Tesi

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y NUCLEAR

ESTUDIO DEL PROCESO DE NANOFILTRACIÓN PARA LA DESMINERALIZACIÓN DE LACTOSUERO DULCE

TESIS DOCTORAL

Presentada por: Beatriz E. Cuartas Uribe Dirigida por: Dra. Mª. Isabel Alcaina Miranda Dr. Enrique Soriano Costa

Valencia, 2005

AGRADECIMIENTOS

Quiero expresar mi más sincero agradecimiento a todoslos que me han ayudado y apoyado durante la realización de esta tesis doctoral: A mis directores de tesis, María Isabel Alcaina Miranda y Enrique Soriano Costa, por dirigirme en el transcurso de este trabajo, por sus enseñanzas, consejos y la oportunidad de estar hoy expresándoles mi gratitud. A mi familia y amigos por su cariño y aliento constante durante estos años de trabajo. A Mariano y sufamilia, por ser también la mía, gracias por todo su apoyo y cariño. A Mariano Ferris del Instituto de Hidrología y Medio Ambiente, así como a Mª Carmen Beltrán de Ciencia Animal por toda su ayuda en la parte analítica. A mis compañeros de trabajo por su apoyo en cada momento que lo precise. Por darme la oportunidad de ser uno de vosotros y que los momentos de mayor tensión no fueran nada comparadoscon los buenos momentos vividos.

Índice

ÍNDICES
ÍNDICE GENERAL ÍNDICE DE TABLAS ÍNDICE DE FIGURAS I III IV

ÍNDICE GENERAL
1. INTRODUCCIÓN ......................................................................... 1 2. ANTECEDENTES ........................................................................ 7 3.OBJETIVOS............................................................................... 15 3.1 OBJETIVO GENERAL.................................................................. 15 3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.......................................................... 15 4. MARCO TEÓRICO ..................................................................... 19 4.1 ELABORACIÓN DEL QUESO ...................................................... 19 4.1.1 Suero de queserías.....................................................................25 4.1.1.1 Composición del lactosuero........................................................26 4.1.1.2 Productos derivados del suero ...................................................27 4.2 TECNOLOGÍAS DE MEMBRANA ................................................. 30 4.2.1 Introducción a las operaciones de membrana................................30 4.2.2 Clasificación general de las operaciones de membrana ...................32 4.2.2.1. Tipos de operación cuando la fuerza impulsora es la presión ...32 4.2.2.2. Tipos de operación según el mecanismo de separación de la membrana................................................................................................35 4.2.3 Estructura, configuración y materiales de membranas.....................35 4.2.3.1 Estructura.....................................................................................35 4.2.3.2. Configuración del módulo ...........................................................36 4.2.4 Ultrafiltración...............................................................................39 4.2.5Nanofiltración..............................................................................41 4.2.5.1 Influencia de la Presión osmótica................................................44 4.2.5.2 Polarización por concentración ...................................................45 4.2.5.3 Mecanismo de exclusión de Donnan...........................................47

I

Índice 4.2.5.4 Mecanismo de exclusión dieléctrica............................................48 4.2.6 Ensuciamiento de las membranas en la industria láctea..................50 4.2.7 Limpieza de las membranas .........................................................53 4.2.8 Caracterización de membranas ....................................................54 4.2.9 Perspectivas de las membranas en el sector lácteo. .......................59 4.3 MODELO MATEMÁTICO PARA MEMBRANAS DE NF...