ورود کاربر     مرا با یاد داشته باش؟
 + ثبت نام

مقالات تصادفی
ULTRAFILTRATION, NANOFILTRATION AND REVERSE
OSMOSIS

What is filtration?

Filtration is a process of removing particulate matter from water by forcing the water through a
porous media. This porous media can be natural, in the case of sand, gravel and clay, or it can
be a membrane wall made of various materials. Sometimes, large particles are settled before
filtration; this is called sedimentation. For information on sedimentation and filtration, in general,
see theUConventional Water Treatment: Coagulation and FiltrationU fact sheet.

The size of materials that can be removed during filtration depends upon the size of the pores of
the filter. The chart below summarizes the various separation processes relative to common
materials that would be filtered out through each process. Particle filtration refers to
conventional media filtration, while the other types are membrane filtrations.


Size of Materials That Are Removed By Various Separation Processes;
http://www.kochmembrane.com/sep_uf.html

The chart below summarizes the types of particles that are removed from the water with each
type of membrane filter. The green arrow indicates that the particle is small enough to pass
through the filter, whereas the deflected orange arrow indicates that the filter blocks the particle
from passing through the filter.


www.safewater.org
1
Substances Removed From Water By Membrane Filtration Processes;
http://www.kochmembrane.com/sep_uf.html

What is ultrafiltration?

An ultrafiltration filter has a pore size around 0.01 micron. A microfiltration filter has a pore size
around 0.1 micron, so when water undergoes microfiltration, many microorganisms are removed,
but viruses remain in the water. Ultrafiltration would remove these larger particles, and may
remove some viruses. Neither microfiltration nor ultrafiltration can remove dissolved substances
unless they are first adsorbed (with activated carbon) or coagulated (with alum or iron salts).

What is nanofiltration?

A nanofiltration filter has a pore size around 0.001 micron. Nanofiltration removes most organic
molecules, nearly all viruses, most of the natural organic matter and a range of salts.
Nanofiltration removes divalent ions, which make water hard, so nanofiltration is often used to
soften hard water.

What is reverse osmosis?

Reverse osmosis filters have a pore size around 0.0001 micron. After water passes through a
reverse osmosis filter, it is essentially pure water. In addition to removing all organic molecules
and viruses, reverse osmosis also removes most minerals that are present in the water. Reverse
osmosis removes monovalent ions, which means that it desalinates the water. To understand
how reverse osmosis works, it is helpful to understand osmosis.
www.safewater.org

2
Osmosis occurs when a semi-permeable membrane separates two salt solutions of different
concentrations. The water will migrate from the weaker solution to the stronger solution, until
the two solutions are of the same concentration, because the semi-permeable membrane allows
the water to pass through, but not the salt. In the fol owing diagram, (A) and (B) illustrate the
process of osmosis.

In reverse osmosis, the two solutions are still separated by a semi-permeable membrane, but
pressure is applied to reverse the natural flow of the water. This forces the water to move from
the more concentrated solution to the weaker. Thus, the contaminants end up on one side of
the semi-permeable membrane and the pure water is on the other side. In the diagram below,
reverse osmosis is represented in (C).
Osmosis and Reverse Osmosis;
http://www.osmoflo.com.au/index.php/selectedContent/1706971244
www.safewater.org

3
What do these three processes remove?

Ultrafiltration removes bacteria, protozoa and some viruses from the water. Nanofiltration
removes these microbes, as well as most natural organic matter and some natural minerals,
especially divalent ions which cause hard water. Nanofiltration, however, does not remove
dissolved compounds. Reverse osmosis removes turbidity, including microbes and virtually all
dissolved substances. However, while reverse osmosis removes many harmful minerals, such as
salt and lead, it also removes some healthy minerals, such as calcium and magnesium. This is
why water that is treated by reverse osmosis benefits by going through a magnesium and
calcium mineral bed. This adds calcium and magnesium to the water, while also increasing the
pH and decreasing the corrosive potential of the water. Corrosive water may leach lead and
copper from distribution systems and household water pipes.

What are the advantages of using ultrafiltration, nanofiltration or reverse osmosis to
treat water?

