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SAFFLOWER oil, OLIVE oil, CRYSTALLIZATION kinetics, LOW temperatures, ISOTHERMAL processes, and MELTING points

The crystallization behaviors of safflower and olive oils were investigated according to changes in volume and transmitted light intensity during isothermal storage at low temperature. The changes between the oils were significantly different even though their fatty acid compositions were similar, with oleic acid accounting for more than 75% (w/w) of the total oil. It was expected that minor components with high melting points would affect the crystallization behaviors of these oils. The crystallization processes of the oils were then analyzed using a kinetic model in which the oil crystallizes through two different processes. It is suggested that although the crystallization behaviors were apparently different, the crystallization mechanisms of these oils are essentially the same. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

SUNFLOWER seed oil, OZONIZATION, CARBONYL compounds, FATTY acids, OXIDATION, and PEROXIDES

Vegetable oils are usually rich in unsaturated fatty acids which are susceptible to oxidation. The oxidation of vegetable oils has been one of the most widely studied fields within lipid chemistry, because it alters their properties and nutritive value, inducing the formation of harmful compounds and off-flavors. Moreover, oxidized vegetable oils display altered physical and chemical properties which are conferred by the newer oxygenated compounds they contain. This is the case of ozonized oils. Ozone is a powerful oxidizing agent that mainly acts on olefinic compounds which generate ozonides and other peroxidic species that can decompose into carbonilic fragments. The action of the oxidant and the later reactions depend on the chemical environment of the reaction as well as the carbonyl termination products resulting from peroxide cleavage. In recent years, sunflower oils with different fatty acid compositions have been developed by breeding and mutagenesis. They displayed higher contents of oleic, stearic or palmitic acids, which mainly alters their triacylglycerol composition. Therefore, four different sunflower oils, common, high oleic, high stearic-high oleic and high palmitic-high oleic, were oxidized with ozone and the progress of the reaction was monitored by measuring the level of oil peroxygenation and the changes in the oils' fatty acid compositions. The peroxidated species formed during ozonation were studied by FT-IR spectroscopy. The main conclusions of this work were that ozonation caused linear oxidation rates that were similar in all the oils assayed. The addition of water accelerated oxidation, which tended to occur in linoleic polyunsaturated fatty acid The FT-IR pointed to the presence of ozonide-derived peroxides as the major oxygenated species. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

CORN oil, ANTIOXIDANTS, MICROWAVE cooking, EFFECT of heat on food, OXIDATION, and HEXANAL

Four different corn oil samples including stripped (SCO, Control), refined (RCO), stripped corn oil enriched with rosemary extract (SCO+ROS) and ascorbyl palmitate (SCO+AP) were exposed to microwave (MWH) and conventional heating (CVH). For both heating methods, peroxide value (PV) and conjugated dienes increased at up to 230 °C, at which temperature hexanal (HEX) and conjugated trienes started to increase instead. Kinetic analysis revealed that PV and HEX formation were first ordered and the reaction rate among the samples was as follows: Control > SCO+ROS > RCO > SCO+AP for PV and SCO+ROS > RCO > SCO+AP > Control for HEX. The unsaturated fatty acid contents of CVH and MWH treated samples showed 9.5 and 12.9% reduction in SCO, while they were 2.9 and 7.7% in RCO, 3.6 and 6.1% in SCO+ROS, and finally 4.0 and 4.8% in SCO+AP. It was concluded that MWH led to a more severe deterioration and that the antioxidant activity of ROS was superior to that of AP for both heating methods. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

OILSEEDS, ENZYMATIC analysis, HYDROLYSIS, RESPONSE surfaces (Statistics), EDIBLE fats & oils, and HYDROLYSIS kinetics

Phoenix tree (Firmiana simplex) seed oil is a novel oil which is rich in sterculic acid. Sterculic acid, a cyclopropene fatty acid, can be used as the inhibitor of the stearoyl-CoA desaturase system and mammary carcinomas growth. In this work, Lipozyme TLIM-catalyzed hydrolysis of the novel Phoenix tree seed oil was used to prepare sterculic acid. High temperature GC-FID and the degree of hydrolysis (DH) were used to monitor the reaction progress. Effects of reaction variables on the hydrolysis were evaluated and optimized using response surface methodology. Results showed that sterculic acid can be successfully prepared from the novel seed oil, and the effect of reaction variables on the hydrolysis decreased in the order of reaction time > enzyme load > temperature. A high yield of fatty acids (DH, 98.2±0.8%) can be obtained under optimized conditions (45 ºC, mass ratio of water to oil 10:1, enzyme load 10%, and 18 h). The Arrhenius equation for the hydrolysis was LnV0 = 9.12─4721/T. The activation energy was 39.25KJ/mol. The kinetic values for Vmax, K/m were 0.232mol/(L∙min) and 0.084 mol/L, respectively. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Amberlite 120, Esterification, Kinetics, Oleum Papaveris Seminis Oil, Response Surface Methodology, Cinética, Esterificación, Metodología de superficie respuesta, Oleum papaveris seminis, Nutrition. Foods and food supply, and TX341-641

