و

لااب ییاراک ب

و صیخشت یار

هزادنا گ یری یاهرتماراپ هدافتسا ییاذغ داوم یاهدنیارف

م ی دوش . رد قیقحت نیا

، یت ریثأت رام توصارف ف رب دنیار

زا دنق جارختسا قردنغچ

دن هب روظنم دوبهب دنیآرف سررب ی دش تسا ه . روظنم نیا یارب کی زا

ارف مامح هاگتسد توص

سایقم رد امزآ

یهاگشی هدافتسا دش . اهروتکاف ی حطس هس رد سناکرف (

رفص

، 25 ، 38 ک زترهولی و ) مد طس هس رد ا ح

( 25 ، 50 و 70 هجرد )سویسلس هس رد زین یهد جوم نامز و

( حطس 30،20،10 قد

هقی ) یور رب هنومن اه دش لامعا

دنق رایع هلصافلاب و هنومن

اه دروم هزادنا گ یری .تفرگ رارق حرط زا

ًلاماک ق رد یفداصت بلا

امزآ شی کاف فتسا لیروت هدا

دش . م نیگنای یاه تسد هب هدمآ اب نومزآ دنچ هنماد ا ی تفرگ رارق هسیاقم دروم نکناد .

وما جا ب ببس توصارف دوبه

دنق جارختسا دنیارف قردنغچ

دن دش و نیب رد هنومن اه ی و دهاش هنومن اه ی د اب هدش رامیت وسارتلا هاگتس

فلاتخا کین

نعم ی یراد دش هدهاشم سناکرف رد دنق جارختسا نازیم نیرتشیب هک

25 یامد و 70 هجرد امز و ن 30 قد هقی هب

تسد دمآ .

:یدیلک تاملک جاوما

،توصارف دنقردنغچ

، دنق رایع یرادرابنا ،

همدقم

( رکش یکی )زراکاس زا

داوم اذغ یی مهم ندروم ی زا ناسنا م ی شاب .د اب هجوت هب نازیم

،دوجوم دنق ا

ز لک رکش یدیلوت رد ناهج

26

% زا دنقردنغچ و

74

% زا لاصحتسا رکشین دوش یم

اب .[1]

هدافتسا زا روانف ی اه

،نیون ی م ی ناوت نازیم دنق هدنامیقاب رد

هلافت

یجورخ زا هناخراک ار بی ش پزا ی ش ک شها و نامدنار جارختسا ار دنق

شیازفا اد د . هب گراک ی ر ی نیا ببس جاوما دوبهب

رادقم و تیفیک

جارختسا رد هریش امرخ و رجنم هب شیازفا نامدنار جارختسا هدش

شهاک .تسا دادعت

م ی بورک اه ( غ ی لاعفر یزاس م ی ناگراورک ی مس اه )

رد جارختسا هریش

مرخ [2] ا و داوم دماج اچ [3] ی و شهاک رپ شرو م ی ناگراورک ی مس اه رد هجیتن هدافتسا زا جاوما توصارف رد

دنیارف دیلوت بآ م ی هو لاقترپ هدهاشم [4]

هدش تسا رامیت . توصارف ناکما جارختسا رد

هجرد ترارح اپ یی ن رت ار رد هریش

،امرخ

نغور رذب یاچ و داوم دماج یاچ ناکما ذپ ی ر م ی دزاس و رجنم هب جارختسا رتلااب

رد تدم نامز هاتوک رت رد هریش

،امرخ داوم دماج

(2)

2

،یاچ نغور رذب یاچ و نغور هناد اه ی یم ایوس دوش .[2]

رد نینچمه جارختسا

هب کمک

،توصارف شهاک

فرصم للاح هدهاشم

تسا هدش و[5]

.[6]

رامیت توصارف م ی دناوت دیلوت نیتکپ ار دوبهب دهد و زا یفرط رازبا یقفوم یارب تعنص جارختسا م ی [7]دشاب .

