Centro UTN QUIMOBI - Difusión Científica - Artículos de Revista
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Item Evaluación de variables para la producción de metil ésteres a partir de aceite de semilla de algodón asistido por ultrasonido(2014-06-01) Morales, Walter Gustavo; Zurko, Vanessa; Sequeira, Alfredo Fabián; Chamorro, Ester RamonaEl uso de la radiación ultrasónica como una nueva herramienta de mezcla, más eficiente en la producción de biodiesel brinda una alternativa a los métodos convencionales de producción. La energía del ultrasonido mejora la transferencia de masa entre los reactivos no miscibles a través de la cavitación ultrasónica lo que genera no solo una mayor eficiencia en la reacción y ahorro de tiempo, sino que además puede ser económicamente viable, ya que requiere poca cantidad de catalizador y sólo entre un tercio y la mitad de la energía que se consume por agitación mecánica debido a que maximiza el área superficial de la interfase entre los reactivos no miscibles y con consumos de energía más bajos que la de los reactores agitados. en este trabajo se evalúan los resultados de reacciones asistidas por ultrasonido utilizando un plan de trabajo donde se varían los parámetros tiempo de reacción, relación molar aceite/alcohol, cantidad de catalizador y temperatura; manteniendo constantes los parámetros de frecuenta y potencia del baño de ultrasonido. Se lograron conversiones superiores al 90% de triglicéridos a metil ésteres.Item Antibacterial activity of Citrus paradisi essential oil(2015-04-12) Vasek, Olga; Cáceres, Liliana Mariel; Chamorro, Ester Ramona; Velasco, Gustavo AdolfoThe aim of this work was to determine the effectiveness of Grapefruit (Citrus paradisi) essential oil to inhibit the growth of wild food-borne spoilage and pathogenic bacterial strains. Additionally, the chemical composition and physical properties of this essential oil was evaluated. Essential oil was obtained as a byproduct from agro-processing industry in the province of Corrientes, Argentina. Monoterpene hydrocarbon limonene representing 93% (v/v), quantified by gas chromatography, was the major component of essential oil. Citrus paradisi essential oil inhibited growth of Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. diacetylactis, Leuconostoc mesenteroides subsp. dextranicum and Lactobacillus plantarum. The lowest concentration of essential oil (4.29ppm) was required to inhibit Lactococcus lactis subsp. lactis 207c VCOR (8.27±0.13 log10 CFU/ml) according to the Minimum Inhibitory Concentration. The effect of this oil on growth of wild strain 207c VCOR (9.17±0.024 log10 CFU/ml) was determined at different times by total count and spectrophotometric absorption to 560 nm. At the moment of essential oil injection, the number of microorganisms was 1.29±0.17x109 CFU/ml and, at 24 hours of contact, only 6.3±0.5x106 CFU/ml was detected. These results show that oil has a bactericidal effect if counts with and without addition of essential oil were compared. The loss of viability was 1.82x109 CFU/ml under these experimental conditions. This essential oil has very strong potential applicability as a natural antibacterial agent for food industry, particularly for pasta manufacture which is facing serious spoilage problems due to lactic bacteria activity.Item Termogravimetría y espectroscopía de infrarrojo para el control del rendimiento en la obtención de alquil esteres(2015-04-15) Morales, Walter Gustavo; Sequeira, Alfredo Fabián; Chamorro, Ester Ramona; Braga, Mara; Sobral, Abilio; De Sousa, HerminioEn este trabajo se preparó zirconia modificada con sulfato de cerio al 5%, se evaluaron sus propiedades texturales y de acidez, y se han comparado bajo las mismas condiciones como catalizadores de las reacciones de esterificación y transesterificación de aceite de semilla de algodón con etanol y metanol. Las reacciones se llevaron a cabo en reactor bach bajo diferentes condiciones de temperatura de reacción, relación molar aceite:alcohol, cantidad de catalizador y tiempo