https://hdl.handle.net/10259/9434 Mon, 27 Apr 2026 20:57:47 GMT 2026-04-27T20:57:47Z https://hdl.handle.net/10259/10883 Estudios de adsorción y desorción de furfural en lecho fijo empleando resinas poliaromáticas Alonso Arranz, Helena En este trabajo se ha estudiado la viabilidad de la adsorción con la resina polimérica amberlite XAD-4 como proceso de purificación para la recuperación de furfural de hidrolizados en agua subcrítica obtenidos a partir de rastrojo de maíz. Se analizó el equilibrio de adsorción, obteniéndose una isoterma de adsorción física monocapa favorable para concentraciones de resina superiores al 2 % (p/v). También se examinó el equilibrio de desorción para seleccionar un agente de desorción adecuado, optándose finalmente por el agua. Después de realizar diversos estudios cinéticos con soluciones acuosas sintéticas de furfural, se determinaron las condiciones óptimas para los procesos de adsorción/desorción en un sistema de lecho fijo y se aplicaron al hidrolizado de agua subcrítica. Se alcanzó un rendimiento del 74,03% en la etapa de adsorción y del 91% en la de desorción. Se obtuvo un rendimiento global de extracción de furfural cercano al 60% con una pureza del 99%.; Corn is the second most abundant cereal crop in the world, growing more than 1100 million tonnes in 2022 and 3,6 million tonnes in Spain. Its stem and leaves have a rich composition in hemicellulose, cellulose and lignin, making the use of corn waste a more sustainable alternative as lignocellulosic biomass for furfural production. Furfural is an aromatic aldehyde with several applications such as being a great fungicidal agent, removing aromatic compounds from diesel or its use as raw material in the production of succinic acid, tetrahydrofuran or furoic acids. Furfural is industrially produced through an acid-base homogeneous catalysis. First, a sulphuric acid hydrolysis of lignocellulosic biomass followed by purification process. In this work, the feasibility of adsorption as a downstream purification process for the recovery of furfural from subcritical water hydrolysates from corn solid waste was studied. The adsorption equilibrium was studied, obtaining a favorable single-layer physical adsorption isotherm for resin concentrations above 2 % (w/v) and determining the negative influence of temperature on the process. Desorption equilibrium was studied to choose the appropriate desorption agent, ultimately going for water. After various kinetic studies with aqueous solutions of furfural, optimal conditions for adsorption/desorption processes in fixed-bed were determined, which were applied to the subcritical water hydrolysate. A yield of 74,03 % was obtained for the adsorption stage and 91, % for desorption, althougt the latter was the limiting stage of the process. A total yield of furfural extraction of nearly 60 % and a purity of 99 % were obtained. Thu, 21 Mar 2024 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/10259/10883 2024-03-21T00:00:00Z https://hdl.handle.net/10259/9647 Evaluación del proceso de nanofiltración para la separación de mezclas con ácido láctico Loa Benito, Mario El objetivo de este estudio es la obtención y caracterización de extractos ricos en ácido láctico a partir de rastrojos de maíz mediante el uso de tecnologías limpias, con el propósito de contribuir a un futuro más sostenible. Además, se estudió el proceso de separación de ácido láctico en disoluciones sintéticas mediante membranas cerámicas de nanofiltración. En la primera parte del estudio, se generó ácido láctico a partir de biomasa lignocelulósica de 2ª generación procedente de cultivos de maíz mediante diferentes procesos de hidrólisis. Con el fin de maximizar la producción de ácido láctico, se escogió como catalizador de la reacción iterbio (Yb). La reacción de hidrólisis de biomasa se llevó a cabo mediante dos métodos diferentes: hidrólisis de agua subcrítica (sCW) e hidrólisis en reactor de microondas (MW). Se comparó la producción de ácido láctico a partir de diferentes porcentajes de biomasa (5 %, 8 %, 10 %), en dos procesos que son notablemente diferentes. De este modo, se determinó que el proceso con mejores resultados de generación de ácido láctico fue la hidrólisis en agua subcrítica de maíz al 5 %, con un rendimiento del 19 % y una concentración de 7,7 g/L en 200 mL de caldo hidrolizado. La hidrólisis MW también arrojó resultados prometedores, pero con bajos volúmenes de producción. En la segunda parte del estudio se caracterizó la bomba Cat Pump 3CP Plunger Pump Model: 3CP1241, y las membranas cerámicas de INOPOR de composición TiO2 y Al2O3. Durante el proceso de separación por nanofiltración del ácido láctico, se estudiaron diferentes factores que influyen en el proceso de separación. Se evaluó el efecto del pH de la disolución, la concentración de ácido láctico en la alimentación, o la adición de otros ácidos en el proceso de separación por membranas. Los resultados mostraron que la disminución del tamaño de poro de las membranas fomentaba que el ácido láctico permaneciera en el flujo de retenido. Al mantener las condiciones de trabajo de pH 6 y concentración 8 g/L mejoran notablemente los resultados de separación del ácido láctico por nanofiltración. Para poder estudiar el efecto que tienen estas condiciones de experimentación con mayor profundidad, se preparó un ensayo de separación por nanofiltración a VRF=2. Durante este ensayo de mayor tiempo de duración se pudo estudiar la tendencia de la concentración de permeado bajo estas condiciones, y otros valores como el factor de retención (Ri) o el factor de concentración (Ci). https://hdl.handle.net/10259/9647 https://hdl.handle.net/10259/9132 Extracción con agua subcrítica y ultrafiltración para la obtención de pecto-oligosacáridos a partir de residuos de piel cebolla Hernández Manchado, Javier In this work the purification by ultrafiltration using tubular ceramic membranes of pectic oligosaccharides (POS) extracted from onion skin wastes (OSW) was studied. In