نینچمه زا

رامیت توصارف تهج ییوراد نییعت ،[8]

یگدیسر و

نازیم دنق هویم ولآ هدافتسا هدش سا [9]ت . رد یششوک

،یرگید

جارختسا دنق زا للاخ دنقردنغچ تحت

جاوما ریثأت توصارف

اب هدافتسا زا کی هاگتسد مامح توصارف هعلاطم ش د .[10]

جارختسا دنق

اب جاوما توصارف تارییغت صاوخ یکیناکم هب

ناونع یکی زا صخاش اه ی تفاب لوصحم دنقردنغچ تحت

ریثأت جاوما توصارف ءزج

دراوم دروم هعلاطم .تسا هدوب ناققحم

شنت یشرب یخرب زا هنوگ اه ی دنقردنغچ رد

ره هس شخب

،جات(

هشیر و )مد نآ ار نییعت

هدرک دنا رد دروم ریثأت جاوما توصارف رب صاوخ یکیناکم دنقردنغچ کات

نون یدنتسم راشتنا

هتفاین تسا ؛ اما ریثأت

،سناکرف ،نامز

یامد جوم یهد و نینچمه تبسن

بآ هب هنومن رب یور صاوخ یکیناکم توت

گنرف ی یسررب هدش و صخشم هدیدرگ تسا هک اب

شیازفا امد و

،نامز لودم هتیسیتسلاا شیازفا

م ی ی دبا نینچمه سناکرف

ثعاب یتفس تفاب هدش [11]تسا

.

و داوم شور اه

هنومن یاه دنقردنغچ زییاپ رد

95 هب تروص یفداصت اب و هزادنا یاه

ًابیرقت ربارب زا نم هقط لیبدرا ناتسا رد ناغم باختنا

ش د .

تهج یسررب ریثأت جاوما توصارف رب رایع دنق هنومن اه رد هناخدرس رد

یامد 2 هجرد سویسلس و

هب تدم 15

، 30 و 45 زور ات

نامز نیرخآ شیامزآ ا رابن دیدرگ . هنومن زا لبق زور کی اه شیامزآ

جراخ هناخدرس زا و

یامد رد حم

طی هاگشیامزآ (

22 - 25 هجرد

سویسلس )

هب تدم 18 تعاس یرادهگن طیحم اب ات دش

مه امد دوش . شرب یارب هیلا

یا دنر کی زا ردنغچ ه

هناخزپشآ تماخض هب

4

یلیم رتم شرب یارب و هریاد

یا هغیت کی زا هریاد

یا ب رطق ه 30 یلیم رتم دش هدافتسا .

هب لد لی تمسق رد دنق رادقم نیرتشیب هکنیا

دراد دوجو ردنغچ ینایم

، ردنغچ هت و رس فذح

و هنومن اه ینایم تمسق زا ردنغچ

.دش هیهت شیازفا یارب

ا راکاس لاصحتس زا ز

ردنغچ دنق هنومن اه هاگتسد رد توصارف مامح

سناکرف ود اب توصارف دنیارف تحت 38

- 25 ک زترهولی یت تحت تفرگ رارق رام (

لکش

1 ).

لکش 1 - توصارف مامح هاگتسد

1 - هزادنا یریگ زراکاس

،دنق رایع نییعت یارب هنومن

اه هزادنا هب یلاتیجید یوزارت زا هدافتسا اب سپس هتفرگ رارق توصارف تحت 5

/ 0 زا مرگ هنومن اه

هل دنوا فرظ لخاد رد و هدش نزو م

ی دوش سپس ره یارب زا کی هنومن اه ی هدش هیهت رادقم

1 / 0 یلیم رتیل ظیلغت یلکلا هراصع زا

اب هدش 1 / 0 یلیم رتیل میـساتپ دیسـکوردیه لوـلحم 30

تدم هب و هدش طولخم دصرد 10

هـقیقد اـمد رد مرـگ بآ ماـمح رد ی

100˚C ندش درس زا سپ .دش هداد رارق هلول

اه 3 یلیم رتیل دوزفا نآ هب نورتنآ فرـعم تدم هب و ه

20 د مرـگ بآ مامح رد هقیق

اـمد اـب ی 40 هجرد سویسلس .تفرگ رارق

رارق رتموتفوتکپسا هاگتسد رد دعب م

ی میهد دعب زا کی ره رون بذج لولحم

اه رد

(3)

3

لوط جوم 620 رتموناـن هدـناوخ م ی دوش . [12]

اب زـین درادناتـسا یـنحنم ـقاف هنومن زا و هدمآ تسد هب زراکاس زا هدافتسا

زراکاـس د

هب ناونع دیدرگ هدافتسا دهاش هنومن .