de reacción, la presión fue autogenerada de 30bar. Los productos de reacción fueron cuantificados por HPLC y posteriormente con análisis termogravimétrico (TGA) y espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (IRTF). Se halló que el análisis TGA es muy útil para seguimiento de reacciones de obtención de etil y metil ésteres, hallándose diferencias importantes hasta concentración del 96%, mientras que el IRTF es mucho menos sensible.Item Estudio de la pureza óptica de citronelal presente en los aceites esenciales obtenidos de citronela y de eucalipto citriodora(2015-08-01) Zambón, Silvia N.; Chamorro, Ester; Casuscelli, SandraEl objetivo del trabajo fue conocer la pureza óptica del citronelal presente en los aceites esenciales de citronela (Cymbopogon nardus (L.) Rendle) y eucalipto citriodora (Eucalyptus citriodora Hook), midiendo la rotación óptica específica. Los aceites esenciales se extrajeron por destilación por arrastre con vapor de agua a partir de variedades botánicas autenticadas. El citronelal, de ambos aceites esenciales fue separado por destilación fraccionada al vacío y el de Eucalyptus citriodora debió luego purificarse químicamente antes de realizar la medición de la rotación óptica específica. La identificación de los componentes de los aceites esenciales y la cuantificación del citronelal se realizaron por cromatografía gaseosa. La rotación óptica específica se determinó utilizando la Norma IRAM-SAIPA Nº18507-2002. En este estudio se obtuvo aproximadamente 95% de (+)-citronelal a partir de citronela, mientras que el citronelal del eucalipto citriodora es prácticamente racémico, lo cual está acuerdo con información de la literatura.Item Fraccionamiento secuencial de la cascarilla de arroz para la obtención de bioetanol y subproductos(2017-02-20) Dagnino, Eliana Paola; Área, María Cristina; Chamorro, EsterEl presente informe es el resumen de los resultados de un trabajo de posdoctorado realizado en el Centro de Investigación en Química Orgánica Biológica (QUIMOBI) de la Facultad Regional Resistencia, Universidad Tecnológica Nacional y en el Programa de Celulosa y Papel (PROCYP) de la , Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales, Universidad Nacional de Misiones. El tema de investigación es “Fraccionamiento secuencial de cascarilla de arroz para la obtención de bioetanol y subproductos.Item Optimization of the soda-ethanol delignification stage for a rice husk biorefinery(2017-03-01) Dagnino, Eliana Paola; Felissia, Fernando E.; Chamorro, Ester Ramona; Area, María CristinaThe aim of this work was to optimize the delignification of the hemicelluloses-free fraction of rice husk to obtain fractions of lignin, cellulose, and inorganics, which could be valorized in the context of the rice husk biorefinery. The hemicelluloses were pre-extracted from the raw material by dilute sulfuric acid, and a soda-ethanol-water process was used for delignification. Two experimental designs were carried out to evaluate different ranges of the same variables (strong and light conditions), aiming to promote maximal delignification or delignify while protecting carbohydrates. The optimal delignification points were obtained using 13 and 8% of NaOH (%w/w on solid material), in a 50:50 and 54:46 ethanol:water solution. In these conditions, 94.3 and 90.1% of lignin and almost 100 and 40% of inorganics were removed from the solid, respectively. The used soda-ethanol-water process can be defined as a soda process additivated with ethanol, showing significant advantages over soda-anthraquinone process for the fractionation of lignocellulosic materials.Item Modelado matemático de la cinética de la reacción de transesterificación y prospección probabilística de la composición de lípidos saponificables en aceites vegetales(2017-03-01) Sequeira, Alfredo Fabián; Cáceres, Liliana Mariel; Gauna, Cristian M.; Morales, Walter G.; Chamorro, Ester R.El Biodiesel, es un Biocombustible que constituye una realidad cotidiana para un sin número de productores radicados en