All three of these membrane filtration processes are effective methods of treating water that
cannot be treated using conventional treatment methods. Reverse osmosis, in particular, has
been responsible for ending several nearly decade long Boil Water Advisories. For example, in
2003, a reverse osmosis system, together with a biological treatment process, was set up to
successfully treat drinking water for the Yellow Quill First Nation, which had been on a Boil Water
Advisory since 1995. The water in the First Nations community, which is located in
Saskatchewan, contained high levels of organic matter, iron, manganese, ammonium and
arsenic, to name a few. Besides the obvious benefit of providing safe drinking water to a
community which had been under a Boil Water Advisory for approximately nine years, the
reverse osmosis system (together with the biological treatment) allowed the community to treat
their water using small quantities of chemicals. For more information about the water treatment
facility at Yellow Quill First Nation, read the article by Dr. Hans Peterson, titledHTU“The future of
drinking water treatment,”UTH which was published in Municipal World in June 2004. You can also
listen to aHTUradio interviewUTH with Dr. Peterson from May 2007 or readHTUWatered Down Excuse,
According to one scientist, high cost is no excuse for lack of safe drinking water in First Nations
communities , written by Kim Peterson and published in The Dominion.

A portable reverse osmosis unit was brought in to Kashechewan, a First Nations community in
Ontario, in October of 2005. The community had experienced water contamination issues for
years, and in October 2005, approximately 1,100 of the 1,900 residents were evacuated, after E.
coli was found in their water. The reverse osmosis unit was brought in by the military, and could
provide 50,000 litres of water each day for the residents of Kashechewan, until their water
treatment plant could be fixed. The picture below compares the colour of the untreated water to
that of the water after being treated with reverse osmosis.

www.safewater.org

4
Water Before and After Reverse Osmosis Treatment at the Kashechewan First Nation;
http://www.mdn.ca/site/Operations/canopy/index_e.asp

What are the disadvantages of using ultrafiltration, nanofiltration or reverse osmosis to
treat water?

Compared with the benefits of using membrane filtration to treat water, there are very few
disadvantages. If conventional water treatment processes can effectively treat the water, then
constructing a reverse osmosis water treatment facility would be an unnecessary cost. But for
the First Nations communities that have been on Boil Water Advisories for many years, a reverse
osmosis treatment system can be a valuable investment that can provide safe drinking water for
the residents.

Reverse osmosis removes a number of healthy minerals from water, in addition to the harmful
minerals and particles. The removal of these minerals, including calcium and magnesium, can
actually make water unhealthy, especially for people with inadequate diets and people who live in
hot climates, as water can provide these necessary minerals. The addition of calcium and
magnesium, as described above, can resolve these concerns.


The Safe Drinking Water Foundation has educational programs that can supplement the
information found in this fact sheet. Operation Water Drop looks at the chemical contaminants
that are found in water; it is designed for a science class. Operation Water Flow looks at how
water is used, where it comes from and how much it costs; it has lessons that are designed for
Social Studies, Math, Biology, Chemistry and Science classes. Operation Water Spirit presents a
First Nations perspective of water and the surrounding issues; it is designed for Native Studies or
Social Studies classes. Operation Water Health looks at common health issues surrounding
drinking water in Canada and around the world and is designed for a Health, Science and Social
Studies collaboration. Operation Water Pollution focuses on how water pollution occurs and how
it is cleaned up and has been designed for a Science and Social Studies collaboration. To access
more information on these and other educational activities, as well as additional fact sheets, visit
the Safe Drinking Water Foundation website atHTUwww.safewater.orgUTH.
www.safewater.org

5
Resources:

Agriculture and Agri-Food Canada. 2003. Reverse osmosis: enjoy cleaner water.
http://www.agr.gc.ca/pfra/flash/osmosis/en/revosmosistxt_e.htm.

Canada Mortgage and Housing Corporation. 2007. About Your House: Reverse Osmosis Water
Treatment. http://www.cmhc-schl.gc.ca/en/co/maho/wawa/wawa_001.cfm.

Canadian Broadcasting Corporation. October 2005. Water purification unit heads to
Kashechewan. http://www.cbc.ca/canada/story/2005/10/29/kashechewan051029.html.

Cooperative Research Centre for Water Quality and Treatment. December 2006. Consumer’s
Guide to Drinking Water. http://www.waterquality.crc.org.au/consumers/Consumersp9.htm.

United States Environmental Protection Agency. October 1999. EPA Drinking Water and Health:
What You Need to Know! http://www.epa.gov/safewater/dwh/dw-health.pdf.

United States Environmental Protection Agency. 2007. Water & Health Series: Filtration Facts.
http://www.epa.gov/safewater/faq/pdfs ... althseries_filtration.pdf.

