Trabajos Grado en Ciencia y Tecnología de los Alimentos
http://hdl.handle.net/10259/4574
2024-03-29T09:14:54ZExtracción de ácido cítrico mediante tecnologías limpias
http://hdl.handle.net/10259/7771
Extracción de ácido cítrico mediante tecnologías limpias
Bello Gamboa, Estela
El ácido cítrico es uno de los ácidos orgánicos más utilizados en la industria alimentaria, ya
que se considera un aditivo seguro. Generalmente se produce mediante procesos de
fermentación, siendo necesarias varias etapas de postratamiento muy costosas para su
recuperación y purificación. En los últimos años se está investigando el uso de tecnologías
limpias como alternativas para la recuperación de ácido cítrico de una forma más económica
y ambientalmente sostenible. Este trabajo tiene como objetivo principal evaluar la viabilidad
técnica de un proceso combinado de extracción de ácido cítrico de disoluciones acuosas
diluidas utilizando niosomas y la concentración de los mismos de forma simultánea mediante
microfiltración, estando ambas consideradas como tecnologías limpias. Se formularon
niosomas formados por los tensioactivos Span 80 (20 mM) y SDS (4 mM) mediante
ultrasonicación y se utilizó una membrana cerámica tubular de TiO2 de 0,2 µm de tamaño de
poro para separar y concentrar mediante microfiltración los niosomas con el ácido cítrico
extraído.
En primer lugar, se realizaron 3 experimentos de extracción en 1 etapa utilizando diferentes
concentraciones de ácido cítrico (5, 10 y 20 mM) en la alimentación (400 mL) y el mismo
volumen de fase dispersa de niosomas (30 mL), bajo las mismas condiciones de temperatura
(20 ºC) y presión transmembrana (0,3 bar). En todos los casos se alcanzó el equilibrio de
extracción para tiempos comprendidos entre 22 y 30 minutos, con un buen ajuste de los datos
experimentales al modelo teórico propuesto y buenas densidades de flujo de permeado (J =
50–70 L/m2 h). Los mejores resultados, con un 20,03% de extracción de ácido cítrico, se
obtuvieron para la alimentación con la mayor concentración inicial de ácido (20 mM).
Finalmente se llevó a cabo un experimento de extracción de ácido cítrico en 2 etapas en serie,
utilizando 400 mL de la disolución de ácido cítrico 20 mM como alimentación para la etapa 1,
y el permeado de la etapa 1 como alimentación de la etapa 2, obteniendo un grado de
extracción del 38,17% de ácido cítrico para el proceso global.
El desarrollo y uso de tecnologías limpias como las utilizadas en este trabajo contribuiría a
lograr alguna de las metas de los objetivos de desarrollo sostenible (ODS), concretamente del
ODS 9: Industria, innovación e infraestructuras, e indirectamente también del ODS 6: Agua
limpia y saneamiento.; Citric acid is one of the most widely used organic acids in the food industry, as it is considered
a generally recognized as safe (GRAS) additive. It is generally produced by fermentation
processes, requiring several and very expensive post-treatment stages for its recovery and
purification. In recent years, the use of clean technologies has been investigated as
alternatives for the recovery of citric acid in a more economical and environmentally
sustainable way. The main objective of this work is to evaluate the technical feasibility of a
combined process for the extraction of citric acid from dilute aqueous solutions using niosomes
and their concentration simultaneously by microfiltration, both being considered as clean
technologies. Niosomes of Span 80 (20 mM) and SDS (4 mM) surfactants were formulated by
ultrasonication, and a 0.2 µm pore size TiO2 tubular ceramic membrane was used to separate
and concentrate the niosomes with the extracted citric acid by microfiltration.
Three 1-stage extraction experiments were first performed using different concentrations of
citric acid (5, 10 and 20 mM) in the feed (400 mL) and the same volume of dispersed phase of niosomes (30 mL), under the same temperature (20 ºC) and transmembrane pressure (0.3
bar) operating conditions. Extraction equilibrium was reached for times between 22 and 30
minutes in all cases, with good adjustment of the experimental data to the proposed theoretical
model and good permeate flux values (J = 50–70 L/m2 h). Best results, with 20.03% citric acid
extraction, were obtained for the feed with the highest initial acid concentration (20 mM).
Finally, a 2-stage citric acid extraction experiment was performed, using 400 mL of the 20 mM
citric acid solution as feed for stage 1, and the permeate from stage 1 as feed for stage 2,
obtaining a citric acid extraction degree of 38.17% for the global process.
The development and use of clean technologies such as those tested in this work would
contribute to achieving some of the objectives of the sustainable development goals (SDG),
specifically SDG 9: Industry, innovation and infrastructure, and indirectly also SDG 6: Clean
water and sanitation.