This paper presents an acid pre-treatment process and a kinetic study for the esterification reaction of Oleum papaveris seminis oil with methanol in the presence of amberlite 120 as a solid catalyst to convert the oil into methyl esters. Response surface methodology (RSM) was applied to optimize the reaction parameters, i.e. reaction time, percentage of the catalyst and volume ratio of methanol to oil. The results revealed that 0.87% w/w of catalyst concentration and 44.70% v/v of methanol to oil ratio provided final free fatty acid (FFA) contents of 0.60% w/w at 102.40 min of reaction time. It proved that the contribution of Amberlite 120 in the esterification of FFA was highly significant. The kinetics of the esterification in Oleum papaveris seminis oil with methanol in the presence of the amberlite 120 catalyst were also investigated to establish the reaction rate constant (k), reaction order, and activation energy. The study was performed under the optimized parameters at three reaction temperatures (50, 55, and 60 ºC). The value of k was in the range of 0.013 to 0.027 min-1. The first-order kinetics’ model was suitable for this irreversible FFA esterification with the activation energy of about 60.9 KJ·mol-1.En este artículo se presenta un proceso de pre-tratamiento con ácido, y un estudio cinético de la reacción de esterificación. Se utiliza Oleum papaveris seminis con metanol en presencia de Amberlite 120 como catalizador sólido para la formación de los ésteres metílicos. Se aplicó una metodología de superficie de respuesta (RSM) para optimizar los parámetros de la reacción; es decir, tiempo de reacción, porcentaje de la relación de catalizador y volumen de metanol - aceite. Los resultados mostraron que el 0,87% w/w de la concentración de catalizador y 44,70% v/v de metanol en relación al aceite dan lugar a un contenido final de ácidos grasos libres (FFA) de 0,60% w/w en 102,40 min de tiempo de reacción. Se demostró que la contribución de Amberlite 120 en la esterificación de los FFA fue altamente significativa. La cinética de la esterificación del Oleum papaveris Seminis con metanol en presencia del catalizador Amberlite 120 también se investigó para establecer la constante de velocidad de reacción (k), orden de la reacción, y la energía de activación. El estudio se realizó bajo los parámetros optimizados a tres temperaturas de reacción (50, 55, y 60 °C). El valor de la constante k fué del rango de 0.013 a 0,027 min-1. El modelo de cinética de primer orden fue el adecuado para esta esterificación FFA irreversible con una energía de activación de aproximadamente 60,9 KJ mol -1.

Hydrolysis, Kinetics, Methyl ricinoleate, Ricinoleic acid, Ácido ricinoleico, Cinética, Hidrólisis, Metil ricinoleato, Nutrition. Foods and food supply, and TX341-641

Ricinoleic acid is an unsaturated hydroxy fatty acid that naturally occurs in castor oil in proportions of up to 85–90%. Ricinoleic acid is a potential raw material and finds several applications in coatings, lubricant formulations and pharmaceutical areas. Enzymatic hydrolysis of castor oil is preferred over conventional hydrolysis for the preparation of ricinoleic acid to avoid estolide formation. A kinetics analysis of the enzymatic hydrolysis of Methyl Ricinoleate in the presence of Candida antarctica Lipase B was carried out in this study by varying reaction temperature (40–60 °C) and enzyme concentration (2–5%). The optimal conditions were found to be 6 h reaction time, temperature 60°C, buffer to methyl ricinoleate ratio 2:1(v/w) and 4% enzyme concentration to achieve a maximum conversion of 98.5%. A first order reversible reaction kinetic model was proposed to describe this reaction and a good agreement was observed between the experimental data and the model values. The effect of temperature on the forward reaction rate constant was determined by fitting data to the Arrhenius equation. The activation energy for forward reaction was found to be 14.69 KJ·mol−1.El ácido ricinoleico es un hidroxiácido insaturado que se produce naturalmente en el aceite de ricino en proporciones de hasta el 85–90%. El ácido ricinoleico es una materia prima con gran potencial y tiene aplicaciones en revestimientos, formulaciones lubricantes y en áreas farmacéuticas. Para la preparación del ácido ricinoleico se prefiere la hidrólisis enzimática del aceite de ricino a la hidrólisis convencional, para evitar la formación de estólidos. En este estudio se llevó a cabo la cinética de la hidrólisis enzimática del ricinoleato de metilo en presencia de lipasa de Candida antarctica B mediante la variación de la temperatura de reacción (40–60 °C) y la concentración de la enzima (2–5%). Las condiciones óptimas de la reacción para alcanzar una conversión máxima de 98,5% fueron: 6 h de reacción, 60 °C, relación tampón/ ricinoleato de metilo: 2:1 (v / w) y una concentración de enzima del 4%. Se propone un modelo cinético de reacción reversible de primer orden para describir esta reacción y se observó una buena concordancia entre los datos experimentales y los valores del modelo. El efecto de la temperatura sobre la constante de velocidad de la evolución de la reacción se determinó mediante su incorporación a la ecuación de Arrhenius. La energía de activación para el progreso de la reacción se encontró que era de 14.69 KJ·mol−1.

