Ultrafiltración del zumo de naranja Valencia marroquí: calidad del zumo, optimización mediante diseños personalizados y ensuciamiento de las membranas

Resumen

ResumenLa creciente demanda de alimentos saludables ha obligado a los investigadores a desarrollar procesos capaces de concentraro la clarificación de los zumos de fruta produciendo productos de alta calidad y las técnicas más prometedoras son las demembrana.Sin embargo, el obstáculo de estas técnicas es el problema del ensuciamiento. El objetivo de este estudio es clarificar el zumo de naranja Valencia marroquí mediante ultrafiltración (UF) utilizandoutilizando dos membranas de placa caracterizadas por diferentes materiales de membrana (poliéter sulfona (PES) y polisulfona (PS) con un corte de peso molecular (MWCO) de 30 y 20 k Da respectivamente. El rendimiento de estas membranas se estudió en términos de selectividad y productividad con respectoa los parámetros que describen la calidad del zumo. En la primera parte de este trabajo, se utilizó el método de superficie de respuesta (RSM) basado en diseños personalizados (CD) para modelar y optimizar el proceso de UF.Las variables independientes del método RSM son la presión transmembrana (TMP) y el caudal de alimentación (FF),mientras que el flujo de permeado se considera una respuesta.En segundo lugar, se aplicó el modelo Hermia y el modelo de resistencia para describir e identificar el mecanismo de ensuciamiento.Según los resultados, las dos membranas mantuvieron la composición original, mientras que el total de sólidos en suspensión (SS) y el contenido de pectina se eliminaron por completo.Ambos factores (TMP) y (FF) influyen significativamente en el flujo de permeado.Se obtuvo una TMP de 1.99-2 bar y un FF de 229.99-330 L/h para PES y PS respectivamente.El ANOVA del modelo de regresión mostró que ambos modelos son altamente significativos con R2> 0.95. Sin embargo, la membrana PES presenta un flujo de permeado mayor que la membrana PS.Los índices de rechazo de los parámetros controlados fueron inferiores a los obtenidos por la membrana de PS.La polarización de la concentración es la principal causa de la caída del flujo y parece que,En el caso de ambas membranas, el ensuciamiento se debe a mecanismos de ensuciamiento superficial, es decir, a la formación de una torta.