Caracterización y propiedades funcionales de hidrolizados proteicos obtenidos a partir de subproductos de la industria agroalimentaria
http://hdl.handle.net/10259/7495
Caracterización y propiedades funcionales de hidrolizados proteicos obtenidos a partir de subproductos de la industria agroalimentaria
Martínez Barbáchano, Elisa
En la industria alimentaria, uno de los mayores problemas que se está intentando trabajar es
la reducción de la generación de residuos, con el fin de conseguir un desarrollo sostenible,
así como para aumentar la rentabilidad económica del proceso industrial. En casos como el
de la industria pesquera, los subproductos generados pueden representar más del 50% de la
materia prima inicial. Teniendo en cuenta el contenido proteico de estos subproductos, se ha
propuesto la obtención de hidrolizados proteicos y péptidos bioactivos dado que son una
buena fuente para la producción de nuevos ingredientes con aplicaciones tecnológicas y
funcionales en la industria alimentaria. El presente trabajo se centra en la caracterización de
hidrolizados proteicos obtenidos mediante hidrólisis con agua subcrítica (sCW) e hidrólisis
enzimática, ya que son procedimientos con un enfoque amigable con el medio ambiente.
Los resultados mostraron que se obtuvo un mayor grado de hidrolisis en el caso de los
extractos de harina de pescado y sus fracciones hidrolizados por sCW (241,80 ± 9,87 a 175,80
± 1,21 meq Leu), esto puede deberse a la mayor capacidad hidrolítica del sCW. Como se ha
observado en el análisis HPLC-SEC, estas muestras presentan moléculas de tamaño mucho
menor que en el resto de las muestras y también son las que mayor capacidad emulsionante
presentan. Por otro lado, respecto a los resultados de solubilidad, se observa que los
resultados menores se obtuvieron con las muestras de harina de pescado y fracción insoluble
hidrolizadas por sCW (71,06 % ± 18,38 y 65,18 % ± 1,34 respectivamente), lo que puede ser
debido a la alta desnaturalización de la proteína y la exposición de grupos hidrofóbicos que
como podemos observar en el caso del experimento de fluorescencia que estas muestras son
las que mayor hidrofobicidad superficial presentan (KSV = 12,138 y 12,883 respectivamente).
Finalmente, en cuanto a los resultados de tensión superficial, los mayores valores se
obtuvieron con las muestras de harina de pescado total (sCW = 52,59 ± 0,18 y Alc= 54,89 ±
0,62) que coincide con las muestras con menor estabilidad emulsionante.; In the food industry, one of the major problems being addressed is the reduction of waste
generation, in order to achieve sustainable development, as well as to increase the economic
profitability of the industrial process. In cases such as the fishing industry, the by-products
generated can represent more than 50% of the initial raw material. Taking into account the
protein content of these by-products, it has been proposed to obtain protein hydrolysates and
bioactive peptides since they are a good source for the production of new ingredients with
technological and functional applications in the food industry. The present work focuses on the
characterization of protein hydrolysates obtained by subcritical water hydrolysis (sCW) and
enzymatic hydrolysis, since these are environmentally friendly procedures.
The results showed that a higher degree of hydrolysis was obtained in the case of fish meal
extracts and their fractions hydrolyzed by sCW (241.80 ± 9.87 to 175.80 ± 1.21 meq Leu), this
may be due to the higher hydrolytic capacity of sCW. As observed in the HPLC-SEC analysis,
these samples present molecules of much smaller size than in the rest of the samples and
they are also the ones with the highest emulsifying capacity. On the other hand, regarding the
solubility results, it is observed that the lowest results were obtained with the fish meal and
insoluble fraction samples hydrolyzed by sCW (71.06 % ± 18.38 and 65.18 % ± 1.34
respectively), which may be due to the high denaturation of the protein and the exposure of
hydrophobic groups that as we can observe in the case of the fluorescence experiment that
these samples are the ones with the highest surface hydrophobicity (KSV = 12.138 and 12.883
respectively). Finally, as for the surface tension results, the highest values were obtained with
the total fish meal samples (sCW = 52.59 ± 0.18 and Alc= 54.89 ± 0.62) which coincides with
the samples with the lowest emulsifying stability.