جیاتن ثحب و

یانبم رب هلصاح جیاتن آ

حرط بلاق رد لیروتکاف شیامز

ًلاماک ا هدافتسا اب و رارکت هس اب یفداصت هیزجت ز

م سنایراو درو

هیزجت لیلحتو .تفرگ رارق لماوع

هعلاطمدروم قیرط زا اهرامیت نیگنایم

نومزآ دنچ هنماد یا اد کمک اب و نکن مرن

رازفا

SPSS

.دش هسیاقم اتن

جی هرود امد سناکرف لباقتم تارثا سنایراو هیزجت زا لصاح و

نامز رب تسا دصرد نازیم رد دنق جارخ

ا کی لودج هئار

.دش ناشن جیاتن یم

دهد هدودحم رد نامز و هرود ،امد ،سناکرف تارییغت هک هعلاطمدروم

ریثأت ینعم یراد تسا دصرد رب جارخ

رد دنق

لامتحا حطس 1

.دراد دصرد هرود لباقتم تارثا نینچمه

× هرود ،سناکرف

× هرود ،نامز

× سناکرف ،امد

× نامز و امد

× س رد امد حط

لامتحا 1 دصرد ریثأت ینعم یراد .دنراد دنق جارختسا دصرد رب

لودج 1 - ن لباقتم تارثا و یهد جوم یلصا یاهروتکاف ریثأت سنایراو هیزجت جیات نآ

اه م رب نازی جارختسا دنق

رییغت عبانم یدازآ هجرد

تاعبرم عومجم نیگنایم

تاعبرم F

هرود 2

1688 / 0 0844

/

** 0 19 / 201

سناکرف 1

03094 / 0 0309

/

** 0 77 / 73

نامز 2

6543 / 0 3271

/

** 0 91 / 779

امد 2

7592 / 0 3796

/

** 0 89 / 904

هرود

× سناکرف 2

0041 / 0 00207

/

** 0 95 / 4

هرود

× نامز 4

0203 / 0 00508

/

** 0 11 / 12

هرود

× امد 4

0249 / 0 00624

/

** 0 89 / 14

سناکرف

× نامز 2

0001 / 0 000058

/

ns 0 14 / 0

سناکرف

× امد 2

0771 / 0 0385

/

** 0 99 / 91

نامز

× امد 4

0597 / 0 0149

/

** 0 62 / 35

هرود

× سناکرف

× نامز 4

0020 / 0 00052

/ 0 25

/ 1

هرود

× سناکرف

× امد 4

0012 / 0 000302

/ 0 75

/ 0

هرود

× نامز

× امد 8

0038 / 0 000479

/ 0 14

/ 1

سناکرف

× نامز

× امد 4

0007 / 0 000188

/ 0 45

/ 0

هرود

× سناکرف

× نامز

× امد 8

0011 / 0 000138

/ 0 33

/ 0

اطخ 108

0453 / 0 00042

/ 0

لک 161

8541 / 1

، ns

* و **

هب بیترت ریغ ینعم راد و ینعم راد رد حطس لامتحا 5 و 1 دصرد یم دشاب .

(4)

4

-1 جوم نامز رثا یهد

نازیم شیازفا نامز شیازفا اب هنومن زا دنق جارختسا یم

دبای . مه نینچ زا سپ هسیاقم ت نیگنایم اد نومزآ طسو

نکن زین

،نامز یارب حطس نیرتهب و دنق جارختسا نیرتشیب 30

قد هقی دمآ تسد هب (لکش رد هک

2 هدهاشم) م

ی دوش شیازفا .

ریثأت نامز

ینعم یراد هدش نآ دوبهب ثعاب و هتشاد جارختسا رب تسا

. مهم نیرت نیا یارب یداهنشیپ مسیناکم راتفر

شیازفا تدم نامز لاقتنا

شیازفا و مرج نازیم

هرفح ییاز بابح یاه رد دوجوم لولحم

یم دشاب اب جیاتن هک شرازگ

یاه ناراکمه و یل 2004

و ینلایم و

ناراکمه 2011 تقباطم یم دیامن و[13]

.[15]

لکش _2 یهد جوم یامد و نامز نیب لباقتم رثا

-2 طیحم یامد رثا یهد جوم

شیازفا اب هنومن زا دنق جارختسا نازیم شیازفا امد

یم دبای ازفا.

