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Influencia de la Aplicación de Ultrasonidos en la Limpieza de Membranas de Ultrafiltración Empleadas en Separación de Proteínas en la Industria LácteaLuján Facundo, María José 03 March 2016 (has links)
[EN] This Doctoral Thesis studies the influence of US application on the ultrafiltration membrane cleaning for both organic and inorganic membranes previously fouled with different protein model solutions. In addition, the effect of the cleaning operating conditions (US frequency, US application mode and temperature and concentration of the cleaning agent) on the cleaning efficiency was studied. On the other hand, membrane fouling caused by these protein model solutions was evaluated.
Experiments were performed at a laboratory scale with flat sheet organic membranes and with tubular ceramic membranes. Three different protein model solutions were employed: BSA solution, BSA plus CaCl2 solution (to study the calcium concentration influence) and a commercial whey solution. Experimental conditions during the fouling experiments were the same in all the cases, so the influence of the cleaning method could be evaluated.
Regarding the cleaning experiments, on one hand temperature and concentration of the chemical cleaning agent (NaOH and P3 Ultrasil 115 were tested) were varied to study the influence of these parameters over the cleaning efficiency. On the other hand, the influence of the US frequency and the way to apply the US were evaluated. US were applied in two different modes: generating US in the chemical cleaning solution which feed the system or by submerging the membrane module inside the US bath (two different position of the membrane module inside the bath were studied).
The obtained results demonstrated that, with protein model solutions, inorganic membranes were more prone to fouling than the organic ones. Regarding the influence of US over the cleaning efficiency, US application was effective in all the cases tested; although sometimes the increase in the efficiency is sufficiently high to make it economically feasible. The US frequency with which the higher cleaning efficiencies were achieved was the lowest one among the tested. In addition, results from Statgraphics showed that neither temperature nor concentration of the cleaning agent were statistically significant variables over the cleaning efficiency (in the range of temperature and concentration studied). / [ES] En la presente Tesis Doctoral se analiza la influencia de la aplicación de ultrasonidos en la limpieza de membranas de ultrafiltración (orgánicas e inorgánicas) previamente ensuciadas con diferentes disoluciones modelo de proteínas. Además, se estudia el efecto de las condiciones de operación del proceso de limpieza (frecuencia de los US, forma de aplicar los US y temperatura y concentración del agente de limpieza) sobre la eficiencia del proceso de limpieza. Por otro lado, también se estudia el ensuciamiento causado por dichas disoluciones sobre las membranas.
Se realizaron ensayos a escala de laboratorio con membranas planas orgánicas y con membranas cerámicas tubulares. Para el ensuciamiento de las membranas se probaron tres disoluciones modelo distintas: disolución de BSA, disolución de BSA más CaCl2 (para ver cómo influye la concentración de calcio) y disolución de suero lácteo comercial. Todos los ensayos de ensuciamiento se realizaron bajo las mismas condiciones experimentales para así poder comparar la eficiencia de los diferentes procesos de limpieza aplicados.
En cuanto a los ensayos de limpieza, se varió la temperatura y la concentración del agente químico de limpieza (se probaron el NaOH y el P3 Ultrasil 115, que es un tensoactivo) para poder establecer la influencia de dichos parámetros de operación sobre la eficiencia del proceso de limpieza. Respecto a la aplicación de US, se estudió la influencia de la frecuencia aplicada y la forma de aplicación de los US sobre la eficacia del proceso de limpieza. Los US se aplicaron de dos formas diferentes: generando éstos sobre la disolución química de limpieza y posteriormente haciendo pasar ésta como alimento por el módulo de membranas o sumergiendo el módulo de membranas en el interior del baño de US (se colocó el módulo de membranas en dos posiciones diferentes dentro del baño y se evaluó la influencia de dicha ubicación).
Los resultados obtenidos demostraron que las membranas inorgánicas son más susceptibles al ensuciamiento con el empleo de disoluciones proteicas que las membranas orgánicas. Referente al efecto de la aplicación de US sobre el proceso de limpieza de las membranas, la aplicación de US resultó efectiva en todos los casos probados; si bien en ocasiones el incremento en la eficiencia es suficientemente elevado para que resultara económicamente viable. Respecto a la frecuencia óptima, los valores más altos de eficiencia del proceso de limpieza se consiguieron a bajas frecuencias. Además, en cuanto a la influencia de la temperatura y concentración del agente de limpieza, tras analizar los resultados obtenidos por el Statgraphics, se demostró que ni la temperatura ni la concentración del agente de limpieza (en el rango de temperatura y concentración estudiados) resultaron ser parámetros estadísticamente significativos sobre la eficiencia del proceso de limpieza. / [CA] En la present Tesi Doctoral s'analitza la influència de l'aplicació d'ultrasons en la neteja de membranes d'ultrafiltració (orgàniques i inorgàniques) prèviament embrutades amb diferents dissolucions model de proteïnes. A més, s'estudia l'efecte de les condicions d'operació del procés de netetja (freqüència dels US, forma d'aplicar els US i temperatura i concentració de l'agent de neteja) en l'eficiència del procés de neteja. D'altra banda, també s'estudia l'embrutament causat per les dites dissolucions sobre les membranes.
Es van realizar assajos a escala de laboratori amb membranes planes orgàniques i amb membranes ceràmiques tubulars. Per a l'embrutament de les membranes es van probar tres dissolucions model distintes: dissolució de BSA, dissolució de BSA més CaCl2 (per veure com influïx la concentració de calci) i dissolució de sèrum de llet comercial. Tots els assajos d'embrutament es van realizar davall les mateixes condicions experimentals per així poder comparar l'eficiència dels diferents procesos de neteja aplicats.
Quant als assajos de neteja, es va variar la temperatura i la concentració de l'agent químic de neteja (es van probar el NaOH i el P3 Ultrasil 115, que és un tensioactiu) per a poder establir la influència dels dits paràmetres d'operació sobre l'eficiència del procés de neteja. Respecte a l'aplicació d'US, es va estudiar la influència de la freqüencia aplicada i la forma d'aplicació dels US en l'eficàcia del procés de neteja. Els US es van aplicar de dos formes distintes: generant estos sobre la dissolució química de neteja i posteriorment fent pasar esta com a aliment pel mòdul de membranes o submergint el mòdul de membranes en l'interior del bany d'US (es va col¿locar el mòdul de membranes en dos posicions distintes dins del bany i es va avaluar la influència de la dita ubicació).
