| Popis: |
Cryoconcentration is a technology that uses low temperatures to achieve high concentrations. It involves the separation of soluble solids from the aqueous phase by freezing the water. This allows to obtain a concentrate of high nutritional and organoleptic quality against evaporation and membrane technology. There are several cryoconcentration methodologies, but in this work, centrifugation has been applied as an assisted technique of block cryoconcentration to maximize the Concentration Index (IC) and the Soluble Solids Recovered (SSR) of unsalted whey. An experimental design was carried out using the Response Surface Methodology (RSM) to study the effect of centrifugation factors, time and speed, on the IC and SSR response variables. This design was composed of 9 tests combining different times (20, 35 and 50 minutes) and speeds (1000, 2750 and 4500 rpm). The results concluded that the factors significantly influenced the IC and SSR response variables. The optimization of the system on both variables was also carried out. It was determined that the ideal conditions to obtain maximum SSR were at maximum speed and time (4500 rpm for 50 minutes) thus achieving a recovery of soluble solids greater than 70%. The best conditions for IC were 2130 rpm for 20 minutes, obtaining an IC of 6,7. The samples that had given the maximum IC were analysed to know the behaviour of lactose; it was concluded that lactose tends to distribute towards the concentrated fraction since the ice acts as a porous solid through which the concentrate passes. Finally, centrifuge assisted and vacuum assisted block cryoconcentration were compared. In conclusion, higher IC and SSR are achieved with the centrifuge method. La crioconcentración es una tecnología que utiliza bajas temperaturas para conseguir una alta concentración. Implica la separación de los sólidos solubles de la fase acuosa mediante la congelación del agua. Esto permite obtener un concentrado de alta calidad nutricional y organoléptica frente a la tecnología de evaporación y membrana. Existen varias metodologías de crioconcentración pero en este trabajo se ha aplicado la centrifugación como técnica asistida de la crioconcentración en bloque para maximizar el Índice de Concentración (IC) y los Sólidos Solubles Recuperados (SSR) del suero del queso sin sal. Se realizó un diseño experimental mediante la Metodología de Superficie de Respuesta (RSM) para estudiar el efecto de los factores, tiempo y velocidad de centrifugación, sobre las variables de respuesta IC y SSR. Este diseño estaba compuesto por 9 ensayos combinando distintos tiempos (20, 35 y 50 minutos) y velocidades (1000, 2750 y 4500 rpm). Los resultados concluyeron que los factores influían significativamente sobre las variables de respuesta IC y SSR. También se realizó la optimización del sistema sobre ambas variables. Se determinó que las condiciones idóneas para obtener el máximo SSR estaban a máxima velocidad y tiempo (4500 rpm durante 50 minutos) consiguiendo así una recuperación de sólidos solubles superiores al 70%. Las mejores condiciones para IC fueron 2130 rpm durante 20 minutos, obteniéndose un IC de 6,7. Se analizaron las muestras que habían dado el máximo IC, se llegó a la conclusión de que la lactosa tiende a repartirse hacia la fracción concentrada ya que el hielo actúa como un sólido poroso por el que atraviesa el concentrado. Por último, se comparó la crioconcentración en bloque asistida por centrifuga y la asistida por el vacío. Como conclusión con el método de centrifuga, se consiguen IC y SSR más elevados que por el método por vacío. La crioconcentració és una tecnologia que utilitza baixes temperatures per aconseguir una alta concentració. Implica la separació dels sòlids solubles de la fase aquosa mitjançant la congelació de l’aigua. Això permet obtenir un concentrat d’alta qualitat nutricional i organolèptica en comparació amb la tecnologia d’evaporació i membrana. Existeixen varies metodologies de crioconcentració però en aquest treball s’ha aplicat la centrifugació com a tècnica assistida de la crioconcentració en bloc per optimitzar l’Índex de Concentració (IC) i els Sòlids Solubles Recuperats (SSR) del sèrum del formatge sense sal. S’ha dut a terme un disseny experimental mitjançant la Metodologia de Superfície de Resposta (RSM) per estudiar l’efecte dels factors, temps i velocitat de centrifugació, sobre les variables de resposta IC i SSR. Aquest disseny estava compost per 9 assajos combinant diferents temps (20, 35 i 50 minuts) i velocitats (1000, 2750 i 4500 rpm). Els resultats van concloure que els factors influïen significativament sobre les variables de resposta IC i SSR. També es va realitzar l’optimització del sistema sobre les dos variables. Es va determinar que les condicions idònies per obtenir el màxim SSR eren a màxima velocitat i temps (4500 rpm durant 50 minuts) aconseguint així una recuperació de sòlids solubles superiors al 70%. Les millors condicions per IC van ser 2130 rpm durant 20 minuts, obtenint-se un IC de 6,7. Es van analitzar les mostres que havien donat el màxim IC, es va arribar a la conclusió que la lactosa tendeix a repartir-se cap a la fracció concentrada ja que el gel actua com a un sòlid porós pel qual a travessa el concentrat. Finalment es va comparar la crioconcentració en bloc assistida per centrifuga i l’assistida pel buit. Com a conclusió amb el mètode de centrifuga s’aconsegueixen IC i SSR més elevats que pel mètode del buit. Objectius de Desenvolupament Sostenible::2 - Fam zero Objectius de Desenvolupament Sostenible::9 - Indústria, Innovació i Infraestructura |