Adsorption, Bleaching, Kinetic, Soybean oil, Tocopherols, Aceite de soja, Adsorción, Blanqueo, Cinética, Tocoferoles, Nutrition. Foods and food supply, and TX341-641

Bleaching is an important process of refining and removes impurities from edible oils. During this process, suspended materials are adsorbed at different adsorption rates, on clay particles. These adsorption rates are important to the design of the process. For this reason, both empirical and theoretical mathematical models were applied in this work in order to predict the adsorption kinetic parameters for tocopherols, peroxides and pigments. The experimental part consisted of mixing neutralized soybean oil with different concentrations of bleaching clays (0.16, 1.0 and 2.0 % w/w) in a laboratory reactor at 96 °C for a 64 min period. Results showed that the theoretical model of first order made better predictions (R2 >0.93) than the empirical models of the kinetic adsorption for tocopherols, peroxides and pigments. The determined kinetic parameters suggest that these bleaching clays presented a high capacity for pigment and peroxide adsorption. The tocopherols were lost as the bleaching clay dosage was increased.El blanqueo es un proceso importante de la refinación para remover impurezas en los aceites comestibles. Durante este proceso, el material suspendido en el aceite se adsorbe sobre las partículas de las tierras de blanqueo a diferentes velocidades, las cuales son importantes para el diseño del proceso. Por esta razón, en este trabajo se aplicaron modelos empíricos y teóricos para predecir los parámetros cinéticos de adsorción de los tocoferoles, peróxidos y pigmentos. La parte experimental consistió en mezclar aceite de soja neutralizado con diferentes concentraciones de tierras de blanqueo (0.16, 1.0 y 2.0 % p/p) en un reactor de laboratorio a 96 °C por 64 minutos. Los resultados mostraron que el modelo teórico de primer orden predice mejor (R2 >0.93) que los modelos empíricos la cinética de adsorción para tocoferoles, peróxidos y pigmentos. Los parámetros cinéticos determinados sugieren que estas tierras presentan una capacidad de adsorción alta para pigmentos y peróxidos. La pérdida de tocoferoles se incremento al aumentar la cantidad de tierras

Aerobic biodegradation, Black table olive, Depuration, Kinetics, Ozonation, Washed water, Aceituna negra de mesa, Agua de lavado, Biodegradación aerobia, Cinética, Depuración, Ozonización, Nutrition. Foods and food supply, and TX341-641

The purification of black olive washed waters has been studied by an aerobic biological treatment, an ozonation process and by the combination of both sequential processes: ozone-biological and biological-ozone. Biodegradation experiments have been carried out modifying the initial substrate and biomass concentration. In the ozonation experiments, temperature, pH and ozone partial pressure has been varied. A kinetic study applying the Contoisâmodel to the biological experimental data was performed. In the ozonation process, supposing a firsts-order kinetic reaction with respect to COD and ozone, the kinetic constant was determined. In both combined treatments, the previous stage improved the reaction rate of the second stage. For the purification of these wastewaters, an aerobic biological treatment followed by an ozonation process was the most effective sequence.Se ha estudiado la depuración de las aguas de lavado del procesado de aceitunas negras por tratamientos biológico aerobio y de ozonización y por procesos combinados secuenciales ozono-biológico y biológico-ozono. Se han llevado a cabo experimentos de biodegradación modificando las concentraciones iniciales de sustrato y de biomasa. En los experimentos de ozonización se ha variado la temperatura, el pH y la presión parcial de ozono. Se ha realizado un estudio cinético aplicando el modelo de Contois a los procesos biológicos. Considerando reacciones de primer orden respecto de la DQO, se ha determinado la constante de velocidad en los procesos de ozonización. En los tratamientos combinados, la etapa previa supuso una mejora en la constante de velocidad de la segunda etapa. La secuencia depuración biológica aerobia seguida de ozonización resultó el proceso más eficaz para el tratamiento de estas aguas.