Els resultas obtinguts van demostrar que les membranes inorgàniques són més susceptibles a l'embrutament amb l'ocupació de dissolucions proteiques que les membranes orgàniques. Referent a este efecte de l'aplicació d'US sobre el procés de neteja de les membranes, l'aplicació d'US va resultar efectiva en tots els casos provats; si bé de vegades l'increment en l'eficàcia és prou elevat perquè resultara economicament viable. Respecte a la freqüència òptima, els valors més alts d'eficiència del procés de neteja es van aconseguir a baixes freqüéncies. A més, quant a la influència de la temperatura i concentració de l'agent de neteja, després d'analitzar els resultats obtinguts pel Statgraphics, es va demostrar que ni la temperatura ni la concentració de l'agent de neteja (en el rang de temperatura i concentració estudiats) van resultar ser paràmetres estadísticament significatius sobre l'eficiència del procés de neteja. / Luján Facundo, MJ. (2016). Influencia de la Aplicación de Ultrasonidos en la Limpieza de Membranas de Ultrafiltración Empleadas en Separación de Proteínas en la Industria Láctea [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61384
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Estudio de la ultrafiltración de disoluciones de proteína BSA mediante interferometría holográfica microscópica: revisión crítica de los modelos de simulación a partir de los datos obtenidos por visualización de la capa de polarizaciónFernandez-Torres, Maria J. 24 September 1996 (has links)
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Ultrafiltración de efluentes de la industria textil. Estudio de los parámetros de operación y mecanismos de ensuciamientoAlventosa de Lara, Elena 31 March 2015 (has links)
En la presente Tesis Doctoral se ha llevado a cabo el estudio de la etapa de ultrafiltración
mediante membranas cerámicas para el tratamiento de aguas residuales de la industria textil,
como etapa previa a la nanofiltración, con vías a su reutilización. En concreto se ha profundizado en
el ensuciamiento de las membranas bajo distintas condiciones de operación (presión
transmembranal, velocidad tangencial, composición del alimento, pH, temperatura y umbral de
corte molecular de las membranas). Para ello se han utilizado efluentes sintéticos de distinta
complejidad, simulando los efluentes reales. De este modo se facilita el estudio de los mecanismos
de ensuciamiento implicados, así como de las interacciones existentes entre los distintos
componentes entre sí y con las membranas.
En el estudio se ha comprobado que ciertas condiciones de operación (PTM, MWCO,
concentración de materia orgánica y de sal elevados, así como VT bajas) favorecen el
ensuciamiento de las membranas y disminuyen el rechazo de solutos. También otros parámetros
como la temperatura o el pH influyen notablemente en el comportamiento de la membrana. Sin
embargo, se ha observado que no sólo las condiciones de operación afectan al rendimiento del
proceso, sino que también las interacciones electroestáticas soluto-soluto y membrana-soluto
juegan un papel importante en cuanto al ensuciamiento y la selectividad de las membranas.
Mediante el proceso de UF se consigue una importante reducción de la DQO, una moderada
reducción de color y una retención de sal insignificante, obteniéndose un permeado que debe
someterse a un tratamiento posterior de NF u OI, dependiendo de la calidad requerida, para su
posible reutilización.
El estudio se ha completado evaluando la etapa de nanofiltración para el tratamiento directo
de varios efluentes sintéticos de diversa complejidad mediante dos tipos de membranas cerámicas,
de distinto material y MWCO, observando que tanto el tamaño de poro como el material influyen
en su comportamiento. En dicha etapa se obtiene, con la membrana de menor MWCO, un
permeado libre de color y materia orgánica y rico en sal, apto para su reutilización en los procesos
textiles.
Por otra parte se ha desarrollado y validado, mediante medidas de flujo y análisis
microscópico, el protocolo de limpieza química para la recuperación de la permeabilidad inicial de
las membranas estudiadas tras el ensuciamiento. Además, mediante un estudio estadístico se han
optimizado las condiciones de operación de un proceso de limpieza físico que implica el uso de
ultrasonidos. / Alventosa De Lara, E. (2015). Ultrafiltración de efluentes de la industria textil. Estudio de los parámetros de operación y mecanismos de ensuciamiento [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/48537
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Formación de biofilms multiespecie asociados a superficies de la industria alimentaria : estrategias de biocontrolAgustín, María del Rosario 26 June 2023 (has links)
Teniendo en cuenta el número de industrias alimentarias afectadas por el desarrollo de biofilms,
es imprescindible un análisis integral e interdisciplinario de los factores que intervienen en su
formación a fin desarrollar estrategias de remoción o prevención de estos. En esta tesis se
propuso como objetivo principal profundizar el conocimiento sobre la adhesión, formación y
producción de metabolitos en los biofilms formados por levaduras, principales deteriorantes de
la industria productora de jugos, en presencia de bacterias patógenas pertinentes a la seguridad
de los jugos de frutas, a fin de evaluar posibles estrategias de biocontrol.
En el Capítulo I, se analizaron los biofilms multiespecie formados por levaduras y su
asociación con bacterias patógenas, basándose en la hipótesis de que las levaduras presentes
en la microbiota residente de las superficies de los equipos de producción de jugos de frutas
pueden favorecer la persistencia de las bacterias a través de la formación de biofilms.
Inicialmente, se llevaron a cabo estudios de los parámetros relacionados con la formación de
biofilms de Listeria monocytogenes. Los resultados demostraron que Listeria exhibe un
carácter altamente hidrofóbico, es móvil, produce curli y celulosa, es viable en jugo de manzana
y se adhiere al acero inoxidable (AI) a 25 oC. Seguidamente, se describieron los biofilms
formados por Rhodotorula mucilaginosa, Candida tropicalis, Candida krusei y Candida kefyr,
en presencia de L. monocytogenes, Salmonella enterica o Escherichia coli O157:H7, sobre AI
y membranas de ultrafiltración (MUF), empleadas para la clarificación de los jugos. Los análisis
sobre los biofilms se realizaron empleando técnicas de recuento en placa, microscopía de
fluorescencia y microscopía electrónica de barrido. Los resultados revelaron que las estructuras
levaduriformes (pseudohifas, blastoporas) proporcionan un entorno propicio para el anclaje y
la adhesión de las bacterias patógenas, convirtiéndose así en un nicho elegible para su
permanencia en un ambiente que simula la producción de jugos de frutas.
En el Capítulo II, se exploró la actividad inhibitoria y antibiofilm de Lacticaseibacillus
rhamnosus GG ATCC 53103 (LGG) y Lactobacillus casei ATCC 393 frente a L.
monocytogenes, S. enterica y E. coli O157:H7. Se evaluaron dos estrategias de biocontrol:
competencia, en la cual tanto las células de Lactobacillus como las bacterias patógenas
colonizan simultáneamente la superficie de AI; y exclusión, donde se forma un biofilm
protector con células de Lactobacillus sobre la superficie de AI previo a la incorporación de
las bacterias patógenas. Ambas especies de Lactobacillus: presentaron alta capacidad adhesiva
sobre AI, sin alterar los parámetros fisicoquímicos del jugo de manzana. Además, estas cepas
mitigaron la proliferación y adhesión de las bacterias patógenas hasta niveles no detectables en
AI. Estos resultados sugieren que las cepas de Lactobacillus estudiadas podrían ser candidatas
prometedoras para la formación de biofilms protectores en entornos de producción de jugos,
ofreciendo una estrategia efectiva para controlar la adhesión microbiana en superficies
relacionadas con la industria alimentaria.
