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

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...

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Autores:
Martínez Alvarado, Javier Camilo
Peñaranda López, Alba Lucia
Tipo de recurso:
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Fecha de publicación:
2013
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/28930
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/28930
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Palabra clave:
Evaporación Osmótica
Modelamiento
Transferencia De Masa
Hidrolizados De Almidón De Yuca
Soluciones Glucosa-Agua.
Osmotic Evaporation
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Cassava Starch Hydrolysates
Glucose-Water Solutions.
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License
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description 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 .
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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 .PregradoIngeniero QuímicoSyrups cassava starch hydrolysates concentration currently is carried out using a vacuum evaporator, which have high energy costs and high operating temperatures, leading to thermal degradation phenomena as caramelization. Because of this, is necessary to find new innovative and easy to operate concentration techniques. A promising technique is the osmotic evaporation due to its moderate operating conditions. This study evaluated the osmotic evaporation as a method of concentration of cassava starch hydrolysates. For this, it was proposed and validated a mathematical model describing heat and mass transfer through time, for the concentration of glucose-water solution, within the following operating ranges: brine and feed rate between 0,5 and 1 L.min-1 , operating temperature between 30 and 40 °C, brine concentration between 35 and 45 %w/w, concentration of glucose-water solution between 10 and 40 °Brix. It was found that the variables which have more influence on the flux are the temperature and the concentration of the brine. The data obtained with the model were not fitted to the experimental data obtained with the concentration of real solutions. This is because the chemical composition of these solutions affects the mass transfer process. At the end of the tests with real solutions, interesting concentrations were reached (50 °Brix), with a run time of up to 259 min and a flux through the membrane between 0,4 and 1,5 kg.m-2 .h-1 .application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingenierías FisicoquímicasIngeniería QuímicaEscuela de Ingeniería QuímicaEvaporación OsmóticaModelamientoTransferencia De MasaHidrolizados De Almidón De YucaSoluciones Glucosa-Agua.Osmotic EvaporationModelingMass TransferCassava Starch HydrolysatesGlucose-Water Solutions.Planteamiento de un modelo matemático para la evaluación de la evaporación osmótica como método de concentración de hidrolizados de almidón de yucaModelling of osmotic evaporation for its evaluation as concentration method of cassava starch hydrolysates.®Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcceORIGINALCarta de autorización.pdfapplication/pdf1000671https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/ce2d20bc-a163-437e-93d3-7272f8536ae2/download479333156ed85f612aeede1bc948ac88MD51Documento.pdfapplication/pdf2689442https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/46d467a5-86d4-4806-846b-5c48446115f6/downloadb96bdd81aafec1d537199b35df65b312MD52Nota de proyecto.pdfapplication/pdf550663https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/8dc481f9-19eb-4602-92bb-6d96974f2456/download03191440446fb608199e05ab7cf1e760MD5320.500.14071/28930oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/289302024-03-03 15:05:38.683http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/open.accesshttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.co