Posada en marxa d'un equip de crioconcentració progressiva amb agitació magnètica i assajos amb solucions de sacarosa

Abstract

In the present work a new team of progressive cryoconcentration with magnetic stirring at laboratory level has been started up. Its operation and its limitations have been studied by concentrating sucrose solutions at various concentrations, modifying the temperature, the rotation speed of the magnet and the operating time. Because it was the first time that a team of these characteristics was assembled in the pilot plant of the ESAB (UPC), it began with a preliminary test to get an idea of the work ranges. 10 ml of sucrose solutions of 1, 5, 10 and 20 °Brix were concentrated for 30 minutes, at a temperature of -12°C, and maintaining 1000 rpm of the magnet. According to this preliminary test, the higher the initial concentration, the greater the retention of solids will be in the ice formed. It is also observed that in general, the level of concentration reached is low in comparison with other cryoconcentration systems. The general test consisted in concentrating 10 ml of the four sucrose solutions from the previous experiment, for 20 minutes, at two different working temperatures, -6 and -12ºC, and modifying the magnetic stirring at two rpm, 500 and 1100. The results show that the three variables (initial concentration, coolant temperature and rpm) significantly affect the parameters that characterize the cryoconcentration process: the distribution coefficient (k), the concentration index (IC) and the efficiency (eff).

En el present treball s'ha posat en marxa un nou equip de crioconcentració progressiva amb agitació magnètica a nivell laboratori. S'ha estudiat el seu funcionament i les seves limitacions, mitjançant la concentració de solucions de sacarosa a diverses concentracions, modificant la temperatura, la velocitat de gir de l'imant i el temps de funcionament. Degut a que era el primer cop que es muntava un equip d'aquestes característiques a la planta pilot de la ESAB (UPC), es va començar per un assaig preliminar per tal de fer-se una idea dels rangs de treball. Es van concentrar 10 ml de solucions de sacarosa de 1, 5, 10 i 20ºBrix durant 30 minuts, a una temperatura de -12ºC, i mantenint 1000 rpm de l'imant. Segons aquest assaig preliminar, queda clar que, a major concentració inicial, major retenció de sòlids hi haurà en el gel format. També s'observa que en general, el nivell de concentració assolit es baix en comparació amb altres sistemes de crioconcentració. L'assaig general ha consistit en concentrar 10 ml de les quatre solucions de sacarosa de l'experiment anterior, durant 20 minuts, a dues temperatures de treball diferent, -6 i -12ºC, i modificant l'agitació magnètica a dues rpm, 500 i 1100. Els resultats mostren que les tres variables (concentració inicial, temperatura del refrigerant i rpm), afecten significativament, als paràmetres que caracteritzen el procés de crioconcentració: el coeficient de distribució (k), l'índex de concentració (IC) i l'eficiència (eff).

En el presente trabajo se ha puesto en marcha un nuevo equipo de crioconcentración progresiva con agitación magnética a nivel laboratorio. Se ha estudiado su funcionamiento y sus limitaciones, mediante la concentración de soluciones de sacarosa a varias concentraciones, modificando la temperatura, la velocidad de giro del imán y el tiempo de funcionamiento. Debido a que era la primera vez que se montaba un equipo de estas características en la planta piloto de la ESAB (UPC), se empezó por un ensayo preliminar para hacerse una idea de los rangos de trabajo. Se concentraron 10 ml de soluciones de sacarosa de 1, 5, 10 y 20º Brix durante 30 minutos, a una temperatura de -12ºC, y manteniendo 1.000 rpm del imán. Según este ensayo preliminar, queda claro que, a mayor concentración inicial, mayor retención de sólidos habrá en el hielo formado. También se observa que en general, el nivel de concentración alcanzado es bajo en comparación con otros sistemas de crioconcentración. El ensayo general ha consistido en concentrar 10 ml de las cuatro soluciones de sacarosa del experimento anterior, durante 20 minutos, a dos temperaturas de trabajo diferente, -6 y -12ºC, y modificando la agitación magnética a dos rpm, 500 y 1100. Los resultados muestran que las tres variables (concentración inicial, temperatura del refrigerante y rpm), afectan significativamente, los parámetros que caracterizan el proceso de crioconcentración: el coeficiente de distribución (k), el índice de concentración (IC) y la eficiencia (eff).