Con el objetivo de reducir o prevenir la colonización de las levaduras en las superficies y, de
este modo, evitar la adhesión de bacterias patógenas que puedan entrar al sistema de producción
de jugos de frutas, en el Capítulo III se evaluó la eficacia de moléculas quorum sensing (MQS)
producidas por levaduras y del agente antifúngico natamicina (NAT), que se utiliza
habitualmente en la industria alimentaria. En primer lugar, se identificaron compuestos
orgánicos volátiles (VOC) en biofilms de levaduras, y cuantificaron en presencia y ausencia de
bacterias patógenas afectaba su producción. La técnica de extracción con disolventes y la micro
extracción en fase sólida se emplearon para la extracción de COV, seguida de un análisis
mediante cromatografía gaseosa acoplada a espectrometría de masas. Los resultados
demostraron que los biofilms de C. tropicalis producen farnesol (FAR), tirosol (TIR) y 2-
feniletanol (2-FE), tres compuestos reconocidos como MQS. Por otro lado, la presencia de las
bacterias patógenas no afectó significativamente (p>0,05) la producción de los COV liberados
por las levaduras. En segundo lugar, se analizó el efecto de farnesol 0,06 mM (FAR) en
combinación con natamicina 0,01 mM (NAT) sobre biofilms de levaduras y multiespecie
formados sobre AI y MUF. Los biofilms tratados con NAT+FAR mostraron inhibición de la
filamentación de las levaduras y una alteración significativa de la estructura tridimensional
tanto en AI como en MUF. Además, se observó una disminución en la adhesión de L.
monocytogenes, S. enterica y E. coli O157:H7 en los biofilms multiespecie. La combinación
NAT+FAR podría considerarse un agente de control prometedor para prevenir la formación de
biofilms en las líneas de procesamiento de jugo de manzana. / Considering the number of food industries affected by the development of biofilms, a
comprehensive and interdisciplinary analysis of the factors involved in their formation is
essential to develop strategies for their removal or prevention. The main objective of this thesis
was to deepen the knowledge of the adhesion, formation, and production of metabolites in
biofilms formed by yeasts, the main spoilage agents in the juice production industry, in the
presence of pathogenic bacteria relevant to the safety of fruit juices, to evaluate possible
biocontrol strategies.
Chapter I examined the association between yeasts and foodborne pathogens in biofilms
multispecies, based on the hypothesis that yeasts present in the resident microbiota on the
surfaces of fruit juice production equipment may favour the persistence of bacteria through the
formation of biofilms. Initially, studies were carried out on parameters related to biofilm
formation of Listeria monocytogenes. Results indicate that Listeria has a highly hydrophobic
character, is mobile, produces both curli and cellulose, is viable in apple juice, and adheres to
stainless steel (SS) at 25 °C. Biofilms formed by Rhodotorula mucilaginosa, Candida
tropicalis, Candida krusei, and Candida kefyr in the presence of L. monocytogenes, Salmonella
enterica or Escherichia coli O157:H7 on SS and ultrafiltration membranes (UFM), were
described. Biofilm analyses were performed using plate counting, fluorescence microscopy and
scanning electron microscopy techniques. The results revealed that yeast-like structures
(pseudohyphae, blastopores) supply a favourable environment for adhesion and adhesion of
pathogenic bacteria, thus becoming an eligible niche for their permanence in an environment
that simulates fruit juice production.
Chapter II aimed to investigate the inhibitory and antibiofilm efficacy of Lacticaseibacillus
rhamnosus GG ATCC 53103 (LGG) and Lactobacillus casei ATCC 393 against L.
monocytogenes, S. enterica and E. coli O157:H7. Two biocontrol strategies were evaluated:
competition, in which Lactobacillus cells and pathogenic bacteria colonise the SS surface at
the same time; exclusion, in which a protective biofilm with Lactobacillus cells is formed on
the SS surface and pathogenic bacteria are after incorporated. Both Lactobacillus species
adhered to AI, without altering the physicochemical parameters of the apple juice. Furthermore,
these strains mitigated the proliferation and adhesion of pathogenic bacteria to undetectable
levels on AI. These results suggest that the studied Lactobacillus strains could be promising
candidates for the formation of protective biofilms in juice production environments, offering
an effective strategy to control microbial adhesion on food industry-related surfaces.
To reduce or prevent yeast colonization on surfaces and thus avoid the adhesion of pathogenic
bacteria that may enter the fruit juice production system, the efficacy of quorum sensing
molecules (QSM) produced by yeasts and the antifungal agent natamycin (NAT), which is
commonly used in the food industry, was evaluated in Chapter III. First, it was identified and
quantified the volatiles organic compounds (VOC) released by the yeast biofilms, and then, it
was assessed whether the presence of pathogenic bacteria affected the production of these
metabolites. The solvent extraction technique and solid phase microextraction were used for
metabolite extraction, followed by analysis by gas chromatography coupled to mass
spectrometry. The results showed that C. tropicalis biofilms produce farnesol (FAR), tyrosol
(TIR) and 2-phenylethanol (2-FE), recognized as MQS. On the other hand, the presence of the
pathogenic bacteria did not significantly (p>0.05) alter the production of the VOC released by
the yeasts. Second, it was evaluated the effect of farnesol 0.06 mM with NAT 0.01 mM on
yeast and multispecies biofilms formed on SS and UFM. Biofilms treated with NAT+FAR
showed inhibition of yeast filamentation and a significant alteration of the three-dimensional
structure of both AI and MUF. In addition, decreased adhesion of L. monocytogenes, S. enterica
and E. coli O157:H7 was observed in the multispecies biofilms. The NAT+FAR combination
could be considered as a promising control agent to prevent biofilm formation in apple juice
processing lines.
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Limpieza de membranas de ultrafiltración aplicadas en la industria alimentaria por medio de técnicas no convencionales y caracterización del ensuciamiento de las membranasCorbatón Báguena, María José 21 September 2015 (has links)
Tesis por compendio / [EN] In this PhD Thesis, the application of two non conventional techniques (saline solutions and electric fields) to clean ultrafiltration membranes that were previously fouled with whey model solutions was investigated. In addition, the membrane fouling caused by the different model solutions was studied as well. This fouling was characterised by fitting different semi-empirical mathematical models to the experimental data of permeate flux evolution with time.