Agitation speed, Emulsion, Impeller, Kinetics, Rheology, Agitador, Cinética, Emulsión, Reología, Velocidad de agitación, Nutrition. Foods and food supply, and TX341-641

This paper deals with the emulsification kinetics, rheological properties and droplet size distribution of oil-in-water emulsions, stabilised by non-ionic surfactant, using two different impellers, an anchor and a helical ribbon impeller. The geometric differences found between the impellers used produce a different flow pattern, that influences on the kinetics of emulsification, and so, on the droplet size distribution (DSD) and the rheological properties of the final emulsion. There are significant differences on DSD when the emulsion is processed with different impellers at low agitation speed. The mechanical spectrum of these emulsions can be explained taking into account their DSD. However, at higher agitation speeds, the mechanical spectrum can not be explained on basis their DSD.Se estudia la cinética de emulsificación, propiedades reológicas y distribución de tamaños de gota de emulsiones aceite vegetal en agua, estabilizadas con un tensioactivo no iónico, usando dos tipos de agitadores, esto es, un agitador tipo ancla y uno helicoidal. Las diferencias geométricas existentes entre los agitadores utilizados conducen a la obtención de patrones de flujo diferentes, que puede afectar a la cinética de emulsificación, y por tanto, a la distribución de tamaños de gota (DTG) y a las propiedades reológicas de la emulsión final. Existen diferencias significativas en la DTG cuando la emulsión se procesa con diferentes agitadores a bajas velocidades de agitación, correspondiendo las más favorables a aquellas preparadas con el agitador de ancla. El espectro mecánico de estas emulsiones puede explicarse atendiendo a su DTG. Sin embargo, a altas velocidades de agitación, la DTG no puede explicar las diferencias encontradas en el espectro mecánico de estas emulsiones.

Black olive, Kinetics, Ozonation, Wastewaters, Aceitunas negras, Cinética, Lejías de Aderezo, Ozonización, Nutrition. Foods and food supply, and TX341-641

Black olive wastewaters degradation by ozone has been studied. Organic matter removal was followed by means of global parameters like chemical oxygen demand, aromaticity and polyphenolic compounds. The influence of modified operating variables (temperature and pH) on evolution of this parameters was analized. Ozone consumption, ozone absorption rate and ozonation yield was also determined. Finally, a kinetic study was performed to determine the apparent kinetic constants for the chemical oxygen demand and aromaticity reductions.Se ha estudiado la depuración de las lejías residuales procedentes del aderezo de aceitunas negras mediante ozono. La reducción de la materia orgánica contaminante fue seguida por medio de parámetros globales como son la demanda química de oxígeno, la aromaticidad y los compuestos polifenólicos. En primer lugar, se ha analizado la influencia de las variables de operación modificadas (temperatura y pH) sobre la evolución de aquellos parámetros. A continuación, se ha determinado el consumo de ozono, la velocidad de absorción de ozono y el rendimiento de ozonización. Por último, se ha realizado un estudio cinético con el objeto de determinar la constante cinética para la reducción de la demanda química de oxígeno y de la aromaticidad.

Activated sludge, Aerobic biological degradation, Chemical oxidation, Kinetics, Olive mill wastewater, Ozonation, Alpechín, Cinética, Degradación biológica aerobia, Lodo activo, Oxidación química, Ozonización, Nutrition. Foods and food supply, and TX341-641

In the present work, the degradation of olive mill wastewaters previously treated by an ozonation stage has been studied by an aerobic biological oxidation. The substrate evolution (based on chemical oxygen demand), biomass (measured as volatile suspended solids) and total polyphenolic contents were followed during each experiment. A kinetic study is performed by using the Contois model, which applied to the experimental data, provides the specific kinetic parameters of this model. The deduced kinetic equation for the consume of substrate is q= 17.0 S/(18.2 X + S0 X) g COD/ gVSS. day. Moreover, others interesting biological parameters like the cellular yield coefficient and the kinetic rate constant for the endogenous metabolism were determined, obtaining a values of 0.214 g VSS/g COD and 0.167 day-1, respectively.En el presente trabajo se ha estudiado la oxidación biológica aerobia por Iodos activos de las aguas residuales de almazaras (alpechín) que previamente habían sido depuradas por una etapa química mediante ozono. La evolución del proceso biológico fue seguida midiendo la concentración de sustrato (en términos de demanda química de oxígeno), la concentración de biomasa (medida como sólidos en suspensión volátiles) y el contenido en compuestos polifenólicos totales. Se realiza un estudio cinético basado en el modelo de Contois que, aplicado a los datos experimentales, permite calcular los parámetros cinéticos específicos de este modelo. La ecuación deducida para el consumo de sustrato es q= 17.0 S/(18.2 X + S0 X), g DQO/ gSSV. día. Al mismo tiempo se han determinado otros parámetros biológicos de interés como son el coeficiente de rendimiento celular y la constante cinética correspondiente al metabolismo endógeno, obteniéndose unos valores de 0.214 g SSV/g DQO y 0.167 día-1, respectivamente.

