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Evaluación de la ósmosis inversa y de la evaporación de película ascendente como técnicas de concentración de hidrolizados de almidón de yuca

2014; Industrial University of Santander; Volume: 27; Issue: 1 Linguagem: Espanhol

2145-8480

Omar Andrés Benavides-Prada, Carlos Jesús Muvdi-Nova,

Enzyme Catalysis and Immobilization

Evaluation of reverse osmosis and climbing film evaporation as concentration techniques from starch hydrolysates of yucca Avaliacao da osmose reversa e da evaporacao de pelicula como tecnicas de concentracao de hidrolisados de amido de mandioca Resumen Durante la obtencion de jarabes de glucosa a partir de almidon de yuca, la etapa de concentracion conlleva el mayor gasto energetico del proceso; por esta razon, tecnicas membranarias (osmosis inversa) y metodos de evaporacion no convencionales (evaporacion de pelicula ascendente) surgen como alternativas a la evaporacion tradicional, debido a que son procesos energeticamente mas eficientes. En este trabajo, se utilizaron soluciones de glucosa al 0,1 y 0,4g/ml en la alimentacion. En el caso de la osmosis inversa, se trabajo con membranas Filmtec ® y PCI ® a 22 y 35,5°C y 21 y 37,5bar de presion transmembrana. Para la evaporacion de pelicula ascendente, se trabajo a presiones de 100 y 200bar y temperaturas de 105 y 115°C. En lo que respecta a la osmosis inversa, los mejores resultados se obtuvieron a 37,5bar y 35,5°C (mayor presion transmembrana y mayor temperatura), obteniendo un factor de concentracion volumetrico de 3,3 en 18min (membrana Filmtec ® y concentracion de glucosa inicial de 10%p); debido a la concentracion final alcanzada (<25%p), este metodo se clasificaria como tecnica de pre-concentracion. La evaporacion de pelicula ascendente mostro en promedio, un gasto energetico de 3500kJ por kg de agua evaporada (valor 1,48 veces superior al requerido para el agua pura bajo las mismas condiciones de presion). En terminos de la alimentacion se encontro que la energia suministrada no supero los 1900kJ/kg de alimentacion; asi mismo, los factores de concentracion de esta tecnica no dependen significativamente de las condiciones de operacion evaluadas. Palabras claves: jarabes de glucosa, hidrolizados de almidon, osmosis inversa, evaporacion, pelicula ascendente. Abstract During the production of glucose syrup from yucca starch, the concentration step carries the highest energy costs in the process. Membrane technology (reverse osmosis) and unconventional evaporation methods (climbing film evaporation) arise as alternatives to traditional evaporation, because they are more energy efficient process. In this study, feed glucose solutions were used at 0.1 and 0.4g/ml. In the case of reverse osmosis, Filmtec ® and PCI ® membranes were used at 22 and 35.5°C and 21 and 37.5 bar of transmembrane pressure. For climbing film evaporation, pressures of 100 and 200bar and temperatures of 105 and 115°C were evaluated. With respect to reverse osmosis, the best results were obtained at 37.5bar and 35.5°C (higher transmembrane pressure and higher temperature), obtaining a volumetric concentration factor of 3.3 in 18min (with an initial glucose concentration of 10%w). Due to the final concentration reached (<25%w), this method would be classified as pre-concentration technique. Climbing film evaporation showed energy requirements low to 3500kJ/kg evaporated water (1.48 times over for pure water at the same pressure conditions). In terms of feed, results showed the supplied energy was low to 1900kJ/kg of feed solution; likewise, concentration factors of this technique did not depend meanly on the operating conditions tested. Keywords: glucose syrups, starch hydrolyzed, reverse osmosis, climbing film evaporation. Resumo Na producao de xaropes de glucose a partir do amido de mandioca, a etapa de concentracao precisa maior consumo energetico durante o processo; por este motivo, tecnicas de membranas (osmose inversa) e metodos de evaporacao nao convencionais (evaporacao de pelicula ascendente) surgem como alternativas para a evaporacao tradicional, devido ao fato de serem processos energeticamente mais eficientes. Neste trabalho, se utilizaram solucoes de glucose com valores de 0,1 e 0,4g/ml, na alimentacao. No caso da osmose inversa, trabalhou-se com membranas Filmtec® e PCI®, temperaturas de 22 e 35,5°C, e 21 e 37,5bar de pressao trasnmembrana. Para a evaporacao de pelicula ascendente, trabalhou-se com pressoes de 100 e 200bar, e temperaturas de 105 e 115°C. No referente a osmose inversa, os melhores resultados foram obtidos a 37,5bar e 35,5°C (a maior pressao trasnmembrana e a maior temperatura), obtendo um fator de concentracao volumetrica de 3,3 em 18min (membrana Filmtec® e concentracao de glicose inicial de 10%p). Devido a concentracao final obtida (< 25%p), este metodo poderia ser classificado como tecnica de pre-concentracao. A evaporacao de pelicula ascendente mostrou, em media, um consumo de energia de 3500kJ por kg de agua evaporada (1,48 vezes maior do que o necessario para a agua pura nas mesmas condicoes de pressao). Em termos da alimentacao encontrou-se que a energia fornecida nao excedeu os 1900kJ/kg da alimentacao; da mesma forma, os fatores de concentracao desta tecnica nao dependem significativamente das condicoes de operacao testadas. Palavras-chave: xaropes de glicose, hidrolisados de amido, osmose inversa, evaporacao de pelicula ascendente. Benavides-Prada OA, Muvdi-Nova CJ. Evaluacion de la osmosis inversa y de la evaporacion de pelicula ascendente como tecnicas de concentracion de hidrolizados de almidon de yuca. rev.ion. 2014;27(1):59-70.