Experiments were performed at a laboratory scale with four ultrafiltration membranes of different material (ceramic and organic) and molecular weight cut-off (5, 15, 30 and 50 kDa) and three different whey model solutions consisting of aqueous solutions of bovine serum albumin (BSA), BSA with CaCl2 and whey protein concentrate (WPC). Each experiment was divided in four steps: fouling with the model solution, first rinsing, cleaning and second rinsing. Experimental conditions during the first stage were the same in all the cases, so that it could be determined the influence of the experimental conditions during the cleaning step (type of saline solution, salt concentration, cleaning solution temperature, crossflow velocity and potential of the electric field) on the cleaning efficiency. The mathematical models considered were the Hermia's models adapted to crossflow filtration, a combined model based on Hermia's equations of complete pore blocking and cake formation and a resistance-in-series model.
The results obtained during the fouling step demonstrated that the mathematical models used were able to predict with high accuracy the permeate flux decline with time. The value of the model characteristic parameters and the fouling mechanisms mainly responsible for that decline were determined. Regarding the cleaning experiments for the membranes used, the results indicated that both, saline solutions and electric fields, were effective techniques to recover the membrane permselective properties when an optimal salt concentration range was considered. / [ES] En la presente Tesis Doctoral se investigó la aplicación de dos técnicas no convencionales (disoluciones salinas y campos eléctricos) para limpiar membranas de ultrafiltración que previamente habían sido ensuciadas con disoluciones modelo de lactosuero. Además, se estudió el ensuciamiento de las membranas causado por las diferentes disoluciones ensayadas, caracterizando el mismo mediante el ajuste de distintos modelos matemáticos semi-empíricos a los resultados experimentales de variación de la densidad de flujo de permeado con el tiempo.
Los ensayos se realizaron a escala de laboratorio con cuatro membranas de ultrafiltración de diferente material (cerámicas y orgánicas) y umbral de corte molecular (5, 15, 30 y 50 kDa) y con tres disoluciones modelo de lactosuero consistentes en disoluciones acuosas de seroalbúmina bovina (BSA), BSA con CaCl2 y concentrado de proteínas de lactosuero (WPC). Cada ensayo fue dividido en cuatro etapas: ensuciamiento con la disolución modelo, primer aclarado, limpieza y segundo aclarado. Las condiciones experimentales durante la primera etapa fueron las mismas en todos los casos, para poder evaluar la influencia de las condiciones experimentales durante la etapa de limpieza (tipo de disolución salina, concentración de sal, temperatura de la disolución, velocidad tangencial y potencial de campo eléctrico aplicado) en la eficacia del proceso de limpieza. Los modelos matemáticos considerados fueron los modelos de Hermia adaptados a flujo tangencial, un modelo combinado basado en las ecuaciones de Hermia de bloqueo completo de poros y formación de torta y un modelo de resistencias en serie.
Los resultados obtenidos durante la etapa de ensuciamiento demostraron que los modelos matemáticos utilizados son capaces de predecir con una elevada exactitud el descenso de la densidad de flujo de permeado con el tiempo, determinándose el valor de los parámetros característicos de dichos modelos y los mecanismos de ensuciamiento responsables principalmente de dicho descenso. En cuanto a los ensayos de limpieza de las membranas utilizadas, los resultados indicaron que tanto las disoluciones salinas como los campos eléctricos son técnicas efectivas para recuperar las propiedades permselectivas de las membranas, utilizando un intervalo de concentración de sal óptimo. / [CA] En la present Tesi Doctoral es va investigar l'aplicació de dues tècniques no convencionals (dissolucions salines i camps elèctrics) per a netejar membranes d'ultrafiltració que prèviament havien sigut embrutades amb dissolucions model de sèrum de llet. A més, es va estudiar l'embrutament de les membranes causat per les diferents dissolucions assajades, caracteritzant el mateix mitjançant l'ajust de distints models matemàtics semi-empírics als resultats experimentals de variació de la densitat de flux de permeat amb el temps.
Els experiments es realitzaren a escala de laboratori amb quatre membranes d'ultrafiltració de diferent material (ceràmiques i orgàniques) i umbral de tall molecular (5, 15, 30 i 50 kDa) i amb tres dissolucions model de sèrum de llet consistents en dissolucions aquoses de seroalbúmina bovina (BSA), BSA amb CaCl2 i concentrat de proteïnes de sèrum de llet (WPC). Cada experiment fou dividit en quatre etapes: embrutament amb la dissolució model, primer aclarat, neteja i segon aclarat. Les condicions experimentals durant la primera etapa van ser les mateixes en tots els casos, per a poder evaluar la influència de les condicions experimentals durant l'etapa de neteja (classe de dissolució salina, concentració de sal, temperatura de la dissolució, velocitat tangencial i potencial de camp elèctric aplicat) en l'eficàcia del procés de neteja. Els models matemàtics utilitzats varen ser els models d'Hermia adaptats a flux tangencial, un model combinat basat en las equacions d'Hermia de bloqueig complet de porus i formació de torta i un model de resistències en serie.
Els resultats obtinguts durant l'etapa d'embrutament demostraren que els models matemàtics utilitzats són capaços de predir amb una elevada exactitud el descens de densitat de flux de permeat amb el temps, determinant-se el valor dels paràmetres característics dels citats models i els mecanismes d'embrutament responsables principalment del citat descens. En quant als experiments de neteja de les membranes utilitzades, els resultats indicaren que tant les dissolucions salines com els camps elèctrics són tècniques efectives per a recuperar les propietats permselectives de les membranes, utilitzant un interval de concentració de sal òptim. / Corbatón Báguena, MJ. (2015). Limpieza de membranas de ultrafiltración aplicadas en la industria alimentaria por medio de técnicas no convencionales y caracterización del ensuciamiento de las membranas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/54841 / Premios Extraordinarios de tesis doctorales / Compendio
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Recuperación de compuestos fenólicos contenidos en la salmuera residual del proceso de fermentación de las aceitunas de mesa mediante procesos de membrana: combinación de la ultrafiltración y la nanofiltraciónCarbonell Alcaina, Carlos 01 September 2017 (has links)
Wastewater generated by the industry of table olives production stands out by its high salinity and high organic matter load and phenolic compounds concentration, which are difficult to degrade. These compounds have a double characteristic, on one hand, they have a fitotoxic nature harmful to the ground, but on the other hand, they also possess an antioxidant nature, which has a great interest for the food, cosmetic and pharmaceutic industries. The main aim of this work is the recovery of phenolic compounds from the residual brine generated in the table olives fermentation process. For this purpose, membrane processes, both ultrafiltration (UF) and nanofiltration (NF), and adsorption with resins have been considered. The permeate from the UF was used as feed for the NF step and the NF permeate was submitted to a non-ionic resins adsorption process.