la Argentina, especialmente en aquellas áreas Agroindustriales que sufren la falta de combustibles fósiles, localizadas, particularmente, en la región Nordeste del país. Los resultados reportados en este trabajo permiten concluir que se han establecido correctamente los lineamientos básicos para el Modelado Matemático de la Cinética de la Reacción de Transesterificación a fin de utilizarlos en el Software Matlab y que se ha desarrollado de manera adecuada la Prospección Probabilística de la composición de lípidos saponificables en Aceites Vegetales. Con estos resultados se considera viable el desarrollo de la Simulación de la Reacción de Transesterificación de lípidos saponificables en Aceites Vegetales.Item Evaluación de cepas fermentativas en la hidrólisis y fermentación simultáneas (SSF) de cascarilla de arroz para la producción de bioetanol(2017-03-15) Arismendy, Ana María; Sequeira, Mariano J.; Felissia, Fernando E.; Area, Maria C.; Chamorro, EsterLa disminución en las reservas de petróleo a nivel mundial y los problemas medioambientales ocasionados por su utilización, propician la búsqueda de nuevas alternativas renovables y menos contaminantes. En este trabajo se estudió el comportamiento de enzimas celulasas y celobiosas, junto con cepas de Saccharomyces cerevisiae, Candida kefyr, Candida tropicalis y Candida guilliermondii en el proceso de hidrólisis y fermentación simultánea (SSF) conducido a 35°C para la producción de bioetanol, a partir de los carbohidratos presentes en cascarilla de arroz. Este proceso busca hidrolizar la celulosa y aprovechar de inmediato los azúcares fermentables, atravesando la dificultad de la diferencia entre la temperatura óptima para el desempeño de enzimas (50°C) y la de levaduras (25°C a 35°C). La cascarilla fue pretratada con una secuencia ácido-alcalina para la separación de los carbohidratos. Los mayores % de bioetanol se obtuvieron con Saccharomyces cerevisiae (68%) y Candida kefyr (75%).Item Producción de compuestos orgánicos de valor comercial a partir de la biomasa microalgal de scenedesmus dimorfus(2017-03-15) Cuello, María Carolina; Gori, Juan Ignacio; Moheimani, Navid; Chamorro, EsterLas microalgas son una prometedora fuente de compuestos orgánicos de valor comercial, ya que su cultivo se puede integrar con el aprovechamiento de corrientes residuales industriales, potenciando tanto la sustentabilidad como la rentabilidad de los procesos productivos. En este trabajo se estudió el rendimiento de extracciones secuenciales, con solventes n- hexano, etanol y acetona, de la biomasa de Scenedesmus dimorphus, cultivada en condiciones control y de estrés nutricional. El contenido lipídico fue de 162,6 mg/g y 265,8 mg/g respectivamente. Se observa que, sometido a falta de nutrientes, el cultivo produce una acumulación no solamente de lípidos (aumento de 344% p/p), sino de carbohidratos, astaxantina y sus ésteres. Los resultados muestran que a partir de cultivos de S. dimorphus es posible obtener distintos metabolitos orgánicos de interés, con métodos y solventes de extendido uso industrial, que no son los que frecuentemente se encuentran en la bibliografía de estudios microalgalesItem Studies on lignin extraction from rice husk by a soda-ethanol treatment : kinetics, separation, and characterization of products(2018-01-01) Dagnino, Eliana Paola; Chamorro, Ester Ramona; Felissia, Fernando E.; Area, María CristinaThe delignification kinetics of lignocellulosic waste is an important tool for the study of the technical-economic viability of biorefinery processes. The aim of this work was to study the kinetic of lignin extraction by a soda-ethanol treatment of hemicelluloses-free rice husk, within the framework of a biorefinery. Additionally, the type of phenolic structures in the extracted lignin and the behavior of inorganics were evaluated. The kinetic study was carried out at 140, 150, and 160 °C, at different times between 3 and 100 min of reaction for each temperature. A first order kinetic model was adjusted to the experimental data