Evaluación del esquema "Filtración con membrana / evaporación de película / secado por aspersión" como alternativa de tratamiento para la valorización de lactosuero ácido

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dc.contributor.advisorMuvdi Nova, Carlos Jesus
dc.contributor.authorCaceres Roa, Sergio Alejandro
dc.contributor.authorMora Garcia, Said Andrey
dc.date.accessioned2024-03-03T23:14:35Z
dc.date.available2017
dc.date.available2024-03-03T23:14:35Z
dc.date.created2017
dc.date.issued2017
dc.description.abstractSe evaluó una ruta de valorización de lactosuero ácido mediante etapas de clarificación con membranas, concentración por evaporación de película descendente al vacío y secado por aspersión. En la primera etapa se evaluó el efecto de la temperatura y diámetro de poro para la filtración de lactosuero ácido, observando permeabilidades casi 3 veces mayores a 70°C que a 50°C (163,2±11,1 y 62,4±9,2 L/m2.h, respectivamente) para membranas con diámetro de poro de 0,2µm. Además, el flux de permeado para este diámetro de poro fue 3, 6 y 10 veces mayor en comparación con los diámetros de 300, 150 y 50kDa a 70°C, respectivamente. En todos los diámetros de poro se obtuvo una reducción en la turbidez >99%. Se escaló la etapa de clarificación con membranas de 0,2 µm logrando filtrar alrededor de 22L de lactosuero para el modo Batch hasta un factor de concentración volumétrica (FCV) de 5 con una retención de proteína del 68%. En el modo de operación semicontinuo se logró una retención de proteína del 61%, pero permitió operar por más tiempo, reduciendo el ensuciamiento, filtrando casi el doble de lactosuero en comparación al Batch. La turbidez de todos los clarificados fue inferior a 12 NTU, a pesar de lactosueros alimentados que podían estar sobre los 12 000 NTU. Posteriormente se analizaron etapas de concentración por evaporación de película y secado por aspersión. Para la etapa de concentración, el número de ciclos varió considerablemente en cada FCV, pero las características de los concentrados no se vieron afectadas y aumentaron proporcionalmente. Para el secado por aspersión se obtuvieron pulverizados de lactosuero con un contenido de hasta 75,68±0,83% p/p de lactosa y 12,98±0,20% p/p de sales minerales en base seca (humedad <6%), otorgándole un alto potencial para aplicaciones como bebidas (ej. hidratantes-energizantes), productos de panificación y producción de ácido láctico.
dc.description.abstractenglishIn this study a valorization route for acid whey through membrane technology clarification, concentration by vacuum falling film evaporation and spray drying was evaluated. In membrane filtration, the effect of temperature and pore diameter was evaluated, observing higher permeabilities at 70°C than 50°C in almost three times (163,2±11,1 y 62,4±9,2 L/m2.h, respectively) using membranes of 0,2µm of pore diameter. The permeate flux with this pore diameter was 3, 6 and 10 times higher than membranes with pore diameter of 300, 150 and 50kDa, respectively. The turbidity reduction was >99% in all cases. The clarification was scaled up with membranes of 0,2 µm allowing the filtration of 22L of whey in Batch mode until a volumetric concentration factor (VFC) of 5 with a 68% of protein retention. In Semi-continuous mode, the protein retention was 61%, but it allowed to operate for a longer time, with less fouling, and filtrating almost twice the volume whey than Batch mode. In all cases, the turbidity in permeates was lower than 12 NTU, despite the turbidity in raw whey was higher than 12 000 NTU. After this, vacuum falling film evaporation and spray drying were analyzed. For the concentration stage, the cycles number varied considerably in each VCF, but the characteristics of concentrates increased proportionally and they were not affected by cycle number. In respect of spry drying, whey powder was obtained with a content in lactose up to 75,68±0,83% w/w and in minerals up to 12,98±0,20% w/w (dry basis), Moisture<6%, showing a high potential for applications like drinks (e.g. sport drinks), bakery products and the production of lactic acid.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Químico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/35786
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectRetención De Proteínas
dc.subjectClarificación
dc.subjectMembranas Cerámicas
dc.subjectEvaporación De Película Descendente Al Vacío
dc.subjectSecado Por Aspersión.
dc.subject.keywordProtein Retention
dc.subject.keywordClarification
dc.subject.keywordCeramic Membranes
dc.subject.keywordConcentration By Vacuum Falling Film Evaporation
dc.subject.keywordSpry Drying.
dc.titleEvaluación del esquema "Filtración con membrana / evaporación de película / secado por aspersión" como alternativa de tratamiento para la valorización de lactosuero ácido
dc.title.englishMembrane / evaporation of like an alternative of treatment for acid whey valorization.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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