The UF and the NF experiments were performed at laboratory scale using flat organic membranes of different molecular weight cut off and material (UP005 and UH030 UF membranes and NF245 and NF270 NF membranes). The following operating conditions were varied: the transmembrane pressure (for each type of membranes, a range of 1 to 3 bar and 5 to 15 bar were considered, respectively), the crossflow velocity (between 2.2 to 3.7 m¿s-1 and 0.5 to 1.5 m¿s-1, for each type of membranes, respectively) and the volume reduction factor. The effect of these parameters on the permeate flux and the recovery of the phenolic compounds was studied. Furthermore, the influence of these parameters on the membrane fouling was analysed and the optimal cleaning protocols were selected. Moreover, the experimental results obtained in the UF step were fitted to mathematical models to predict the evolution of permeate flux with time. Adsorption was performed using a non-ionic resin, and desorption was carried out by using ethanol as a solvent.
Results showed that the UF membranes were capable of eliminate nearly all the turbidity of the residual brine, obtaining a permeate stream with a greater purity of phenolic compounds. The best results in terms of permeate flux, chemical oxygen demand elimination and phenolic compounds recovery were reached using a UP005 membrane at 3 bar and 2.2 m¿s-1. The NF membranes could remove practically all the colour of the residual brine and to increase to a greater extent the purity of phenolic compounds in the permeate stream. The best results in terms of permeate flux, chemical oxygen demand elimination and phenolic compounds recovery were obtained using a NF245 membrane at 15 bar and 1.5 m¿s-1.
The combination of both membrane processes increased the phenolic compounds/DQO ratio by 60% when compared to the residual brine. The subsequent adsorption step showed that it is possible to recover a high fraction (98 %) of the phenolic compounds (hydroxytyrosol and tyrosol) present in the NF permeate, achieving a high purity (97%), and obtaining also an acid saline stream with low concentration of phenolic compounds. / Las aguas residuales generadas en el proceso de elaboración de aceitunas de mesa destacan por su elevada salinidad y su elevada concentración de materia orgánica y de compuestos fenólicos, los cuales son difíciles de degradar. Estos compuestos tienen una característica dual, por un lado, tienen carácter fitotóxico para el suelo, pero por contra, tienen un fuerte carácter antioxidante, lo que resulta de gran interés para las industrias alimentaria, cosmética y farmacéutica. El objetivo principal de este proyecto es la recuperación de los compuestos fenólicos presentes en la salmuera residual del proceso de fermentación de las aceitunas de mesa, mediante la utilización de procesos de membrana, tanto ultrafiltración (UF) como nanofiltración (NF), y adsorción con resinas. El permeado obtenido en la UF fue utilizado como alimentación de la NF, y el permeado obtenido en la NF se sometió a una etapa de adsorción con resinas no iónicas.
Los ensayos de UF (UP005 y UH030) y NF (NF245 y NF270) se realizaron a escala de laboratorio con membranas planas orgánicas de distinto corte molecular, variando en cada ensayo la velocidad tangencial (entre 2.2 y 3.7 m¿s-1, y 0.5 y 1.5 m¿s-1, respectivamente), la presión transmembranal (entre 1 y 3 bar, y 5 y 15 bar, respectivamente) y el factor de reducción de volumen. Se estudió cómo afectan estos parámetros a la densidad de flujo de permeado y a la recuperación de compuestos fenólicos. Así mismo, también se estudió el efecto que tienen estos parámetros sobre el ensuciamiento de las membranas y se seleccionaron los protocolos óptimos de limpieza de las mismas. Además, los resultados experimentales obtenidos en los ensayos con las membranas de ultrafiltración se ajustaron a modelos matemáticos para predecir la variación de la densidad de flujo de permeado con el tiempo. La adsorción se realizó con una resina no iónica, y la desorción se realizó utilizando etanol como disolvente.
Los resultados obtenidos mostraron que las membranas de UF son capaces de eliminar casi totalmente la turbidez de la salmuera residual, logrando producir una corriente de permeado con un mayor grado de pureza de compuestos fenólicos. Las mejores condiciones de operación en la ultrafiltración, en términos de densidad de flujo de permeado, eliminación de demanda química de oxígeno y recuperación de compuestos fenólicos, se obtuvieron con la membrana UP005 a 3 bar y 2.2 m¿s-1. Las membranas de NF consiguieron reducir casi completamente el color de la salmuera residual y enriquecer más corriente de permeado en compuestos fenólicos. Las mejores condiciones de operación en la nanofiltración, en términos de densidad de flujo de permeado, eliminación de demanda química de oxígeno y recuperación de compuestos fenólicos, se obtuvieron con la membrana NF245 a 15 bar y 1.5 m¿s-1.
Mediante la combinación de estos procesos de membranas se aumentó el ratio compuestos fenólicos/DQO un 60% respecto de la salmuera inicial. La adsorción mostró que es posible recuperar una elevada fracción de los compuestos fenólicos, 98%, (hidroxitirosol y tirosol) presentes en la corriente de permeado de la NF con una alta pureza (97%), obteniéndose por otro lado una corriente salina ácida con muy baja concentración de compuestos fenólicos. / Les aigües residual generades en el procés d'elaboració d'olives de taula destaquen per la seua elevada salinitat i la seua elevada concentració de matèria orgànica i de compostos fenòlics, els quals són difícils de degradar. Estos compostos tenen una característica dual, d'una banda, tenen caràcter fitotòxic, i d'un altra, tenen un fort caràcter antioxidant, el que fa que tinguen un gran interès per a les industries alimentaries, cosmètiques i farmacèutiques. L'objectiu principal d'aquest projecte és la recuperació de compostos fenòlics continguts en la salmorra residual del procés de fermentació de les olives de taula, mitjançant l'utilització de processos de membrana, tant d'ultrafiltració (UF), com de nanofiltració (NF), i adsorció amb resines. El corrent de permeat obtingut en la UF va ser utilitzat com alimentació de la NF, i el permeat obtingut en la NF va ser sotmès a una etapa d'adsorció amb resines no iòniques.