of residual lignin in the treated solid in the fast and slow phase. The kinetic constant k0 varied from 0.021 to 0.035 min−1 for 140–160 °C. The activation energies were 38.59 kJ/mol and 33.47 kJ/mol for the fast and slow phase, respectively. The inorganics components remained in the solid and the proportion of silicon increased through all treatments. About 50% of the initial lignin with 1% of inorganics was recovered by precipitation. The percentage of total OH in lignin remained high, about 8.5%, and decreased with the temperature but not with the time of the reaction.Item Efecto del solvente en la reacción de obtención de α-terpineol a partir de aceite de pomelo(2018-03-01) Cáceres, Liliana Mariel; Zambón, Silvia N.; Velasco, Gustavo Adolfo; Chamorro, Ester RamonaEl objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto de distintos solventes en el rendimiento y la selectividad de la reacción de obtención de α-terpineol a partir del aceite de pomelo, rico en limoneno. Se probaron como solventes alcohol isopropílico, ácido acético, acetona y tetracloruro de carbono. Se empleó un diseño estadístico unifactorial y un análisis ANOVA para demostrar que el solvente tuvo un efecto significativo en el rendimiento y la selectividad de la reacción. Se encontró además que con acetona, el rendimiento y la selectividad fueron más altos.Item Estudio de las variables de reacción de la transesterificación asistida por microondas(2018-03-31) Morales, Walter Gustavo; Roggero Luque, Nazareno; Sequeira, Alfredo Fabián; Chamorro, Ester RamonaLa irradiación de microondas es una fuente de energía no convencional que viene siendo utilizada para un gran número de reacciones químicas, comprobando que éstas pueden ser aceleradas bajo condiciones de irradiación de microondas. Debido a que la reacción de transesterificación contiene tanto componentes polares como iónicos, el calentamiento con microondas se compara favorablemente con los métodos convencionales. En este trabajo se realizaron estudios de los efectos de la irradiación de microondas en la síntesis de biodiesel con aceite de algodón y metanol usando hidróxido de sodio como catalizador. Se ha comprobado mediante ensayos de laboratorio que utilizando las mismas condiciones que con el método convencional de calentamiento se pueden alcanzar los mismos rendimientos, incluso mayores, que utilizando la irradiación microonda como fuente de energía, con la ventaja de una considerable reducción del tiempo de reacción.Item Digestive aspartic proteases from sábalo (Prochilodus lineatus) : characterization and application for collagen extraction(2018-07-07) Acevedo Gomez, Antonella Valeria; Gomez, Gabriela; Chamorro, Ester; Bustillo, Soledad; Leiva, Laura CristinaAcid proteases from sábalo stomach mucosa were recovered using salting-out procedure. This single step produced an enzyme extract purified 1.8-fold over the crude extract with a recovery of 45.1% of its initial proteolytic activity. Sábalo proteases exhibited the highest activity at 45 °C-pH 2.0, showed pH stability between 2.0 and 5.0 and retained more than 70% of its activity after incubation at pH 7.0 for 2 h. Fish extract was unstable at temperatures greater than 45 °C. Its activity was inhibited by pepstatin A but not by PMSF, while EDTA and SDS showed partial inhibitory effects. Presence of CaCl2 and MgCl2 increased the proteolytic activity, while increasing concentrations of NaCl strongly decreased it. In addition, compared to the acid extraction method, the use of sábalo enzymatic extract increased 1.7 times the yield of collagen extraction.Item Ensayos preliminares de deslignificación de aserrín de algarrobo negro, en vistas a la producción eficiente de azúcares fermentables(2018-10-02) Dagnino, Eliana Paola; Ruíz, Carlos; Chamorro, EsterLas biorrefinerías industriales han sido identificadas como las rutas más prometedoras para la creación de una bioeconomía sustentable. En este marco se realizaron ensayos preliminares de deslignificación organosolv de aserrín de algarrobo