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PLANTA PILOTO PARA LA PRODUCCIÓN DE HIDROLIZADOS ENZIMÁTICOS DE PROTEÍNAS
LÁCTEAS
F. Camacho, P. González-Tello, M.P. Páez,
E.M. Guadix, G. Luzón, C.A. Prieto
Departamento de Ingeniería Química
Universidad de Granada
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REACCIÓN DE HIDRÓLISIS
22 NHPCOOHPOHPNHCOP −+−⇒+−−−+− +−⇔− HCOOPCOOHP ++ +−⇔− HNHPNHP 23
cambios en pH
0.00
0.25
0.50
0.75
1.00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
pH
+NH3-P-COOH+NH3-P-COO-NH2-P-COO-
cambios en
osmolaridad
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HIDRÓLISIS DE PROTEÍNAS
EFECTO SOBRE LAS
PROPIEDADES FUNCIONALES
EFECTO SOBRE LAS
PROPIEDADES NUTRICIONALES
Solubilidad
Adsorción de humedad
Actividad emulsificante
Poder espumante
Viscosidad
Gelación
Digestibilidad
Absorción intestinal
Palatabilidad
Alergenicidad
Bioactividad
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PROCESO
hidrólisis concentración
secado envasado
reactor discontinuo
reactor enzimas inmovilizadas
reactor de membrana
mezclador
evaporador
equipo de filtración
Secadero por atomización
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PRODUCCIÓN DE HIDROLIZADOS
Simplicidad de diseño y operación
Equipamiento de control no costoso
Flexibilidad de la operación
Altas concentraciones de sustrato
Coste de enzima, energético y de mano de obra elevados
Gran superficie de implantación
Proceso lento
Control de calidad difícil
Operación continua
Reutilización de enzima
Mejora del control del proceso
Consistencia de las propiedades funcionales
Alto coste de inmovilización de enzima.
Pérdida de actividad enzimática
Uso de enzimas solubles
Control del producto
Alta conversión
Flexibilidad operacional
Alta capacidad
Fuga de enzima a través de la membrana
Efectos de cizalladura
Concentración por polarización
Colmatación de la membrana
REACTORES DISCONTINUOS
REACTORES DE ENZIMAS INMOVILIZADAS
REACTORES DE MEMBRANA
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REACTOR DE MEMBRANA
Filtrado
M
Alimentación
RetenidoFI
FI
PfCPfI
PsI
PsC
PeI PeC
pHI
pHCTC
REACTOR
MEMBRANABOMBA
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CONTROL DE LA HIDRÓLISIS
totalescospeptídienlacesoshidrolizadcospeptídienlacesx =Grado de hidrólisis
Métodos Determinación de nitrógeno soluble
método Kjeldahl reacción de Biuret
Determinación de los grupos α-amino libres
ninhidrina TNBS OPA
Valoración del protón método del pH-stato
Medida del descenso del punto de congelación
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0
20
40
60
80
100
0 50 100 150 200
t, min
% in
itial
act
ivity
CSTMRCSTR (w/o membrane)
actividad enzimática
0
20
40
60
80
100
0 200 400 600t, min
% in
itial
act
ivity
CSTRCSTR w/o membraneCSTMR
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Reactor de membrana
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 250 500 750 1000
t (min)
J (L
/(m2 h)
)
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Reactor de membrana
0.00
0.25
0.50
0.75
1.00
0 250 500 750 1000
t (min)
X
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Reactor de membrana
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0 250 500 750 1000
t (min)
DH
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Sustrato WPC hidrolizado
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REACTOR DE MEMBRANA vs REACTOR DISCONTINUO
Capacidad comparada
τ0
f
eN
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Reactor de membrana
ReactorDepósito alimentación Depósito
producto
Control de pH
Módulo dmembran
ReactorDepósito alimentación Depósito
producto
Control de pH
Módulo dmembran
ReactorDepósito alimentación Depósito
producto
Control de pH
Módulo dmembran
ReactorDepósito alimentación Depósito
producto
Control de pH
Módulo dmembran
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Reactor de membrana
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Concentración ósmosis inversa
Secado por atomización