Els assajos d'UF (UP005 i UH030) i NF (NF245 i NF270) es realitzaren a escala de laboratori amb membranes planes orgàniques de distint tall molecular, variant en cada assaig la velocitat tangencial (entre 2.2 i 3.7 m¿s-1, i 0.5 i 1.5 m¿s-1, respectivament), la pressió transmembranal (entre 1 i 3 bar, i 5 i 15 bar, respectivament) i el factor de reducció de volum. Es va estudiar com afecten aquests paràmetres a la densitat de flux de permeat i a la recuperació dels compostos fenòlics. Així mateix, també es va estudiar l'efecte que tenen aquests paràmetres sota l'embrutament de les membranes i es van seleccionar el protocols òptims de neteja de les mateixes. A més, els resultats experimentals obtinguts en els assajos amb les membranes d'ultrafiltració es van ajustar a models matemàtics per a predir la variació de la densitat de flux de permeat amb el temps. L'adsorció es realitzà amb una resina no iònica, i la desorció es realitzà utilitzant etanol com a dissolvent.
Els resultats obtinguts mostraren que les membranes d'UF poden eliminar quasi completament la terbolesa de la salmorra residual, aconseguint produir un corrent de permeat amb un major grau de puresa de compostos fenòlics. Les millors condicions d'operació en la ultrafiltració, en els termes de la densitat de flux de permeat, l'eliminació de la demanda química d'oxigen i la recuperació dels compostos fenòlics, es van obtindré amb la membrana UP005 a 3 bar i 2.2 m¿s-1. Les membranes de NF van aconseguir reduir quasi completament el color de la salmorra residual i enriquir més el corrent de permeat en compostos fenòlics. Les millors condicions d'operació en la nanofiltració, en els termes de la densitat de flux de permeat, l'eliminació de la demanda química d'oxigen i la recuperació de compostos fenòlics, es van obtindré amb la membrana NF245 a 15 bar i 1.5 m¿s-1.
Mitjançant la combinació d'aquests processos de membranes s'augmentà el rati de compostos fenòlics/DQO un 60% respecte de la salmorra inicial. L'adsorció va mostrar que es possible recuperar una elevada fracció del compostos fenòlics, 98%, (hidroxitirosol i tirosol) presents en el corrent de permeat de la NF amb una alta puresa (97%), obtenint-se per un altre costat un corrent salí àcid amb una baixa concentració de compostos fenòlics. / Carbonell Alcaina, C. (2017). Recuperación de compuestos fenólicos contenidos en la salmuera residual del proceso de fermentación de las aceitunas de mesa mediante procesos de membrana: combinación de la ultrafiltración y la nanofiltración [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86142
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Modelado dinámico de procesos de ultrafiltración tangencial aplicados a la separación de macromoléculasVincent Vela, Maria Cinta 06 May 2008 (has links)
En la presente Tesis Doctoral se analizó la aplicación de modelos dinámicos tanto teóricos como semi-empíricos para predecir el descenso de la densidad de flujo de permeado con el tiempo debido al ensuciamiento en procesos de ultrafiltración tangencial de macromoléculas. Los fenómenos de ensuciamiento están presentes en todas las aplicaciones de los procesos de ultrafiltración y son el principal factor limitante en la aplicación de la tecnología de membranas.
Se realizaron ensayos en planta piloto con dos membranas cerámicas de ultrafiltración y con una alimentación consistente en una disolución acuosa de polietilenglicol. En los ensayos experimentales se varió la velocidad tangencial, la presión transmembranal, la concentración de polietilenglicol y la temperatura. Los datos experimentales obtenidos se compararon con los resultados predichos por los modelos.
Los resultados demostraron la imposibilidad de predecir de manera totalmente teórica la variación de la densidad de flujo de permeado con el tiempo bajo diferentes condiciones experimentales. Uno de los motivos es la dificultad para estimar de forma teórica todos los parámetros de los modelos. Sin embargo, por medio de los Modelos de Hermia modificados para filtración tangencial, se logró predecir con buen grado de ajuste a los resultados experimentales la variación de la densidad de flujo de permeado con el tiempo para todas las condiciones experimentales ensayadas utilizando únicamente como datos experimentales la densidad de flujo de permeado inicial y estacionaria. El resto de los parámetros se calcularon a partir de correlaciones teóricas. / Vincent Vela, MC. (2006). Modelado dinámico de procesos de ultrafiltración tangencial aplicados a la separación de macromoléculas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1871
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Estudio del proceso de nanofiltración para la desmineralización del lactosuero dulceCuartas Uribe, Beatriz Elena 06 May 2008 (has links)
En la presente tesis se estudia la viabilidad de un tratamiento por tecnologías de membranas para desmineralizar un lactosuero dulce procedente de una industria quesera de la Comunidad Valenciana.
Como técnica de tratamiento se estudia el proceso de nanofiltración para eliminar las sales minerales de la lactosa, si bien previamente se lleva a cabo la eliminación de las proteínas por ultrafiltración. Tanto las proteínas como la lactosa se pueden emplear como ingredientes en una gran variedad de productos.
Los ensayos de membranas han sido realizados tanto en configuración plana como en arrollamiento en espiral en una planta diseñada por el Departamento de Ingeniería Química y Nuclear, que permite operar con ambos tipos de módulos. Para la determinación de todos los componentes implicados en el proceso se emplean diversas técnicas analíticas como absorción atómica, espectrofotometría de UV-Vis, cromatografía iónica, etc.
Los ensayos del proceso de nanofiltración se realizan tanto con disoluciones modelo de suero como con suero dulce real. Los ensayos mediante disoluciones modelo, se llevan a cabo con las membranas comerciales NF200, NF270, Ds-5 DK y Ds-5 DL. De todas ellas, la membrana NF200 es la que muestra mayores densidades de flujo e índices de rechazo, mientras que la membrana Ds-5 DL es la que muestran los valores más bajos. Sin embargo, ambas son susceptibles de utilizarse en el proceso de desmineralización, por lo que son seleccionadas para estudiar su comportamiento con el suero real.
Las densidades de flujo obtenidas con las membranas NF200 y Ds-5 DL en los ensayos con el suero real, no muestran diferencias significativas entre si, si bien los índices de rechazo más altos corresponden a la membrana la NF200. Mientras que los valores de densidad de flujo del ión cloruro para las membranas NF200 y Ds-5 DL corresponden a 9,9 g/m2h y 32,42 g/m2h respectivamente.
Para mejorar las tasas de desmineralización obtenidas por concentración con la membrana Ds-5 DL, s / Cuartas Uribe, BE. (2005). Estudio del proceso de nanofiltración para la desmineralización del lactosuero dulce [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1878
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Estudio del tratamiento de un agua con alto contenido en silicatos de zirconio mediante Microfiltración y UltrafiltraciónPineda Santos, Alicia 21 July 2008 (has links)
En la presente Tesis Doctoral se ha estudiado la viabilidad del tratamiento de un agua residual con alto contenido de silicatos de zirconio, procedente de una industria de procesado de sólidos, mediante la combinación de los procesos de Microfiltración y Ultrafiltración, con la finalidad de generar un agua con las características adecuadas para ser reutilizada dentro del proceso industrial cerámico.