negro para obtener el rango de las variables a optimizar en estudios posteriores, en vistas de obtener holocelulosa (celulosa más hemicelulosas) listas para la etapa de hidrólisis y fermentación para la producción de bioetanol. La separación secuencial se realizó en dos etapas, la primera consistió en el lavado con agua, en la segunda etapa se aplicó un proceso soda-etanol-agua, que puede definirse como un proceso de soda aditivado con etanol, que muestra ventajas significativas sobre el proceso de soda-antraquinona para el fraccionamiento de materiales lignocelulósicos. Se encontró que la materia prima más adecuada es el aserrín libre de taninos, gracias al proceso de lavado. Luego, se definió el rango de las variables hidróxido de sodio y relación etanol:agua para la posterior optimización.Item Optimización de la hidrolisis enzimática de la cascarilla de arroz(2019-11-04) Arismendy, Ana María; Villa Retrepo, Andrés Felipe; Alcaraz, Wilman; Chamorro, Ester; Area, María CristinaEl objetivo de este trabajo fue encontrar las condiciones óptimas de hidrólisis enzimática de la cascarilla de arroz pretratada con hidróxido de sodio en autoclave a 121° C. Se evaluaron las variables: FPU/ g sustrato, pH, agitación, tiempo, temperatura y concentración de surfactante mediante un diseño de cribado, resultando estadísticamente significativas todas las variables. Seguidamente se aplicó un diseño de optimización para las variables: pH, FPU y tiempo, descartando las de menor nivel de significación. Finalmente, las mejores condiciones encontradas en los diseños anteriores fueron (pH 5.0, 13 h, y 30 FPU / g de sustrato) posteriormente se aplicaron estas condiciones en experiencias para evaluar la influencia del aumento de celulosa hidrolizable, usando 6%; 8% y 10% de celulosa disponible con rendimientos de sacarificación de 74%, 42% y 16%.Item Separation process optimisation and characterisation of lignin from black carob tree sawdust into a biorefinery(2020-02-09) Dagnino, Eliana Paola; Chiappero, Lucio; Nicolau, Verónica; Chamorro, EsterBiorefineries are meant to play a key role as regards both the complementation of energy sources and the integral exploitation of biomass. Wood residues left over from industrialisation have a high potential to obtain numerous bio-based products. The aim of this work was to obtain high quality and high purity lignin as well as a solid product rich in carbohydrates with not more than 10%ODW of the remaining acid-insoluble lignin. To achieve this goal, a soda-ethanosolv process was optimised for the delignification of washed black carob tree sawdust (WBCTS) using a central composite experimental design; afterwards, the time of reaction was adjusted. The optimum process (19.9% NaOH (ODW of WBCTS) and 58:42 EtOH:H2O) was found, and then the reaction time was adjusted to 80 min for a higher delignification (pretreated WBCTS with less than 10%ODW). Therefore, the lignin recovered from the liquor of the SodEt process is of high quality and good purity and, the IR spectrum of the lignin is consistent with GS lignins. The results found could be used to establish sustainable chains of high value of bio-based products obtained from black carob tree sawdust and by using low-impact technologies with low environmental impact which could be applied to biorefineriesItem Uso de emulsiones pickering en la reaccion de obtención de terpineol a partir de aceite de pomelo(2020-04-03) Cáceres, Liliana Mariel; Velasco, Gustavo Adolfo; Zambón, Silvia Noemí; Chamorro, Ester RamonaEl objetivo de este trabajo fue aumentar el rendimiento y selectividad en la reacción de obtención de α-terpineol a partir de limoneno, componente mayoritario del aceite esencial de pomelo, con el uso de emulsiones pickering de agua:aceite. Se utilizaron carbón activado, bentonita, sílica y alúmina como sólidos estabilizantes de la emulsión. Se caracterizaron las emulsiones midiendo su conductividad en distintas relaciones agua:aceite para determinar el punto donde ocurre la inversión de fase de la