Chemical oxidation, Kinetics, Olive mill wastewater, Ozone, Polyphenolic compounds, Alpechín, Cinética, Compuestos polifenólicos, Oxidación química, Ozono, Nutrition. Foods and food supply, and TX341-641

In the present work, the ozonation of olive mill wastewater has been studied. The evolution process was followed by measuring the chemical oxygen demand, the aromaticity and the contents of phenolic compounds. The aromaticity conversion ranged between 4.85 and 21%, chemical oxygen demand degradation varied from 3.25 to 19.4%, and the total polyphenolic reduction varied between 6.86 and 43.7%. The ozone consumption in the reduction of each variable was determined, being the average values of 57.2 g COD/mol O3, 2.9 un. Abs/mol O3 and 3.3 g polyphen./mol O3. Finally, considering a first order kinetic equation with respect to each reactant, the apparent kinetic constants are evaluated for the studied variables.En el presente trabajo se ha estudiado la ozonización de las aguas residuales provenientes de almazaras (alpechín). La evolución del proceso de degradación fue seguida por la medida de la demanda química de oxígeno (DQO), de la aromaticidad y del contenido en polifenoles totales. El tanto por ciento de DQO eliminada varía entre 3.25 y 19.4%, el de aromaticidad entre 4.85 y 21.1% y el de polifenoles totales entre 6.86 y 43.7%. Se determinó el consumo de ozono en la reducción de cada variable, dando valores medios de 57.2 g DQO/mol O3, 2.9 un. Abs/mol O3 y 3.3 g polif/mol O3. Por último, considerando una cinética de primer orden respecto de cada reaccionante, se han evaluado las constantes cinéticas aparentes respecto de cada variable.

Anaerobic digestion, Completely mixed reactor, Immobilised microorganisms, Kinetic, Olive, Waste water from washing., Aceituna, Aguas de lavado, Cinética, Digestión anaerobia, Microorganismos inmovilizados, Reactor de mezcla completa., Nutrition. Foods and food supply, and TX341-641

A kinetic study of the continuous anaerobic digestion process of wastewaters from the washing of olives prior to the oil production process was carried out in a completely mixed reactor with sepiolite immobilised biomass at 35° C. Four influent COD concentrations, 4,5, 3,5, 2,5 y 1,5 g COD/I were used as substrate operating for a hydraulic retention time range of 4,5 to 1,25 days. The Michaelis-Menten model has been applied, obtaining the values of the maximum substrate utilization rate, k( (g COD/g VSS day), and the kinetic constant of the process, Ks (g COD/I), for each influent substrate concentration studied. The values of these parameters significantly decreased with decreasing concentration of influent wastewater, showing the highest values for the greatest influent substrate concentration used as feed. The microbial yield coefficient, Yx, and sludge decay rate coefficient, kd, were also determined to be 0,14 g VSS/g COD and 0,003 days-1 respectively.Se ha efectuado un estudio cinético del proceso de digestión anaerobia en régimen continuo de aguas de lavado de aceitunas de almazara en un reactor de mezcla completa utilizando sepiolita como soporte para la inmovilización de los microorganismos responsables del proceso, a la temperatura de 35° C. Se utilizan cuatro concentraciones de sustrato como alimento, 4,5, 3,5, 2,5 y 1,5g DQO/I, operando con cada una de ellas en un rango de tiempos de retención hidráulicos de 4,5 a 1,25 días. Para ello, se aplica el método cinético de Michaelis-Menten, obteniéndose los valores de la velocidad máxima de utilización de sustrato, k(g DQO/g SSV día), y de la constante cinética del proceso, Ks (g DQO/I), para cada concentración de sustrato objeto de estudio. Se observa que estas constantes cinéticas disminuyen de forma significativa al disminuir la concentración de sustrato en el alimento, presentando los valores más elevados para la mayor concentración utilizada. Los coeficientes de producción celular, Yx, y de muerte microbiana, kd, fueron 0,14 g SSV/g DQO y 0,003 días-1 respectivamente.