Estudio del proceso de extracción de compuestos fenólicos a partir residuos de mazorca maíz
http://hdl.handle.net/10259/7111
Estudio del proceso de extracción de compuestos fenólicos a partir residuos de mazorca maíz
Pacio Teso, David
Corn is currently one of the most cultivated cereals in the world, obtaining many agricultural
solid residues. Corncob residue can be considered as a subproduct due to the presence of a
phenolic fraction rich in flavonoids, which could be used as a substitute of synthetic antioxidant
additives for different food and pharmaceutical applications. This work was focused on
studying different extraction processes and operating conditions aimed at the recovery of the
phenolic fraction from corncob, as well as an identification study in order valorise the final
extracts. Experiments were performed by using bath extraction with rotary agitation,
ultrasound-assisted extraction, and microwave-assisted extraction. The effects of contact time,
temperature (40 and 70ºC) and solvent (ethanol, water, and different ethanol-water mixtures)
were also examined.
Throughout the work it was possible to verify that with the use of the temperature of 70 ºC
better results of extraction of polyphenolic compounds and flavonoids were achieved; Like the
ethanol:water mixtures, they are more effective than the use of pure solvents, the 70% mixture
being the most effective. Thanks to the extractions in which mixtures are used as solvents,
better results were achieved for the percentage of total polyphenolic compounds with respect
to the total dry solids. It was verified that by means of the 70% ethanol-water mixture, the
reducing capacity of the extract was correlated with the flavonoid fraction, in extraction with
ethanol with the polyphenols and if water was used, a very poor correlation was obtained.
Regarding the identified compounds, both in the ethanol:water mixtures and in the ethanol the
same compounds were identified, although all of them in greater quantity in the mixtures, being
the 70% where the most was obtained. In the extraction with water it was also possible to
identify gallic acid, p-hydroxybenzoic acid and vanillinic acid. The compound that was identified
in the greatest amount was ethyl ferulate, followed by p-coumaric acid, syringic acid and
kaempherol. Regarding the extraction techniques, the ultrasound-assisted one turned out to
be the most effective, since compared to the agitated bath, it was possible to extract more
polyphenolic compounds and flavonoids in less time. With the use of microwaves, extraction
results were obtained that were very similar to those obtained by means of a bath, but using
only a few minutes of extraction compared to hours in the bath, thus resulting in being more
efficient.; El maíz es actualmente uno de los cereales más cultivados en el mundo, generándose gran cantidad residuos sólidos que suelen desecharse. En este sentido, la mazorca de maíz es un residuo potencialmente valorizable debido a que presenta en su estructura celulosa, lignina y una fracción fenólica rica en flavonoides, que podrían proporcionar productos con diferente aplicación en el sector químico y alimentario. El objetivo de este trabajo fue estudiar la recuperación de compuestos fenólicos a partir de residuos de mazorca utilizando diferentes técnicas de extracción y condiciones de operación. Se examinó el efecto del disolvente (etanol, agua y mezclas), de la temperatura (40 y 70 ºC), y del tipo contacto (agitación rotatoria, ultrasonidos y microondas) en la cinética de liberación de fenólicos totales y flavonoides a la fase extracto. Se recogen también los resultados del perfil de ácidos fenólicos y flavonoides recuperados bajo las diferentes condiciones de extracción utilizadas.
Evaluación de la actividad antimicrobiana in vitro e in vivo de films con compuestos a base de platino y paladio
http://hdl.handle.net/10259/6796
Evaluación de la actividad antimicrobiana in vitro e in vivo de films con compuestos a base de platino y paladio
Calle Galerón, Adriana
Tanto el paladio como el platino son compuestos con demostrada actividad
antitumoral. A lo largo de este trabajo fin de grado, se realizó un estudio de
distintos films con compuestos en base a estos elementos para evaluar si también
presentan efecto antimicrobiano sobre microorganismos patógenos y alterantes
que afectan a los alimentos.
Además se intenta determinar la concentración mínima inhibitoria (CMI) del
compuesto con mayor efecto antimicrobiano, el GAAS-9D concluyendo que es
menor de 0,5 mg/ml para la mayoría de los microorganismos testados y siendo
dicho efecto menor en film que en solución. A pesar de que en los estudios in vitro,
dicho compuesto, se presenta como una opción válida frente a distintos
microorganismos, en la prueba realizada sobre producto, mini-hamburguesas de
cerdo, no se observó ningún efecto antimicrobiano sobre la microflora nativa del
producto.; Both palladium and platinum are compounds with antitumor activity. Throughout
this final degree project, a study of different compounds based on these elements
was carried out to study the antimicrobial effect they exerted on films on pathogenic
microorganisms and more important alterations at present.
We try to determine the minimum inhibitory concentration (MIC) of one of the
studied compounds, the GAAS-9D concluding that it must be lower for 0,5 mg / ml
in some of the casesand said effect being less in film than in solution. Although in
vitro studies, this compound is presented as a valid option against different
microorganisms, in the product test, mini -pork burgers, no antimicrobial effect was
observed on the native microflora of the product