一个纳米复合材料系统的设计和建模,用于淡糖乳清的去矿化
Mina Rezapour1, Mohsen Esmaiili2, Mehdi Mahmoudian3
1Food Science and Technology Department, Agricultural Faculty, Urmia University, P.O. Box 165, Urmia, 57159-44931, Iran.
Scientific reports
|February 9, 2025
概括
这项研究开发了一种石墨烯氧化物 (GO) 纳米复合物膜,用于糖乳糖去矿化. 卷积神经网络 (CNN) 建模准确预测性能,优化条件并降低测试成本.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 食品科学 食品科学 食品科学
背景情况:
- 作为乳制品副产品的糖乳糖需要去矿化才能进行进一步加工.
- 纳米过 (NF) 是乳清去矿化的一个有前途的技术.
- 石墨烯氧化物 (GO) 纳米复合物膜提供了提高NF性能的潜力.
研究的目的:
- 设计和研究一种基于GO的纳米复合材料膜,用于糖乳清脱矿.
- 使用机器学习建模乳清脱矿的NF过程.
- 优化工艺变量,以实现高效的乳清去矿化和蛋白质回收.
主要方法:
- 制造含有GO的纳米复合材料膜.
- 对NF过程变量 (TMP,雷诺兹数,pH,温度) 的实验研究.
- 使用卷积神经网络 (CNN) 建模动态流量和盐排斥.
主要成果:
- 经过GO修改的膜实现了高流量和盐排斥.
- 料pH被确定为对膜性能最有影响的变量.
- 在CNN模型证明了与实验动态流量数据的良好相关性 (R2=1.00).
结论:
- 基于GO的纳米复合材料膜对乳清去矿化有效.
- CNN建模为优化NF流程提供了一个准确且具有成本效益的工具.
- 这种方法可以提高乳清加工效率并降低运营成本.