Anaerobic digestion, Harvest time, Kinetics, Olive, Waters from washing, Aceituna, Aguas de lavado, Cinética, Depuración anaerobia, Período de recolección, Nutrition. Foods and food supply, and TX341-641

A kinetic study was carried out of anaerobic digestion of waste waters after washing olives used for oil production, collected at three different harvest times (December 1992, January and February 1993). A 1-litre mixed batch bioreactor operated at 35°C and containing a sepioliteimmobilized biomass was used. Assuming that the overall anaerobic digestion process conforms to a first-order kinetics, experimental data pairs, namely methane volume yield (G) and time (t), fit Roediger's equation, from which the rate coefficient values, K0, were determined in each of the situations studied. The rate coefficient considerably decreased with the han/est time, over the substrate concentration range studied (0.5-2.5 g COD/l). The average values obtained were: 1.67,1.13 and 0.75 days-1 for the waste waters corresponding to the three harvest times considered. Also, the methanogenic activity decreased with the ripening of the olives; the observed differences increased when the substrate concentration in the digester increased. The coefficients of methane yield, Yp, ranged between 0.263 (first harvest time) and 0.298 l CH4/g COD removed (third harvest time). The elimination of COD exceeded 64% in all cases.Se ha efectuado un estudio cinético del proceso de digestión anaerobia de aguas de lavado de aceitunas de almazara, obtenidas en tres épocas diferentes de la campaña oleícola (Diciembre de 1992, Enero y Febrero de 1993). El proceso se ha realizado en un reactor discontinuo con agitación de 1 litro de volumen, con biomasa inmovilizada sobre sepiolita, a la temperatura de 35°C. Admitiendo que globalmente el proceso de digestión anaerobia sigue una cinética de primer orden, se ajustan las parejas de datos experimentales, volumen de metano acumulado (G)-tiempo (t) a la ecuación de Roediger, determinándose los valores del coeficiente de velocidad, K0, para cada caso estudiado. Dentro del intervalo de concentraciones de sustrato estudiado (0.5-2.5 g DQO/l), se observa que el coeficiente de velocidad disminuye considerablemente al avanzar el período de recolección de la aceituna; los valores medios obtenidos fueron: 1.67,1.13 y 0.75 días-1 para las aguas de lavado de aceitunas correspondientes a los tres períodos de recolección considerados. De igual forma, la actividad metanogénica disminuye al aumentar el grado de maduración, aumentando estas diferencias al aumentar la concentración de sustrato en el digestor. Los coeficientes de rendimiento de producción de metano,Yp, oscilaron entre 0,263 (período 1) y 0,298 l CH4 /g DQO eliminada (período 3). Los porcentajes medios de eliminación de DQO fueron superiores al 64% en todos los casos.

Anaerobic digestion, Kinetics, Macroenergetic parameters, Virgin olive oil, Waters from washing, Aceite de oliva virgen, Aguas de lavado, Cinética, Digestión anaerobia, Parámetros macroenergéticos, Nutrition. Foods and food supply, and TX341-641

A characterization and kinetic study of the anaerobic digestion of waters from washing of virgin olive oil were carried out. The experimental setup used consisted of a 1;litre thorough mixing bioreactor that was operated at 35 °C and loaded with sepiolite-immobilized biomass at a concentration of 10.8 g VSS/L. The bioreactor worked satisfactorily for a hydraulic retention time of 1.1 to 5.0 days and eliminated more than 92% of the initial COD in all instances. Guiot's kinetic model was used to determine the macroenergetic parameters of the system, which was found to have a true yield coefficient for the biomass Y = 0.006 g VSS/g COD and a specific rate of substrate uptake for cell maintenance m = 0.072 g COD/g VSS ∙ day. According to the experimental results obtained, the rate of substrate uptake, Rs (g COD/g VSS ∙ day), was correlated with the concentration of biodegradable substrate, Sb (g COD/L), through an equation of the Michaelis-Menten type.Se ha efectuado la caracterización y un estudio cinético del proceso de digestión anaerobia de las aguas residuales obtenidas en el lavado del aceite de oliva virgen. El equipo experimental consta de un biorreactor de mezcla completa de 1 litro de volumen y opera a 35 °C con una concentración de biomasa de 10.8 g SSV/L inmovilizada sobre sepiolita. El biorreactor opera de modo satisfactorio en un rango de 5.0 a 1.1 días de tiempo de retención hidráulico, eliminando en todos los casos más del 92% de la DQO inicial. Se comprueba el modelo cinético propuesto por Guiot y con el auxilio del mismo se determinan los parámetros macroenergéticos de este sistema: Y = 0.006 (g SSV/g DQO), coeficientes de rendimiento verdadero para la biomasa y m = 0.072 (g DQO/g SSV ∙ día), velocidad específica de consumo de sustrato para el mantenimiento celular. Los datos experimentales obtenidos indican que la velocidad de consumo de sustrato Rs (g DQO/día ∙ g SSV) se correlaciona con la concentración de sustrato biodegradable, Sb (g DQO/L), mediante una ecuación tipo Michaelis-Menten.