شی ریثأت امد ینعم یراد نآ دوبهب ثعاب و هتشاد جارختسا رب

تسا هتفای شیازفا یلوکلوم تکرح امد شیازفا اب اریز هدش ( لکش رد هک

3 هاشم) هد م ی دوش . هک هجیتن شا رتشیب مرج لاقتنا

یم دشاب اب و شرازگ یاه وئاژ و نوسام و1994

ناراکمه و گنای تقباطم2008

یم دیامن و [3]

.

[14]

لکش _3 یهد جوم یامد و سناکرف نیب لباقتم رثا

(5)

5

-3 هرود رثا زا دنق جارختسا نازیم هنومن

اه یازفا اب شهاک یرادرابنا هرود ش یم

دبای . ازفا شی ابنا هرود یرادر ریثأت عم ین یراد جارختسا رب

ثعاب و هتشاد نآ شهاک

.تسا هدش هرود

تسا دنق جارختسا یارب هرود نیرتهب لوا (

4لکش .)

لکش _4 هرود نیب لباقتم رثا سناکرف و

یهد جوم

-4 امد سناکرف لباقتم رثا

لکش هب هجوت اب 2

شم هدها یم ددرگ سناکرف رد دنق جارختسا نازیم نیرتشیب هک 25

یامد و 70 جرد ه سویسلس نامز و

30 هقیقد هب تسد هدمآ .تسا نامه روط لکش زا هک 2

بیش تسا صخشم تارییغت

سناکرف 25 زترهولیک زا رتشیب

ف سناکر 38

زترهولیک یم

دشاب . هب هنوگ یا یامد رد هک 25

سناکرف رد جارختسا هجرد 38

رتشیب یم دشاب هب امد شیازفا اب اما 50

و 70 هجرد

سناکرف رد جارختسا نازیم 25

زا رتشیب زترهولیک 38

یم دشاب .

-5 رثا امد نامز لباقتم

نامه روط لکش رد هک 3

د هدی یم دوش هتفای شیازفا دنق جارختسا دصرد نامز و امد شیازفا اب ا

.تس اب لکش هب هجوت 3

اب

م بیش امد شیازفا .تسا هتفای شیازفا نامز هب تبسن دنق جارختسا ینحن

هب یروط یامد رد هک 70

یازفا هجرد ش

مشچ یریگ رد

نامز زا دنق جارختسا 10

قد هقی هب 30 هدهاشم هقیقد یم

دوش .

-6 سناکرف هرود لباقتم رثا

نامه روط لکش زا هک 4

هدهاشم یم ددرگ نق جارختسا دصرد یرادرابنا هرود لوط شیازفا اب اک د

.تسا هتفای شه هب

یروط هک

رد هاتوک نیرت دروم سناکرف ود نیب دنق جارختسا دصرد فلاتخا یرادرابنا هرود شیامزآ

اما هدوب مک ط شیازفا اب

بنا هرود لو یرادرا

سناکرف ود نیب دنق جارختسا دصرد نیب فلاتخا هب

تدش .تسا هتفای شیازفا

(6)

6

هجیتن یریگ کینوسارتلا جاوما 

ریثأت بثم رد دنق جارختسا رد یت هنومن

یاه هب تبسن رامیت هنومن

یاه .تسا هتشاد دهاش

سناکرف رد جارختسا نامدنار نیرتشیب 

25 .تسا هدوب زترهولیک

امد 

ثأت ری یامد رد جارختسا نیرتشیب و تسا هتشاد دنق جارختسا رد یتبثم 70

سویسلس هجرد تسد هب

آ هدم .تسا

نامز 

ثأت ری نعم ی یراد لاصحتسا رد نامز رد لاصحتسا نیرتشیب و هتشاد دنق

30 تسا هدوب هقیقد .

