در سال های اخیر استفاده از مواد زیستی برای توسعه جاذب های کارآمد و ایمن در صنایع غذایی و دارویی توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. در این پژوهش، یک آئروژل زیستی نوین ساخته شد و ویژگی های ساختاری و عملکردی آن در ارتباط با کاربردهای حذف ناخالصی ها و بهبود کیفیت روغن خوراکی مورد بررسی قرارگرفت. هدف اصلی این تحقیق، تولید یک جاذب ، متخلخل و زیست سازگار بودکه بتواند در فرآیندهای تصفیه و جذب روغن مورد استفاده قرارگیرد و در عین حال از نظر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی نیز قابل قبول باشد. برای دستیابی به این هدف، ابتدا ایزوله پروتئین کنجد از کنجاله آن تهیه و محلول های 9، 12 و15 درصد ایزوله پروتئین کنجاله کنجد و محلول 3 درصد تفاله چغندرقند تهیه و با نسبت های 100:0، 50:50، 70:30، 50:50، 30:70، 0:100 مخلوط شدند و برای تولید آئروژل مورد استفاده قرارگرفتند. نمونه های به دست آمده تحت آزمون های متعددی قرارگرفتند تا بهترین تیمار انتخاب شود. از جمله آزمون های انجام شده می توان به بررسی میزان تخلخل، چگالی، سختی، ظرفیت جذب آب و روغن و بررسی ریزساختار اشاره کرد. بررسی های ریزساختاری با استفاده از روش های میکروسکوپی حاکی از ساختار متخلخل و شبکه یکنواخت آئروژل بود که می تواند عامل اصلی ظرفیت جذب بالای آن محسوب شود. علاوه بر این، ویژگی های مکانیکی بررسی شده مانند سختی نشان داد که آئروژل تولیدشده علاوه بر سبکی، مقاومت کافی برای کاربردهای صنعتی را دارا است. بر اساس نتایج حاصل، تیمار حاوی 50 درصد محلول 15 درصد ایزوله پروتئین کنجاله کنجد و 50 درصد محلول تفاله چغندرقند 3 درصد به عنوان بهترین نمونه انتخاب گردید. در مرحله ی بعدی، سطح ویژه، ویژگی های حرارتی و شیمیایی آئروژل منتخب بررسی شد. سپس جاذب تولیدی برای تصفیه روغن خوراکی فاسد مورد استفاده و مقایسه با بنتونیت قرارگرفت. آزمایش ها نشان داد که آئروژل توانست بخش قابل توجهی از ناخالصی ها و ترکیبات نامطلوب موجود در روغن را جذب و حذف نماید. بررسی شاخص های کیفی روغن پس از تصفیه بیانگر بهبود ویژگی های آن از جمله کاهش تیرگی وکاهش مقدار ترکیبات حاصل از اکسیداسیون اولیه و ثانویه بود. به منظور درک بهتر فرآیند جذب و تعیین مکانیزم غالب، داده های حاصل از آزمایش های جذب تحت مدلسازی سینتیکی قرار گرفتند. برای این منظور، مدل های رایج از جمله شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، الوویچ و مدل نفوذ درون ذره ای مورد استفاده قرارگرفتند. . بررسیها نشان داده بهترین مدل شبه مرتبه اول غیر خطی است. از دیدگاه کاربردی، نتایج این پژوهش نشان داد که آئروژل ساخته شده می تواند به عنوان یک جاذب کارآمد، ایمن و دوستدار محیط زیست در فرآیندهای تصفیه روغن خوراکی به کار رود. این ویژگی ها نه تنها کیفیت روغن را بهبود می بخشد بلکه می تواند به افزایش ماندگاری و پایداری محصولات غذایی نیزکمک کند. همچنین انتخاب مدل سینتیکی مناسب به محققان امکان می دهد تا فرآیند جذب را بهتر کنترل و بهینه سازی کنند. با توجه به این یافته ها، می توان نتیج گرفت که آئروژل زیستی طراحی شده پتانسیل بالایی برای استفاده در صنایع غذایی و حتی فراتر از آن در حوزه های دارویی و زیست محیطی دارد. توسعه بیشتر این فناوری می تواند به تولید جاذب هایی با کارایی بالاتر، هزینه کمتر و سازگاری بیشتر با محیط زیست منجر شود.
کلمات کلیدی: آئروژل، جاذب، ایزوله پروتئین کنجاله کنجد، تفاله چغندرقند، تصفیه، مدلسازی