Dentro del proceso industrial se genera un agua residual con un aspecto opaco debido a la presencia de silicato de zirconio, además de contener residuos de polielectrolito que es empleado en la separación del producto final, entre otras sustancias. El tratamiento general de esta agua residual, consiste en un pretratamiento el cual se lleva a cabo por medio de Microfiltración, con el cual se retiene la mayor cantidad de silicatos de zirconio y, un tratamiento aplicando Ultrafiltración para la separación del resto de sustancias presentes en el agua, principalmente el polielectrolito.
Para la etapa de Microfiltración se realizaron ensayos de larga duración, en estos ensayos se observó que la calidad del agua obtenida es adecuada para su utilización en el tratamiento, ya que la caracterización del filtrado obtenido muestra que no existe presencia de silicatos de zirconio en el agua; sin embargo, para optimizar este pretratamiento se realizaron ensayos con distintos protocolos de limpieza, llevando a cabo limpiezas periódicas en cada ensayo, y de esta manera prolongar el tiempo de vida media de la membrana de Microfiltración.
Posteriormente, para los ensayos de Ultrafiltración, se realizó un estudio exhaustivo para la determinación de la técnica analítica más adecuada para medir la concentración de polielectrolito en el agua. Los ensayos que se realizaron de Ultrafiltración fueron ensayos de larga duración, con el objetivo de concentrar al máximo el polielectrolito, en dichos ensayos se observó que no existe una acumulación de sustancias (específicamente polielectrolito) / Pineda Santos, A. (2005). Estudio del tratamiento de un agua con alto contenido en silicatos de zirconio mediante Microfiltración y Ultrafiltración [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2601
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Implementación de tecnología de membranas para la valorización de los compuestos fenólicos presentes en las aguas residuales de la industria de producción de aceite de olivaSánchez Arévalo, Carmen María 20 October 2023 (has links)
Tesis por compendio / [ES] El sector agroalimentario constituye una de las industrias con mayor relevancia. Durante la producción de aceite de oliva, se generan grandes volúmenes de subproductos, destacando el alperujo, que contiene todos los restos de la aceituna que permanecen una vez que se ha extraído el aceite. Se trata de un subproducto con una elevada carga orgánica, lo que puede suponer un riesgo ambiental si no se gestiona adecuadamente. Por otro lado, el alperujo es rico en compuestos fenólicos, los cuales tienen un elevado interés industrial, debido a sus propiedades antioxidantes. Esto representa una oportunidad excelente para valorizar el alperujo, recuperando compuestos de interés y reduciendo la carga contaminante del residuo. En esta Tesis Doctoral, se ha abordado este reto, en el marco de la Tecnología de Membranas. En primer lugar, se llevó a cabo la optimización de un proceso de extracción sólido-líquido asistida por ultrasonidos, para extraer los compuestos fenólicos presentes en el alperujo. Se obtuvieron resultados satisfactorios tanto con mezclas de etanol/agua como con agua pura. Además, se llevó a cabo una caracterización detallada de los metabolitos presentes en los extractos derivados del alperujo, de forma que se determinaron más de 50 compuestos. En las siguientes etapas, se emplearon tanto los extractos obtenidos con etanol/agua 50:50 (v/v) como los acuosos. En cuanto a estos últimos, se trataron mediante ultrafiltración, seleccionando las membranas UP005 y UH030, debido a su adecuada productividad y eficacia en términos de rechazo a la demanda química de oxígeno. Los compuestos fenólicos fueron recuperados con mayor pureza en el permeado de este proceso. A continuación, esta corriente de permeado fue sometida a un proceso de nanofiltración, empleando la membrana NF270 (DuPont), para llevar a cabo la concentración de los compuestos fenólicos previamente purificados. Además, se demostró la viabilidad de esta membrana, NF270, para separar compuestos fenólicos de bajo peso molecular y azúcares, empleando disoluciones modelo con una composición basada en las aguas residuales de la industria oleícola. Los extractos hidroalcohólicos de alperujo también fueron tratados mediante procesos de membrana. Previamente, se llevó a cabo una revisión exhaustiva de la literatura científica relacionada con la ultrafiltración en medio orgánico. A continuación, se evaluó un proceso de ultrafiltración para purificar los extractos de alperujo preparados con etanol/agua 50:50 (v/v), obteniendo resultados satisfactorios en cuanto a la estabilidad de las membranas (empleando las membranas UF010104 y UF010801v3, de la casa comercial SolSep BV, y UP005, de Microdyn Nadir) y la recuperación de compuestos fenólicos en el permeado. Para aumentar la pureza de estos compuestos fenólicos y abordar su fraccionamiento, se estudió un proceso de nanofiltración con disolventes orgánicos, empleando una disolución simulada, cuyo disolvente fue etanol/agua 50:50 (v/v), y con una composición basada en el permeado del proceso de ultrafiltración (con la membrana UP005) en medio orgánico. La membrana NF270 fue la más destacada, debido a su notable densidad de flujo de permeado. Además, esta membrana rechazó adecuadamente los compuestos no deseados, como azúcares y ácidos, lo que facilitó la recuperación satisfactoria de los compuestos fenólicos en el permeado. Considerando los resultados obtenidos, se propuso un proceso integrado basado en la extracción de estos compuestos con etanol/agua 50:50 (v/v), la ultrafiltración de este extracto, con la membrana UP005, para llevar a cabo su purificación, la nanofiltración, con la membrana NF270, de la corriente de permeado obtenida previamente, para aumentar la pureza y fraccionar los compuestos fenólicos y, finalmente, la concentración de la corriente de permeado obtenida durante la nanofiltración, mediante un proceso de ósmosis reversa, empleando la membrana NF90 (DuPont) que rechazó apropiadamente los compuestos fenólicos. / [CA] El sector agroalimentari constitueix una de les indústries amb major rellevància. Durant la producció d'oli d'oliva, es generen grans volums de subproductes, entre els quals destaca l'alperujo, que conté totes les restes de l'oliva que romanen una vegada que s'ha extret l'oli. Es tracta d'un subproducte amb una elevada càrrega orgànica, la qual cosa pot suposar un gran risc ambiental. D'altra banda, l'alperujo és ric en compostos fenòlics, els quals tenen un elevat interés industrial, degut a les seues propietats antioxidants. Aquest contingut en compostos bioactius representa una oportunitat excel·lent per a valorar l'alperujo, recuperant compostos d'interés i reduint la càrrega contaminant del residu. En aquesta Tesi Doctoral, s'ha abordat aquest repte, en el marc de la Tecnologia de Membranes. En primer lloc, es va dur a terme l'optimització d'un procés d'extracció sòlid-líquid assistida per ultrasons, per a extraure els compostos fenòlics presents a l'alperujo. Es van obtindre resultats satisfactoris tant amb mescles d'etanol/aigua