the first stage of the work, subcritical water was used to promote the hydrolysis of OSW and obtain a liquid hydrolysate rich in POS. For this purpose, three different combinations of temperature and extraction time (115 ºC – 180 min; 125 ºC – 150 min and 135 ºC – 90 min) were used in a batch extractor at 25 bar. In order to consider the combined effect of the temperature and the extraction time, the severity factor (log Ro) was calculated, resulting to be in the range 2.88 to 3.29. The best results in terms of POS concentration (5643 ± 84 mg/L) in the hydrolysate was obtained in the experiment carried out at 125 ºC (log Ro = 3.16). It was also possible to demonstrate that the composition of the liquid hydrolysate was strongly influenced by the extraction conditions: the higher the severity factor the higher the concentration of impurities (organic acids, HMF and furfural) and higher the POS hydrolysis rate. This was demonstrated by the increased concentration of free monosaccharides (glucose, xylose, galactose and arabinose) and the decrease in the POS molecular weight. In the second stage of the work, the aim was to study the separation of POS from the impurities formed during the subcritical water hydrolysis stage, using an ultrafiltration process in diafiltration mode. For this purpose, a 50 kDa tubular membrane was firstly used (Tami Industries, active layer of TiO2 and 132 cm2 of effective area). The fouling mechanism, hydraulic resistance and the purification extent were studied. Important differences in the permeate flux (J) were observed as a function of the subcritical water hydrolysate composition. The permeate flux obtained when filtering the 115 ºC hydrolysate decreased dramatically at the beginning of the experiment to achieve a constant value, whereas the hydrolysates obtained at 125 and 135 ºC exhibited a different behaviour: an initial fast decline of the permeate flux followed by a slower continuous decrease. This result for 125 and 135 ºC hydrolysates can be justified due to the effects of the membrane fouling (fouling mechanism was cake layer formation, according to Hermia’s model). Using this 50 kDa membrane, the POS recovery was 76 % (115 ºC hydrolysate), 58 % for the 125 ºC hydrolysate and 56% for the 135 ºC hydrolysate. In all the cases, a complete removal of the impurities was achieved after the dilution factor of 3.5. To complete the purification experiments, the effect of the removal of the colloidal matter (by centrifugation) present in the 125 ºC hydrolysate was studied using two different membranes (50 and 5 kDa). In the hydrolysate, it was observed the formation of a black precipitate that was responsible for the membrane fouling, hindering the filtration process. The removal of this colloidal matter, which did not affect the POS fraction, was responsible for the reduction of the colour of the hydrolysate by 60 % and the promotion of the filtration process (a faster removal of the impurities was achieved) without loss of the POS fraction. Finally, when a 5 kDa membrane was used, the retention of the POS fraction was higher than 80 % in comparison to the 60 % obtained for the 50 kDa membrane. https://hdl.handle.net/10259/9132 https://hdl.handle.net/10259/7711 Estudio sobre hidrólisis proteica con agua subcrítica para la valorización de subproductos marinos Álvarez Soto, Belén La conversión de los subproductos de la industria pesquera en nuevas aplicaciones sienta las bases hacia un futuro más sostenible. Las proteínas de pescado presentan una composición rica en aminoácidos esenciales, de ahí que sea necesario su aprovechamiento. Este trabajo se basa en la optimización de la extracción de proteína soluble de harina de pescado a diferentes temperaturas (20, 50 y 80 ºC) y a diferentes concentraciones (4, 8, 16, 24, 50 g/100mL) para su valoración, empleando tecnologías verdes. Con el objetivo de obtener la fracción proteica hidrolizada del extracto de proteína mediante dos técnicas y así poder evaluar el perfil de aminoácidos libres y el rendimiento de las mismas mediante el grado de hidrólisis. Se lleva a cabo la hidrólisis mediante agua subcrítica (sCW) a diferentes temperaturas (140, 160 y 180 ºC), presurizando con dos gases (N2 y CO2) y la hidrólisis enzimática bajo la acción de dos enzimas comerciales: Alcalasa y Novozym. Una vez optimizadas las condiciones de la extracción de proteína soluble y las hidrólisis se realiza una experiencia con harina de pescado desengrasada para comprobar si existen diferencias debido a la presencia o ausencia de grasa. También se comprueban la distribución de pesos moleculares de los hidrolizados y su capacidad antioxidante.; The transformation of by-products from the fishing industry into products for new applications lays the foundation for a more sustainable future. Fish proteins have a high content of essential amino acids, hence the need to exploit them. This work is based on the optimization of the extraction of soluble protein from fish flour at different temperatures (20, 50 and 80ºC) and at different concentrations (4, 8, 16, 24 and 50g/100mL) for its evaluation using green technologies. With the objective of obtaining the hydrolyzed proteic fraction of the protein extract trough two different techniques and thus being able to evaluate their yield by comparing the degree of hydrolysis and the profile of free amino acids obtained. Hydrolysis is carried out using subcritical water (sCW) at different temperatures (140, 160 and 180ºC), pressurizing with two gases (N2 and CO2). Enzymatic hydrolysis is implemented under the action of two commercial enzymes: Alcalase and Novozym. Once the conditions for the extraction of soluble protein and the hydrolysis have been optimized, an experiment is carried out with defatted fish flour to check if there are differences due to the presence or absence of fat. The molecular weight distribution of the hydrolysates and their antioxidant capacity are also checked. https://hdl.handle.net/10259/7711