Anaerobic digestion, Kinetics, Mesophilic process, Olive mill wastewater, Thermophilic process, Alpechín, Cinética, Depuración anaerobia, Proceso mesofílico, Proceso termofílico, Nutrition. Foods and food supply, and TX341-641

A kinetic study of anaerobic digestion of olive mill wastewater in the mesophilic (from 30ºC to 40°C) and thermophilic (from 50ºC to 60ºC) ranges of temperature has been carried out. Two reactors containing suspended biomass were used. The Chen-Hashimoto substrate utilization kinetic model has been applied, obtaining the values of the maximum specific growth rate of microorganisms, μmax,. and the kinetic constant, K, for each case studied. The obtained results showed an increase of 55% and 34% for μmax and K, respectively, of the thermophilic anaerobic digestion process in relation to the mesophilic process. The substrate utilization maximum rate value was reached for the hydraulic retention times of 7,7 and 11,6 days, for the thermophilic and mesophilic processes, respectively.Se ha efectuado un estudio cinético del proceso de digestión anaerobia del alpechín en los intervalos mesofílico (de 30ºC a 40ºC) y termofílico (de 50ºC a 60°C) de temperatura, utilizando dos reactores de lecho fluidizado con biomasa suspendida. Se aplica el modelo de utilización de sustrato propuesto por Chen- Hashimoto, obteniéndose los valores de la velocidad máxima de crecimiento específico de microorganismos, μmax, y de la constante cinética del proceso, K, para cada uno de los casos estudiados. Se obtiene un aumento de los parámetros cinéticos μmax. y K, del 55% y 34% respectivamente, en el proceso de digestión anaerobia termofílico respecto al mesofílico. El valor máximo en la velocidad volumétrica de utilización de sustrato se alcanza para un tiempo de retención hidráulico de 7,7 y 11,6 días en los procesos termofílico y mesofílico, respectivamente.

Anaerobic digestion, Kinetics, Support, Table black olive, Wastewater, Aceituna negra de mesa, Agua residual, Cinética, Depuración anaerobia, Soporte, Nutrition. Foods and food supply, and TX341-641

A kinetic study of the anaerobic digestion process of wastewaters from black olive preparation was carried out. The bioreactors used accommodated various suspended micronized clay supports of different chemical composition (Sepiolite and Bentonite). Assuming that the overall anaerobic digestion process conforms to a first-order kinetics, experimental data pairs, namely the methane volume yielded (G) and the time (t) fitted the equation: G=Gm·[1-exp (-Ko·t)], the rate coefficient, Ko, was determined in each of the situations studied. The support used has a marked influence on the kinetic constant of the process; the Sepiolite support yields significantly the highest values. The average Ko values, obtained in the rank of COD between 0 and 1 g/L were: 1,83 days-1 (Sepiolite) and 1,23 days-1 (Bentonite). For values of COD greater than 1g/L, the specific rate constant decreased when the volume of wastewater added or substrate concentration was increased. The yield coefficients of methane, Yp/s, were 333 and 316 mL CH4/g COD for the Sepiolite and Bentonite reactor, respectively. Treatment yields of COD were above 95% in all the cases.Se ha efectuado un estudio cinético del proceso de digestión anaerobia de las aguas residuales obtenidas en la elaboración de aceitunas negras, mediante biorreactores que contienen en suspensión soportes micronizados de tipo arcilloso de distinta composición química (Sepiolita y Bentonita). Admitiendo que globalmente el proceso de digestión anaerobia sigue una cinética de primer orden, se ajustan las parejas de datos experimentales, volumen de metano acumulado (G), tiempo (t) a la ecuación: G=Gm·[1-exp (-Ko·t)], determinándose los valores del coeficiente de velocidad Ko, para cada caso estudiado. El soporte utilizado ejerce una influencia acusada sobre la constante cinética del proceso, presentando valores significativamente mayores en el digestor con Sepiolita. Los valores medios obtenidos, dentro del intervalo de DQO comprendido entre 0 y 1 g/l fueron: 1,83 días-1 (Sepiolita) y 1.23 días-1 (Bentonita). Para concentraciones de sustrato superiores, la constante cinética del proceso disminuye al aumentar el volumen de agua residual añadido a los digestores. Los coeficientes de rendimiento de producción de metano, Yp/s, fueron de 333 y 316 mL CH4/g DQO para los reactores con soportes Sepiolita y Bentonita, respectivamente. Los porcentajes de eliminación de DQO son superiores al 95% en todos los casos.