emulsión. Se prepararon las emulsiones pickering de tipo aceite/agua (o/w), estableciendo las concentraciones másicas óptimas de cada sólido. El rendimiento máximo obtenido en α-terpineol fue de un 43 % utilizando sílica, un 36 % más que en medio de reacción sin sólidos. También se logró reutilizar los sólidos dos veces sin diferencias en el rendimiento de la reacción.Item Improvement of bioethanol production from rice husks(2020-07) Arismendy Pabón, Ana María; Felissia, Fernando Esteban; Mendieta, Carolina Mónica; Chamorro, Ester Ramona; Area, María CristinaThis work aimed to compare the production of bioethanol from rice husk through simultaneous hydrolysis and fermentation process (SSF) with that through hydrolysis followed by fermentation process (SHF). The raw material was pretreated under mild conditions with sodium hydroxide. Initially, the influence of particle size was evaluated in the enzymatic hydrolysis of pretreated milled and unmilled husk. Subsequently, the efficiencies of Saccharomyces cerevisiae IMR 1181 (SC 1181) and Saccharomyces cerevisiae IMR 1507 (SC 1507) yeasts were compared using the SSF process. Finally, the SSF and SHF processes were compared using the SC 1181 yeast. Although a little more glucose was generated using ground husk (36.6% vs. 35.5%), grinding costs have to be also considered. The SC1507 yeast performed best at all times. The bioethanol yields for SHF and SSF with SC 1181 were of 35.3% and 38.2%, respectively. Maximum yields in SSF were of 43.9% for SC 1507 and 38%for SC 1181.Item Microencapsulation of grapefruit oil with sodium alginate by gelation and ionic extrusion : optimization and modeling of crosslinking and study of controlled release kinetics(2020-09-03) Cáceres, Liliana Mariel; Velasco, Gustavo Adolfo; Dagnino, Eliana Paola; Chamorro, Ester R.El aceite esencial de pomelo con alto conteniendo de limoneno tiene aplicaciones en la industria alimenticia, cosmética y farmacéutica debido a sus propiedades antimicrobianas, su aroma y sabor. Para facilitar su manipulación y protegerlo de los agentes ambientales ex-ternos se lo microencapsula. El objetivo de este trabajo fue optimizar el proceso de microen-capsulación del aceite esencial de pomelo utilizando gelificación iónica externa acoplada a extrusión con alginato de sodio y cloruro de calcio. Los mejores resultados de encapsulación se obtuvieron con una concentración de cloruro de calcio de 7,4% p / v y un tiempo de reti-culación de 58 minutos, obteniendo un rendimiento del 62% y una eficiencia del 100% con una capacidad de carga de aceite del 10% p / p. Se estudió la adsorción química de calcio en el proceso de reticulación observando un ajuste significativo con la ecuación de Elovich, y se obtuvo el ajuste de la liberación controlada del aceite esencial con el modelo cinético empírico de Korsmeyer y Peppas.Item Study of liquor from hemicelluloses separation process in black carob tree sawdust biorefinery(2022-05-13) Dagnino, Eliana Paola; Ruiz, Carlos; Chamorro, Ester Ramona; Sequeira, Alfredo FabiánEste trabajo de investigación utilizó como materia prima aserrín de algarrobo negro pretratado, residuo abundante en la región del Nordeste Argentino y su objetivo fue optimizar la tercera etapa de un proceso de biorrefinería. El pretratamiento ácido en los procesos de biorrefinería se utilizó para extraer la máxima cantidad de hemicelulosas, retener la mayor concentración de celulosa en el sólido pretratado y evitar la degradación de los azúcares contenidos en el licor de proceso. Usando un diseño de experimentos central compuesto, se logró la optimización de la extracción de hemicelulosa de aserrín de algarrobo negro lavado parcialmente deslignificado. Los resultados del diseño central compuesto, con dos repeticiones del punto central, han demostrado que es posible obtener licor con un rendimiento de 2,9 % de glucosa solubilizada, 54,5 % de xilosa solubilizada y 0,3 % de xilosa degradada, mediante un proceso óptimo utilizando 1,5 % de H2 SO4 , 7,7 % de sólidos durante 15,0 min.