Recuperación de ácidos orgánicos y biosurfactantes a partir de un proceso híbrido de filtración y extracción líquido-sólido con resinas de los licores de lavado de maíz
View/Open
Cita com:
hdl:2117/389838
Author's e-mailhajarlehmamigmail.com
Document typeBachelor thesis
Date2023-05-25
Rights accessOpen Access
All rights reserved. This work is protected by the corresponding intellectual and industrial
property rights. Without prejudice to any existing legal exemptions, reproduction, distribution, public
communication or transformation of this work are prohibited without permission of the copyright holder
Abstract
Los licores de lavado de maíz, conocidos como CSL de sus siglas en inglés corn steep liquor, son un
subproducto secundario que surge de la molienda del maíz por vía húmeda, y que representa una
fuente directa de biocompuestos de interés industrial. De entre ellos, el ácido láctico y los
biosurfactantes son especialmente atractivos debido a sus significantes aplicaciones en la industria,
como la alimentaria o la química, entre otras. La finalidad de este trabajo final de grado (TFG) es el
estudio de la recuperación selectiva de biosurfactantes y ácido láctico de los licores de lavado de maíz
mediante un proceso de extracción líquido-sólido empleando dos tipos de resinas diferentes: la MN102
y la MTS9850.
Se han realizado estudios por separado en columnas de lecho fijo para determinar el comportamiento
de las dos resinas empleadas y ver, posteriormente, su eficacia en un proceso empleando las dos
resinas en serie. Se ha trabajado a un caudal de sorción de 0,20 mL/min y 0,05 mL/min para el proceso
de desorción. Con estos parámetros se ha obtenido una capacidad máxima de adsorción y desorción
de biosurfactantes con la resina MN102 de 23,68 mg/g y 18,05 mg/g, respectivamente, además de un
porcentaje de recuperación del 76,23%. Por otro lado, se ha evaluado la capacidad de extracción del
ácido láctico con la resina MTS9850 y se han adquirido unos resultados más favorables con respecto a
la capacidad de extracción de este compuesto orgánico, logrando obtener una capacidad de sorción y
elución de 30,26 mg/g y 29,94 mg/g de resina, respectivamente, y un porcentaje de recuperación del
98,94%.
Finalmente, se ha evaluado la integración de estas dos resinas en un proceso líquido-sólido en serie.
En primer lugar,se adsorbió el ácido láctico con la resina MTS9850 y posteriormente el licor exento de
este biocompuesto fue la alimentación del proceso con la resina MN102 para la recuperación de
biosurfactantes. Los resultados que se han obtenido en base a la capacidad de sorción y desorción de
biosurfactantes con este proceso han sido de 40,05 mg/g y 40,01 mg/g, respectivamente. Los datos
obtenidos de la integración de la resina MTS9850 y la MN102 muestran resultados prometedores y
han otorgado unos hallazgos que podrían tener una base significativa en procesos de downstream en
el campo biotecnológico. Els licors de rentat de blat de moro, coneguts com a CSL de les sigles en anglès corn steep liquor, són
un subproducte secundari que sorgeix de la moltà del blat de moro per via humida, i que representa
una font directa de biocompostos d'interès industrial. D’entre ells, l'àcid làctic i els biosurfactantes són
especialment atractius a causa de les seves significants aplicacions en la indústria, com l'alimentària o
la química, entre altres. La finalitat d'aquest treball final de grau (TFG) és l'estudi de la recuperació
selectiva de biosurfactants i àcid làctic dels licors de rentat de blat de moro mitjançant un procés
d'extracció líquid-sòlid emprant dos tipus de resines diferents: la MN102 i la MTS9850 .
S'han realitzat estudis per separat en columnes de llit fix per determinar el comportament de les dues
resines emprades i veure'n, posteriorment, la eficàcia en un procés emprant les dues resines en sèrie.
S'ha treballat un cabal de sorció de 0,20 mL/min i 0,05 mL/min per al procés de desorció. Amb aquests
paràmetres s’ha obtingut una capacitat màxima d’adsorció i desorció de biosurfactants amb la resina
MN102 de 23,68 mg/g i 18,05 mg/g, respectivament, a més d’un percentatge de recuperació del
76,23%. D’altra banda, s’ha avaluat la capacitat d’extracció de l’àcid làctic amb la resina MTS9850 i
s’han adquirit uns resultats més favorables respecte a la capacitat d’extracció d’aquest compost
orgànic, aconseguint obtenir una capacitat de sorció i elució de 30,26 mg/g i 29,94 mg/g de resina,
respectivament, i un percentatge de recuperació del 98,94%.
Finalment, s'ha avaluat la integració d'aquestes dues resines en un procés líquid-sòlid en sèrie. En
primer lloc, es va absorbir l'àcid làctic amb la resina MTS9850 i posteriorment el licor exempt d'aquest
biocompost va ser l'alimentació del procés amb la resina MN102 per recuperar biosurfactants. Els
resultats que s'han obtingut sobre la base de la capacitat de sorció i desorció de biosurfactants amb
aquest procés han estat de 40,05 mg/g i 40,01 mg/g, respectivament. Les dades obtingudes de la
integració de la resina MTS9850 i la MN102 mostren resultats prometedors i han atorgat unes troballes
que podrien tenir una base significativa en processos de downstream al camp biotecnològic. Corn wash liquor, known as CSL (corn steep liquor), is a secondary by-product of the wet milling of
corn, and represents a direct source of biocompounds of industrial interest. Among them, lactic acid
and biosurfactants are particularly attractive due to their significant applications in the food and
chemical industries, among others. The aim of this final degree thesis (TFG) is to study the selective
recovery of biosurfactants and lactic acid from corn washing liquors by means of a liquid-solid
extraction process using two different types of resins: MN102 and MTS9850.
Separate studies have been carried out in fixed-bed columns to determine the behaviour of the two
resins used and, subsequently, to see their efficiency in a process using the two resins in series. A
sorption flow rate of 0.20 mL/min and 0.05 mL/min was used for the desorption process. With these
parameters, a maximum adsorption and desorption capacity of biosurfactants was obtained with the
MN102 resin of 23.68 mg/g and 18.05 mg/g, respectively, as well as a recovery percentage of 76.23%.
On the other hand, the extraction capacity of lactic acid has been evaluated with the MTS9850 resin
and more favourable results have been obtained with respect to the extraction capacity of this organic
compound, obtaining a sorption and elution capacity of 30.26 mg/g and 29.94 mg/g of resin,
respectively, and a recovery percentage of 98.94%.
Finally, the integration of these two resins in a serial liquid-solid process has been evaluated. First, lactic
acid was adsorbed with the MTS9850 resin and then the liquor free of this biocomposite was fed to
the process with the MN102 resin for the recovery of biosurfactants. The results obtained based on
the sorption and desorption capacity of biosurfactants with this process were 40.05 mg/g and 40.01
mg/g, respectively. The data obtained from the integration of MTS9850 and MN102 resin show
promising results and have provided findings that could have a significant basis in downstream
processes in the biotechnological field.
SubjectsBiosurfactants, Naphthenic acids, Resins, Lactic acid, Biosurfactants, Àcids orgànics, Gomes i resines, Àcid làctic
DegreeGRAU EN ENGINYERIA QUÍMICA (Pla 2009)
Files | Description | Size | Format | View |
---|---|---|---|---|
TFG_Hajar_Lehmami_Legsaier.pdf | 1,761Mb | View/Open |