com amb aigua pura. A més, es va dur a terme una caracterització detallada dels metabòlits presents en els extractes derivats de l'alperujo, de manera que es van determinar més de 50 compostos. En les següents etapes del procés, es van emprar tant els extractes obtinguts amb etanol/aigua 50:50 (v/v) com els extractes aquosos. Quant a aquests últims, es van tractar mitjançant ultrafiltració, estudiant les membranes, seleccionant les membranes UP005 i UH030, a causa de la seua adequada productivitat i eficàcia en termes de rebuig a la demanda química d'oxigen. Els compostos fenòlics van ser recuperats amb major puresa al permeat d'aquest procés. A continuació, el corrent de permeat obtinguda durant l'etapa d'ultrafiltració va ser sotmesa a un procés de nanofiltració, emprant la membrana NF270 (DuPont), per a dur a terme la concentració dels compostos fenòlics prèviament purificats. A més, es va demostrar la viabilitat d'aquesta membrana, NF270, per a separar compostos fenòlics de baix pes molecular i sucres, emprant dissolucions model. Els extractes hidroalcohòlics d'alperujo també van ser tractats mitjançant processos de membrana. Prèviament, es va dur a terme una revisió exhaustiva de la literatura científica relacionada amb la ultrafiltració al mig orgànic. A continuació, es va avaluar un procés d'ultrafiltració per a purificar els extractes d'alperujo preparats amb etanol/aigua 50:50 (v/v), obtenint resultats satisfactoris quant a l'estabilitat de les membranes (emprant les membranes UF010104 i UF010801v3, de la casa comercial SolSep BV, i UP005, de Microdyn Nadir) i la recuperació de compostos fenòlics, els quals es van obtindre en el corrent de permeat. Per augmentar la puresa d'aquests compostos fenòlics i abordar el seu fraccionament, es va estudiar un procés de nanofiltració amb dissolvents orgànics, utilitzant una dissolució simulada, que el seu dissolvent va ser etanol/aigua 50:50 (v/v), i amb una composició basada en el permeat del procés d'ultrafiltració al mig orgànic. D'entre totes les membranes, la membrana NF270 va ser la més destacada, a causa de la seua notable densitat de flux de permeat. A més, aquesta membrana va rebutjar adequadament els compostos no desitjats, com a sucres i àcids, la qual va facilitar la recuperació satisfactòria dels compostos fenòlics en el permeat. Considerant els resultats obtinguts, es va proposar un procés integrat basat en l'extracció d'aquests compostos amb etanol/aigua 50:50 (v/v), la ultrafiltració d'aquest extracte, amb la membrana UP005, per a dur a terme la seua purificació, la nanofiltració, amb la membrana NF270, del corrent de permeat obtinguda prèviament, per augmentar la puresa i fraccionar els compostos fenòlics i, finalment, la concentració del corrent de permeat obtinguda durant la nanofiltració, mitjançant un procés d'osmosi reversa, emprant la membrana NF90 (DuPont) que va rebutjar apropiadament els compostos fenòlics. / [EN] The agri-food sector is one of the industries with higher international relevance. During olive oil production, large volumes of by-products are generated. Among them, the wet olive pomace stands out. It contains all the olive components remaining after the olive oil extraction. This by-product has a high organic load, which may represent an environmental risk if it is not properly disposed. On the other side, the wet olive pomace is rich in phenolic compounds, which have high industrial interest due to their antioxidant properties. This content in bioactive compounds represents an excellent opportunity to valorize the wet olive pomace, recovering compounds of interest and reducing the contaminant load of the residue. In this Doctoral Thesis, this challenge has been addressed, in the framework of Membrane Technology. First, an ultrasound-assisted solid-liquid extraction was optimized to extract the phenolic compounds from wet olive pomace. Satisfactory results were obtained, both with mixtures of ethanol/water and with pure water. Furthermore, a detailed characterization of the metabolites present in the extracts derived from wet olive pomace was conducted. More than 50 compounds were determined. During the following stages, both the extracts obtained with ethanol/water 50:50 (v/v) and the aqueous extracts were considered. The aqueous extracts were treated by ultrafiltration, selecting the UP005 and UH030 membranes, due to their suitable productivity and efficacy, in terms of the rejection of the chemical oxygen demand. The phenolic compounds were recovered at a higher purity in the permeate. Afterwards, the ultrafiltration permeate was treated by nanofiltration, employing the NF270 membrane (DuPont), in order to concentrate the previously purified phenolic compounds. Moreover, the feasibility of the NF270 membrane to separate low-molecular-weight phenolic compounds from sugars was demonstrated. To that end, simulated solutions, with a composition based on olive mill wastewaters, were employed. The hydroalcoholic extracts of wet olive pomace were also treated by membrane processes. Previously, an exhaustive review of the scientific literature related to organic-solvent ultrafiltration was addressed. Later, it was evaluated an ultrafiltration process to purify the wet olive pomace extracts prepared with ethanol/water 50:50 (v/v). Satisfactory results were obtained, regarding the membranes stability (UF010104 and UF010801v3, from the manufacturer SolSep BV, and UP005, from Microdyn Nadir) and the recovery of phenolic compounds. These molecules were obtained in the permeate stream. To increase the purity of the phenolic compounds and address their fractionation, an organic-solvent nanofiltration process was studied. A simulated solution, whose solvent was ethanol/water 50:50 (v/v), was employed. The composition of this solution was based on the UP005 permeate obtained in organic media. Among all the evaluated membranes, the NF270 membrane stood out due to the high permeate flux. Furthermore, this membrane properly rejected the unwanted compounds, such as sugars and acids. This allowed the satisfactory recovery of phenolic compounds in the permeate stream, after their purification and fractionation. Considering these results, an integrated process was proposed. It was based on the extraction of the compounds of interest with ethanol/water 50:50 (v/v), and a further ultrafiltration, nanofiltration, and reverse osmosis process. The ultrafiltration of the extract was performed with the UP005 membrane to conduct its purification. Then, the UP005 permeate was nanofiltered, employing the NF270 membrane to enhance the purity of the phenolic compounds and fractionate them. Finally, the NF270 permeate was concentrated by means of a reverse osmosis process, employing the NF90 membrane (DuPont), which suitably rejected the phenolic compounds. / Sánchez Arévalo, CM. (2023). Implementación de tecnología de membranas para la valorización de los compuestos fenólicos presentes en las aguas residuales de la industria de producción de aceite de oliva [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/198859 / Compendio
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