World Health Organization. 2004. Water Treatment and Pathogen Control: Process Efficiency in
Achieving Safe Drinking Water.
http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/en/watreatpath.pdf.

www.safewater.org

ورود
شناسه‌ی کاربری:

رمزعبور:

ورود خودکار



واژه رمز را فراموش کرده‌اید؟

عضو شوید
SmartSection is developed by The SmartFactory (http://www.smartfactory.ca), a division of INBOX Solutions (http://inboxinternational.com)
مقاله ها > 1-مقاله های فارسی > 3-1- مقاله های آرد و غلات > آب پنير در فرمولاسیون خمیر نان
آب پنير در فرمولاسیون خمیر نان
نوشته شده توسط Shokrolahi در تاریخ ۱۳۹۰/۳/۲۴ (1327 بار خوانده شده)
بدلیل محدودیت مواد غذایی بویژه مواد پروتئینی ، امروزه بسیاری از محققین توجه خود را به استفاده بهینه از مواد غذایی نظیر استفاده از ضایعات موادغذایی معطوف نموده اند . آب پنیر یک فراورده جانبی حاصل از تولید پنیر سفید است که بدلیل دارا بودن مواد مغذی با ارزش بویژه پروتئین های سرم از ارزش غذایی بالایی برخوردار است . در این تحقیق ، مزایای استفاده از آب پنیر و مشتقات آن در فرمولاسیون خمیر نان مورد بررسی قرار گرفته است . بهبود طعم ، رنگ و رایحه محصول نهایی ، افزایش حجم نان، کاهش مدت زمان پخت نان ، بهبود خواص حسی محصول ، افزایش ارزش تغذیه ای و بهبود بافت نان از جمله مهمترین نتایج بکارگیری آب پنیر در نان می باشد .

آب پنیر حاوی لاکتوز ، پروتئین های محلول یا پروتئین های آب پنیر ، ویتامین ها ، آنزیم ها ، مواد معدنی و اسید های آلی می باشد . پروتئین آب پنیر دارای ارزش غذایی بالایی است و در بین منابع غذایی مورد استفاده در غذای انسان ، تنها تخم مرغ دارای ارزش غذایی بالایی است . میزان مواد معدنی آب پنیر تابع نوع لخته تولیدی و اسیدیته شیر و فرایند است . در واقع بیش از 50% ماده خشک شیر اولیه وارد آب پنیر می شود . با توجه به غنای این ماده از نظر دارا بودن ترکیبات آلی، قدرت آلوده کنندگی آن بسیار شدید بوده و دارای نیاز بیولوژیکی اکسیژن برابر 45 -35 هزار میلی گرم اکسیژن است . مطالعات نشان می دهد که آب پنیر روزانه هر یک کارخانه های بزرگ احداث شده می تواند معادل فاضلاب یک شهر 80000 نفری محیط اطراف کارخانه را آلوده نماید . پودر آب پنیر و کنسانتره پروتئین آب پنیر 3(wpc) از جمله فراورده های مهم آب پنیر است . ارزش تغذیه ای بالا ، قدرت اتصال با آب، ژله ای شدن ، امولسیون کردن و قابلیت انحلال بالا از مهمترین ویژگی های کاربردی (wpc) می باشد .
در تهیه خمیر از شیر خشک یا بخش بی چربی شیر نیز استفاده می شود . شیر خشک مطلوبی که در تهیه خمیر به کار می رود بیشتر از نوع غلطکی (نه نوع اسپری یا افشانه ای ) است ولی به علت گرانی قیمت شیر خشک ، این محصول کم کم با پودر آب پنیر جایگزین شده است . امروزه در ایالت متحده امریکا بیش از نصف ترکیبات شیری مورد استفاده در نانوایی را پودر آب پنیر تشکیل می دهد . در رابطه با نتایج کاربرد آب پنیر در صنایع نانوایی گزارشات منتشر شده مبین بهبود خواص ارگانولپتیکی و کیفی نان می باشد .