یرادرابنا هرود شیازفا 

ثأت ری د جارختسا دصرد نیرتمک و تسا هتشاد جارختسا دنور رب یسوکعم رود ر

موس ه ب زا دع

تشذگ 45 .تسا هتفرگ تروص یرادرابنا زور

سناکرف رد جارختسا نامدنار نیرتشیب 

25 یامد زترهولیک 70

هجرد سلس سوی و نامز 30 هقیقد هرود و ا یرادرابن 15

زور تسا هتفرگ تروص دهاش هب تبسن هک

62

% .تسا هدرک ادیپ شیازفا

عبانم

1. Dursun, i., Tugrul, K.M., and Dursun, E. 2007. Some physical properties of sugarbeet seed. Journal of Stored Products Research 43: 149-155.

2. Entezari, M.H., Nazary , S.H., and Khodaparast, M.H.H. 2004. The direct effect of ultrasound on the extraction of date syrup and its micro-organisms. Ultrasonics Sonochemistry 11: 379-384

3. Mason, T.J., and Zhao, Y. 1994. Enhanced extraction of tea solids. Ultrasonics Sonochemistry 32: 375-377.

4. Valero, M., Recrosio, N., Saura, D., Munoz, N., Martı, N., and Lizama, V. 2007. Effects of ultrasonic treatments in orange juice processing. Journal of Food Engineering 80: 509-516.

5. Shalmashi, A. 2009. Ultrasound-assisted extraction of oil from tea seeds. Journal of food lipids 16: 465-474.

6. Zhang, Z.S., Wang, L.J., Li, D., Jiao, S.S., Chena, X.D., and Maoa, Z.H. 2008. Ultrasound-assisted extraction of oil from flaxseed. Separation and Purification Technology 62: 192-198.

7. Wang, Y., and Zhang, J. 2006. A novel hybrid process, enhanced by ultrasonication, for xylan extraction from corncobs and hydrolysis of xylan to xylose by xylanase. Journal of Food Engineering 77: 140-145.

8. Vinatoru, M. 2001. An overview of the ultrasonically assisted extraction of bioactive principles from herbs. Ultrasonics Sonochemistry 8: 303-313.

9. Mizrach, A., 2004. Assessing plum fruit quality attributes with an ultrasonic method. Food Res. Int 37: 627-631

10. Stasiak, D.M. 2005. The ultrasound-assisted sugar extraction from sugar beet cossettes. Acta Scientiarum Polonorum.

Technica Agraria 4: 31-39.

11. Naemi, M. 2012. The experimental study on the feasibility of ultrasonic cleaning for strawberries fruit. MSc Thesis.

Ferdowsi University of Mashhad. (In Farsi

12. Somogyi M. 1952. Notes on sugar determination. Journal of Biological Chemistry. 194: 19-23.

13. Li, H., Pordesimo, L., and Weiss, J. (2004). High intensity ultrasound-assisted extraction of oil from soybeans. Food Research International 37: 731-738.

14. Yang, B., Jiang, Y., Zhao, M., Shi, J., and Wang, L. 2008. Effects of ultrasonic extraction on the physical and chemical properties of polysaccharides from longan fruit pericarp.

15. Milani, E., Koocheki, A., and Golimovahhed, A. 2011. Extraction of inulin from burdock root (Arctium lappa) using high intensity ultrasound. International Journal of Food Science and Technology 46: 1699-1704.

(7)

7

The Effect of Ultrasound on Sugar Beet Sugar Extraction Process Reza Mohammadzadeh^a,*, Abdollah Golmohammadi^b, Mansour Rasekh^b

a: Master Student Department of Biosystem engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran; b:

Associate Professor Department of Biosystem engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran;

*Corresponding author: [email protected]

ABSTRACT Ultrasound is used as a new, safe, economical and high-tech technology to detect and measure the parameters of food processes. In this research, the effect of ultrasound treatment on the sugar extraction process from sugar beet to improve the process has been investigated. A laboratory ultrasound bath was used for this purpose. Frequency factors were applied to the samples at three levels (0, 25, 38 kHz) and temperature at three levels (25, 50 and 70 degrees Celsius) and the wavelength was applied at three levels (30, 20, 10 minutes). Then, The sugar content of the samples was measured. A completely randomized design was used in a factorial experiment. The averages were compared with Duncan's multiple range test. Ultrasonic waves improved the sugar beet extraction process. There was a significant difference between the control and ultrasonic samples treated with the highest sugar extraction at 25, 70 and 30 minutes.

Keywords: Ultrasound, Sugar beet, Sugar,Warehousing