ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ПРОЦЕСУ МЕМБРАННОЇ ФІЛЬТРАЦІЇ У ВИРОБНИЦТВІ ПЛОДОВОЯГІДНИХ СОКІВ
Анотація
У статті досліджено шляхи підвищення ефективності процесу мембранної фільтрації у виробництві плодовоягідних соків. Розглянуто переваги застосування мембранних технологій як енергоощадного й екологічно безпечного методу очищення, що дає змогу отримати високоякісні соки без втрати природних властивостей. Описано основні етапи технологічної схеми: підготовку сировини, ферментативну обробку, попереднє фільтрування, основну мембранну фільтрацію, промивання мембран і стабілізацію готового продукту. Проведено аналіз впливу ключових технологічних параметрів – тиску, температури, швидкості потоку та типу мембрани – на швидкість і стабільність процесу. Встановлено, що оптимальні умови для ультрафільтрації становлять тиск 0,3…0,6 МПа і температуру 25…35 °С, що забезпечує високу продуктивність та мінімальне забруднення мембран. Зазначено, що попередня ферментативна обробка сировини підвищує ефективність процесу, а використання антифолінгових мембран сприяє продовженню їх терміну служби. Результати дослідження підтверджують ефективність комплексного підходу до вдосконалення мембранної фільтрації, який дає можливість покращити якість соків, зменшити енергоспоживання та підвищити екологічну стійкість виробництва.
Посилання
2. Wibisono Y., Alvianto D., Argo B. D., Hermanto M. B., Witoyo J. E., Bilad M. R. Low-Fouling Plate-and-Frame Ultrafiltration for Juice Clarification: Part 1 – Membrane Preparation and Characterization. Sustainability. 2023. Vol. 15(1), 806. https://doi.org/10.3390/su15010806
3. Gulec H. A., Bagci P. O., Bagci U. Clarification of Apple Juice Using Polymeric Ultrafiltration Membranes: a Comparative Evaluation of Membrane Fouling and Juice Quality. Food and Bioprocess Technology. 2017. Vol. 10 (5). P. 875–885. https://doi.org/10.1007/s11947-017-1871-x
4. Li Z., Wu C., Huang J., Zhou R., Jin Y. Membrane Fouling Behavior of Forward Osmosis for Fruit Juice Concentration. Membranes. 2021. Vol. 11 (8), 611. https://doi.org/10.3390/membranes11080611
5. Deinychenko G., Dmytrevskyi D., Honchar D., Piddubnyi O., Lavreniuk V. Technical review and intellectual property aspects of innovative membrane technologies in juice production. Прогресивні техніка та технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі : зб. наук. пр. Харків : ДБТУ, 2025. Вип. 1 (37). С. 164–173.
6. Khan F., Ur Rehman W., Younus M., Muhammad A., Ali W., Khan I. Optimal clarification of apple juice using crossflow microfiltration without enzymatic pre-treatment under different operation modes. NUST Journal of Engineering Sciences. 2016. Vol. 9 (1). https://doi.org/10.24949/njes.v9i1.178
7. Fahmi M. M. S., Qun W. FO-based integrated system for juice concentration: system design and experimental investigation. Distilat: Jurnal Teknologi Separasi. 2024. Vol. 11 (1). https://doi.org/10.33795/distilat.v11i1.6875
8. Deynychenko G., Guzenko V., Dmytrevskyi D., Chervonyi V., Kolisnichenko T., Omelchenko O., Nykyforov R. Study of the new method to intensify the process of extraction of beet pulp. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Vol. 4(11–94). P. 15–20. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.140126
9. Bhattacharjee C., Saxena V.K., Dutta S. Fruit juice processing using membrane technology: a review. Innovative Food Science and Emerging Technologies. 2017. Vol. 43. P. 136–153. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2017.02.009
10. Deynichenko G., Dmytrevskyi D., Guzenko V., Omelchenko О., Perekrest V. Prospects of using equipment for membrane separation of food liquids. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету: електронне наукове фахове видання / ТДАТУ ; гол. ред. д-р техн. наук, проф. В. М. Кюрчев. Запоріжжя : ТДАТУ, 2023. Вип. 13, том 2. C. 1–11. https://doi.org/10.31388/2220-8674-2023-2-12
11. Akpinar O. S., Kayiran Ö. Effects of pretreatment and various operating parameters on permeate flux and quality during ultrafiltration of apple juice. International Journal of Food Science & Technology. 2012. Vol. 47 (2). P. 315–324. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2011.02729.x
12. Deynichenko G., Dmytrevskyi D., Honchar D., Chervonyi V., Horielkov D. Review and analysis of membrane juice processing in food industry enterprises. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету : наукове фахове видання / ТДАТУ ; гол. ред. д-р техн. наук, проф. В. М. Кюрчев. Запоріжжя : ТДАТУ, 2025. Вип. 25, т. 2. С. 148–156. https://doi.org/10.32782/2078-0877-2025-25-2-18
13. Rai R. et al. Potential of nanofiltration for the concentration of bioactive compounds from watermelon juice. International Journal of Food Science & Technology. 2014. Vol. 49 (9). P. 2052–2060. https://doi.org/10.1111/ijfs.12505
14. Hameed K.W. Concentration of Orange Juice Using Forward Osmosis Membrane Process. Iraqi Journal of Chemical and Petroleum Engineering. 2013. Vol. 14(4). P. 71–79. https://doi.org/10.31699/IJCPE.2013.4.8
15. Apaydın A.S., Bağcı P.O. Applications of membrane separation techniques in fruit juice processing. GIDA – The Journal of Food. 2025. Vol. 50(3). P. 442–465. https://doi.org/10.15237/gida.GD25027
16. Surur Fahmi M. M., Qun W. FO-based integrated system for juice concentration: system design and experimental investigation. Distilat: Jurnal Teknologi Separasi. 2025. Vol. 11 (1). P. 84–97. https://doi.org/10.33795/distilat.v11i1.6875
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