نقش آب پنیر در فرمول خمیر نان
در چند سال اخیر مصرف نان به دلایل متعدد از جمله بالا رفتن هزینه سایر موارد غذایی افزایش یافته است . بدیهی است با توجه به محدودیت منابع و عدم امکان تامین مواد غذایی می بایست جهت دفع نیازهای تغذیه ای مردم بویژه اقشار کم درآمد از ساده ترین روش به منظور تامین مواد غذایی مورد نیاز آنها استفاده نمود . یکی از این راهها تهیه نانهای مخصوص و غنی شده با پروتئین و املا ح و ویتامین ها می باشد .
آب پنیر یکی از منابع غنی کننده فراورده های پخت بویژه نان است که توجه محققین را در سالهای اخیر به خود جلب کرده است . مطالعات متعدد بهبود کیفیت غذایی محصولات پخت با به کارگیری آب پنیر را به اثبات رسانیده است .
کنسانتره پروتئین اب پنیر ماده سفید رنگی است که به عقیده کارشناسان یکی از بهترین مکمل های پروتئینی غلات به شمار می رود و افزودن مقادیر کمی از آن می تواند تا حد قابل ملاحظه ای کیفیت پروتئینی غلات را بهبود ببخشد . افزودن کنسانتره پروتئین آب پنیر سبب بهبود خصوصیات پخت ، عطر و مزه و حجم نان گردیده و خواص فیزیکی و فیولوژیکی خمیر را نیز بهبود می بخشد بنابراین با بکارگیری آب پنیر در فراوده های پخت بویژه در شرایطی که استفاده از این ماده سبب بهبود خواص حسی این محصولات گردد می تواند از یک سو ارزش غذایی این فراوده ها را افزایش و از سوی دیگر میزان ضایعات آنها را کاهش داد .
در بعضی از مطالعات معادل 15 - 30 درصد وزن آرد آب پنیر مایع افزوده می شود انتقال اسیدهای آمینه ازقبیل متیونین ، تریپتوفان و لیزین توسط آب پنیر به آرد که حاوی مقدار کمی از این اسیدهاست ارزش بیولوژیکي مخلوط را افزایش می دهد . گزارش شده با افزودن 2 درصد آب پنیر نسبت به وزن آرد ، 10 درصد میزان اسیدهای آمینه ضروری آن اضافه می شود . کاربرد 5/85 درصد آب پنیر با 5/6 درصد ماده خشک در فرمولاسیون خمیر ، نسبت پروتئین ها را 1/1 درصد مقدار لیزین را 48 درصد افزایش می دهد . نتایج مطالعات متعدد نشان داده است که بهترین درصد افزودن آب پنیر به خمیر نان ، 2 درصد می باشد . این مقدار آب پنیر موجب افزایش حجم نان به میزان 9 – 7 درصد می گردد . افزودن آب پنیر به میزان 5 – 1 درصد آرد بهبود ترکیب اسید آمینه ای و مواد معدنی نان می شود و هرگاه نان حاوی 4 درصد آب پنیر باشد و این ماده جایگزین شیر خشک شده باشد ، خاصیت جذب آب کمی کاهش پیدا می کند . در مقایسه با نان تهیه شده با شیر خشک بی چربی ، کاهش حجم ملاحظه می شود . نکته قابل توجه از اختلاط آب پنیر و آرد ، اعمال فرایند حرارتی به جهت سالم سازی است .

اهمیت لاکتوز در آب پنیر
یکی از دلایل اهمیت آب پنیر ، لاکتوز می باشد . وجود لاکتوز نیز نقش بهبود دهنده ای را بازی می کند به شرطی که مقدار آن نیز 5/2 – 5/1 درصد کل مواد خشک تجاوز نکند . استفاده از آب پنیر موجب افزایش مقدار فسفر و کلسیم و پتاسیم نیز می شود . لاکتوز آب پنیر باعث بهبود رنگ سطحی نان می گردد و به همین علت می توان مدت پخت را کاهش داد . با افزودن آب پنیر مایع به میزان 10 درصد وزن آرد ، بهترین رنگ سطحی ظاهر شده است . بهبود حجم نان و در مقابل ، کاهش خاصیت ارتجاعی خمیر نیز گزارش گردیده است . وجود لاکتوز و مواد ازته موجب تولید ترکیبات پدیده قهوه ای شدن می شود و این مواد خاصیت آنتی اکسیدان داشته و چربی های نان را در برابر اکسیداسیون حفظ می کنند و به همین دلیل مقاومت طبیعی ترکیبات حساس نان در برابر فساد زیاد می شود . پژوهش های برخی از محققین نشان داده که لاکتوز موجب تقویت انسجام نان و جلوگیری از بیات شدن سریع آن می گردد . نقش لاکتوز در خمیر نان مورد بررسی های متعدد قرار گرفته است . مشخص شده است که لاکتوز به میزان 3 درصد و بیشتر از آن موجب کاهش حجم نان و تولید گاز کربنیک می گردد . با توجه به کمبود پروتئین آب پنیر معمولی و غنای آن از نظر لاکتوز ، سعی شده است که آب پنیر را با پروتئین اضافی و ویتامین های مختلف تعدیل نمایند . این هدف با تخمیر آب پنیر توسط مخمرهای رودوتورولا گلوتینیس و تریکوسپرون نوتانوم تحقق یافته است . آب پنیر حاوی 30 – 25 گرم در لیتر مخمر با در نظر گرفتن ماده خشک دارای 5/2 درصد پروتئین است و کلیه اسیدهای آمینه را در مقابل توجه دارا می باشد . افزایش تخلخل و حجم خمیر ، بهبود خواص حسی و افزایش ارزش تغذیه ای نان به دلیل وجود اسیدهای آمینه ، کلسیم و فسفر نیز گزارش شده است . در کل به علت اثر لاکتوز در کاهش حجم نان ، سعی شده است که به جای پودر آب پنیر ، پروتئین های آب پنیر به خمیر اضافه شوند که هم موجب بهبود ارزش غذایی نان شده و هم خاصیت آبگیری خمیر نان را افزایش می دهند .

