2026-04-19T07:56:57Zhttps://riubu.ubu.es/oai/requestoai:riubu.ubu.es:10259/110252025-11-05T01:05:37Zcom_10259_5088com_10259_2728col_10259_2768
Melgosa Gómez, Rodrigo
357
600
0000-0003-2130-2422
Sanz Díez, Mª Teresa
530
600
0000-0003-1799-3099
Amhamdi, Ibtissam
6ef2019f-9f03-4d48-bed3-b908ed6e4c90
600
Universidad de Burgos. Departamento de Biotecnología y Ciencia de los Alimentos
d7ac09bf-b8c0-4b30-833f-0672b8f2f022
500
2025-11-04T08:05:04Z
2025-11-04T08:05:04Z
2025-07-21
2026-12-31
https://hdl.handle.net/10259/11025
La purificación de ácido láctico, representa una de las etapas más críticas y costosas en las biorrefinerías,
limitando a menudo la sostenibilidad del proceso global. Este trabajo se centra en la evaluación de una
membrana cerámica de nanofiltración (TiO₂/Al₂O₃, 200 Da) como alternativa tecnológica para la
separación y concentración de ácido láctico. Se emplearon disoluciones sintéticas de ácido láctico,
lactato de calcio y mezclas multicomponente para analizar sistemáticamente la influencia de la presión
de operación, la composición de la mezcla y el pH de la alimentación sobre el rendimiento del proceso.
Los resultados demuestran que el pH es la variable de control dominante. La operación a pH básico o
neutro, donde el de ácido láctico se encuentra en su forma iónica (lactato), induce repulsión electrostática
con la membrana, lo que eleva la retención de forma significativa. Por el contrario, a pH ácido la
separación es ineficiente. El análisis del ensuciamiento, validado mediante un modelo de flujo límite,
confirmó que las condiciones ácidas conducen a un alto ensuciamiento irreversible (β), mientras que las
condiciones básicas garantizan una operación estable. Se observó una relación inversa entre flujo y
retención, pues para la mezcla compleja, el pH básico provocó una disminución del flujo, mientras que
para el lactato de calcio se mejoró la retención sin alterar la productividad.
Se concluye que la estrategia más eficaz y prometedora es la conversión del ácido a su sal (lactato de
calcio) y la operación del sistema a pH básico, ya que esta aproximación ofrece el mejor balance entre
alta retención y flujo estable, validando su potencial para una futura implementación industrial.
The purification of lactic acid represents one of the most critical and costly stages in biorefineries, often
limiting the sustainability of the overall process. This work focuses on the evaluation of a ceramic
nanofiltration membrane (TiO₂/Al₂O₃, 200 Da) as a technological alternative for the separation and
concentration of lactic acid. Synthetic solutions of lactic acid, calcium lactate, and multicomponent
mixtures were used to systematically analyze the influence of operating pressure, mixture composition,
and feed pH on process performance.
The results demonstrate that pH is the dominant control variable. Operating at a basic or neutral pH,
where lactic acid exists in its ionic form (lactate), induces electrostatic repulsion with the membrane,
leading to a significant increase in retention. Conversely, separation at acidic pH is inefficient. The
analysis of fouling, validated by a boundary flux model, confirmed that acidic conditions lead to high
irreversible fouling (β), whereas basic conditions ensure stable operation. A notable trade-off between
flux and retention was observed: for the complex mixture, basic pH caused a collapse in flux, while for
calcium lactate, retention was improved without sacrificing productivity.
It is concluded that the most effective and promising strategy is the conversion of the acid to its salt
form (calcium lactate) and operating the system at a basic pH. This approach offers the best balance
between high retention and stable flux, validating its potential for future industrial implementation.
application/pdf
spa
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Este documento está sujeto a una licencia de uso Creative Commons, por la cual está permitido hacer copia, distribuir y comunicar públicamente la obra siempre que se cite al autor original y no se haga de él uso comercial ni obra derivada
info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
Ácido láctico
Lactic acid
Separación de mezclas de ácido láctico mediante nanofiltración: parámetros de operación y modelado
info:eu-repo/semantics/masterThesis
info:eu-repo/semantics/acceptedVersion
THUMBNAIL
Amhamdi_Ibtissam-TFM.pdf.jpg
Amhamdi_Ibtissam-TFM.pdf.jpg
IM Thumbnail
image/jpeg
3468
https://riubu.ubu.es/bitstream/10259/11025/4/Amhamdi_Ibtissam-TFM.pdf.jpg
fd907428e419a8a8e1909bb2aab39ff8
MD5
4
LICENSE
license.txt
license.txt
text/plain; charset=utf-8
1362
https://riubu.ubu.es/bitstream/10259/11025/3/license.txt
5d013bfa6e473ff0db22cd82a4d71a70
MD5
3
CC-LICENSE
license_rdf
license_rdf
application/rdf+xml; charset=utf-8
805
https://riubu.ubu.es/bitstream/10259/11025/2/license_rdf
4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347
MD5
2
ORIGINAL
Amhamdi_Ibtissam-TFM.pdf
Amhamdi_Ibtissam-TFM.pdf
application/pdf
982893
https://riubu.ubu.es/bitstream/10259/11025/1/Amhamdi_Ibtissam-TFM.pdf
47149682b591633b22ba5b2814ee5ee6
MD5
1
10259/11025
oai:riubu.ubu.es:10259/11025
2025-11-05 02:05:37.245
Repositorio Institucional de la Universidad de Burgos
bubrep@ubu.es
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