Alpechín, Cinética, Digestión anaerobia, Geotrichum candidum, Olivex, Pretratamiento aerobio, Nutrition. Foods and food supply, and TX341-641

A kinetic study of the anaerobic digestion of olive mill wastewater (OMW) which was obtained with the technological helper "Olivex", was carried out. An identical wastewater, obtained without this enzyme was also used. Both OMW were pre-treated aerobically with Geotrichum Candidum to eliminate the greater part of the phenolic compounds responsible for inhibition. The anaerobic process was carried out in bioreactors with microorganisms immobilized on two micronized clay supports, Sepiolite and Bentonite. Assuming that the overall anaerobic digestion process conforms to a first-order kinetic, specific rate constants, Ko, were obtained by using the Roediger's equation in each case. In contrast to what takes place with both OMW without pretreatment, kinetic constant was observed virtually constant when the substrate concentration was increased, in the range of COD (chemical oxygen demand) studied. The mean value of this kinetic parameter was a 40% larger for the OMW obtained with Olivex compared to the reference OMW, in the two digesters used. Sepiolite favoured the kinetic and increased the yield coefficient compared to Bentonite.Se ha efectuado un estudio cinético del proceso de digestión anaerobia de un alpechín obtenido con el coadyuvante tecnológico "Olivex" en comparación con un testigo obtenido sin este enzima, que previamente han sido tratados de forma aerobia con Geotrichum Candidum para eliminar la mayor parte de los compuestos fenólicos responsables de su poder inhibidor. El proceso anaerobio se ha realizado en biorreactores con microorganismos inmovilizados en dos soportes micronizados arcillosos, Sepiolita y Bentonita. Admitiendo que globalmente el proceso de digestión anaerobia sigue una cinética de primer orden, se obtienen las constantes específicas de velocidad, Ko, para cada caso estudiado usando la ecuación de Roediger. A diferencia de lo que ocurre con ambos alpechines sin pretratar, la constante cinética se mantiene prácticamente constante al aumentar la concentración de sustrato, dentro del intervalo DQO (demanda química de oxígeno) estudiado, no apreciándose fenómenos de inhibición. El valor medio de este parámetro cinético para el alpechín obtenido con Olivex es más del 40% superior que el correspondiente al alpechín testigo en los dos digestores utilizados. El soporte Sepiolita favorece la cinética y aumenta el coeficiente de rendimiento respecto a la Bentonita.

Anaerobic digestion, Kinetics, Olive mill wastewater, Alpechín, Cinética, Digestión anaerobia, Olivex, Nutrition. Foods and food supply, and TX341-641

A kinetic study of the anaerobic digestion of olive mill wastewater, which was obtained with the technological helper "Olivex" (Carbohydrase -pectinases, cellulases and hemicellulases- from the Aspergillus aculeatus) was carried out. An identical wastewater, obtained without this enzymatic formulation was also used. The process was carried out in bioreactors with microorganisms immobilized on two micronized clay supports, Sepiolite and Bentonite. The methane volume-time data pairs obtained were used to calculate the specific rate constant, Ko, by using the Roediger's equation. A decrease of the specific rate constant value was observed over the substrate concentration studied when the volume of wastewater added was increased; this confirmed the occurrence of an inhibition process, which was more marked for the olive mill wastewater obtained with Olivex. The Levenspiel's model was used to obtain the inhibition constants of this process.Se ha efectuado un estudio cinético del proceso de digestión anaerobia de un alpechín obtenido con el coadyuvante tecnológico "Olivex" (Carbohidrasa -pectinasas, celulasas y hemicelulasas- procedente de Aspergillus aculeatus) en comparación con un testigo obtenido sin esta formulación enzimática. El proceso se ha realizado en biorreactores con microorganismos inmovilizados en dos soportes micronizados arcillosos, Sepiolita y Bentonita. A partir de los datos volumen de metano-tiempo, se calculan las constantes específicas de velocidad, Ko, utilizando la ecuación de Roediger. Dentro del rango de concentración de sustrato estudiado se observa una disminución de la constante cinética al aumentar el volumen de residuo añadido a los digestores lo que confirma la existencia de un proceso de inhibición, que es más acusado en el caso del alpechín obtenido con Olivex. Para determinar las constantes de inhibición del proceso se utiliza el modelo propuesto por Levenspiel.