نتایج برخی از مطالعات
در تحقیقی استفاده از درصد های مختلف پودر آب پنیر در فرمولاسیون خمیر نان همبرگر بررسی شد. افزایش ارزش تغذیه ای ، بهبود حجم و کیفیت نان ، کاهش بیاتی ، افزایش قابلیت کشش خمیر نان و نیز افزایش ارزش والوریمتری به همراه بهبود خواص حسی از جمله نتایج این تحقیق بود . در مطالعه دیگری ، اثر افزودن پودر آب پنیر روی ویژگی های رئولوژیکی خمیر نان سنگک بررسی شد . سطوح مورد استفاده از پودر آب پنیر در 5 سطح (0 تا 5 درصد وزنی) بود . نتایج نشان داد كه آب پنیر در سطح 3 درصد موجب بهبود قابل توجه بافت ، تاخیر در بیاتی و افزایش حجم نان می شود . بهترین قابلیت گسترش خمیر با آب پنیر در سطح 4 درصد و بهترین رنگ در سطح 5 در صد بدست آمد . به عنوان یک نتیجه کلی ، بکارگیری پودر آب پنیر در سطح 3 درصد به عنوان بهترین میزان انتخاب گردید . در تحقیق دیگری ویژگی های فیزیکی و حسی نان لواش ایرانی در حضور مقادیر مختلف (25،50 ،70 ،100 درصد ) از پروتئین آب پنیر بررسی شد . نتایج نشان داد که استفاده از آب پنیر تا سطح 75 درصد موجب بهبود مغز و نرمی نان تولیدی ، افزایش زمان تخمیر تا حد مطلوب و نیز افزایش رنگ زرد می شود .
در یک مطالعه بکارگیری آب پنیر تخمیری در فرمولاسیون نان لواش ایرانی بررسی شد . نتایج حاکی از بهبود تمامی خواص ارگانولتیکی مورد آزمایش شامل طعم ، بافت ، رنگ ، رایحه محصول بود. این تغییر بویژه در رنگ و بافت محصول قابل توجه بود بطوریکه با افزایش درصد جایگزینی آب پنیر تخمیری رنگ مغز نمونه های نان لواش تولید شده سفیدتر و رنگ پوسته نیز طلایی تر گردید . بهبود خواص نان نیز از نتایج این بررسی بود .

نتیجه گیری
استفاده از آب پنیر و مشتقات آن در فرمولاسیون خمیر نان مزایای بسیاری در پی دارد . مطالعات متعدد در این رابطه همگی مبین نقش مثبت این ماده در نان می باشد . بهبود رنگ و بافت ، افزایش ارزش تغذیه ای و خواص حسی ، و کاهش بیاتی نان از جمله مهمترین مزایای بکارگیری آب پنیر و مشتقات آن در خمیر نان است . استفاده از درصدهای مختلف آب پنیر در فرمول خمیر نان از جمله نانهای سنتی ایران نظیر بربری ، لواش و سنگک و بکارگیری در کنار غنی سازی نان ضرروی به نظر می رسد .

منبع: سايت نان صنعتي شفق
مصرف کننده ، تخصص ، مشارکت

سایر مقالات
مقاله قبلی تست ژل پروتئینی SDS به وسیله سانتریفوژ نان جو مقاله بعدی
بی‌شک دیدگاه هر کس نشانه‌ی تفکر اوست، ما در برابر نظر دیگران مسئول نیستیم