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Planteamiento de un modelo matemático para la evaluación de la evaporación osmótica como método de concentración de hidrolizados de almidón de yuca

Resumen

Actualmente la concentración de jarabes de hidrolizados de almidón de yuca se lleva a cabo mediante el uso de evaporadores al vacío, los cuáles presentan elevados costos energéticos y altas temperaturas de operación, lo que conlleva a fenómenos de degradación térmica como la caramelización. Debido a esto se necesitan buscar nuevas técnicas de concentración innovadoras y fáciles de operar. Una técnica prometedora es la evaporación osmótica debido a sus condiciones de operación moderadas. Este trabajo evaluó la evaporación osmótica como método de concentración de hidrolizados de almidón de yuca. Para esto, se planteó y validó un modelo matemático en estado transitorio que describe la transferencia de masa y energía para la concentración de una solución glucosa-agua dentro de los siguientes rangos de operación: caudal de alimentación y salmuera entre 0,5 y 1 L.min-1, temperatura de operación entre 30 y 40°C, concentración de la salmuera entre 35 y 45 %p/p y concentración de la solución glucosa-agua entre 10 y 40°Brix respectivamente. Se encontró que las variables que tienen más influencia sobre el flux, son la temperatura y la concentración de la salmuera. Los datos obtenidos con el modelo no se ajustaron a los experimentales al concentrar las soluciones reales. Esto es debido a que la composición química de estas soluciones afectan la transferencia de masa del proceso. Al final de las pruebas con las soluciones reales se llegaron a concentraciones interesantes (50°Brix), con un tiempo de operación de hasta 259 min y un flux a través de la membrana entre 0,4 y 1,5 kg.m-2 .h-1 .