FRVM – Grupos de Investigación - GISIQ - Artículos
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Item Aplicación académica de herramientas analíticas para detección rápida de nitratos en aguas de pozo(2022-11-11) Beltrán, Romina Alejandra; Chesta, Aldana Ángela; Ventura, Benjamin Marcos; Bonavia, María Constanza; Murialdo, EstefanoEn la cátedra Química General los estudiantes experimentan con preparación de soluciones, medición de rendimientos de reacción y titulaciones, entre otras técnicas de laboratorio. Luego, en Química Analítica Aplicada, ensayan técnicas sobre alimentos. A efectos de ampliar experiencias en determinaciones analíticas relacionadas con la química, se propone familiarizarlos con el uso de métodos de detección rápida, particularmente, de nitratos en aguas como alternativa frente a técnicas tradicionales. El test utilizado está diseñado para análisis rápidos y sensibles de la determinación de nitratos en cualquier muestra de agua. Comparándose el color de reacción con una escala colorimétrica se logran evaluaciones precisas. Además, las ventajas en relación a otras técnicas son su fiabilidad y sencilla aplicación debido a que no es necesaria formación especial pudiendo realizarse en el lugar de toma de muestra al ser fácilmente transportable. Por tales razones, resulta de uso frecuente en la industria. Los estudiantes debieron interiorizarse del manejo del producto comercial, planificar la toma de muestras, realizar las mismas y luego, aplicar la nueva herramienta realizando las determinaciones con el apoyo de las docentes. Los resultados fueron confrontados a los obtenidos por espectrofotometría de las mismas muestras, realizándose un análisis comparativo. El contenido de nitratos fue examinado en aguas de pozo teniendo en cuenta los valores límites indicados por OMS y establecidos por CAA para aguas de consumo. Debido a discrepancias entre resultados alcanzados los estudiantes debieron analizar causas, posibles interferencias del método y programar nuevas determinaciones, realizadas con soluciones de nitrato verificando la escala. Como conclusiones se indica que la experiencia permitió el desarrollo de nuevas habilidades, un aprendizaje más significativo de conceptos asociados con la temática tratada, fortaleció el manejo de técnicas de interés industrial, potenció la autonomía de trabajo del estudiante en la preparación y ejecución del método y despertó mayor interés académico.Item Comparación de diferentes concentrados proteicos de soja -SPC Food Grade- disponibles en el mercado(2021-06-25) Toselli, Luis Alberto; Chesta, Aldana Ángela; Gallardo, Augusto Edgar; Comba, Nadia Zoé; Bosco, Diego MartínSe presentan los resultados de un estudio de evaluación de propiedades de dos concentrados proteicos de soja (CPS) de producción nacional frente a un producto Premium - ARCOM SM - de origen importado y ampliamente utilizado en el mercado, seleccionado por su reconocida calidad a efectos de establecer referencias comparativas. Los concentrados nacionales - SPC65H y SPC65HG - de normal y alta gelatinización respectivamente, son productos food grade con 65 % de concentración mínima de proteína en base seca elaborados en la planta industrial de la empresa, con tecnología de desarrollo propio, a partir de la fracción desgrasada del poroto de soja. Este se realizó a partir de muestras de lotes de producción de cada SPC y de un envase comercial, tal como se ofrece al mercado, para el producto de referencia que fueron sometidas a una serie de determinaciones físico-químicas, sensoriales y microbiológicas de acuerdo a procedimientos de calidad establecidos. Como conclusión se indica que, desde el aspecto tecnológico, la evaluación global de propiedades físico-químicas, microbiológicas y organolépticas muestra dos productos semejantes en calidad frente al concentrado de referencia debiendo tomarse en consideración otros aspectos de tipo comercial, como costos y disponibilidad en el mercado, para su ponderación definitiva.Item Obtención experimental de bioetanol por aplicación de tecnología de cocción fría con alta concentración de sólidos.(2019-03-12) Toselli, Luis Alberto; Beltrán, Romina Alejandra; Gallardo, Augusto Edgar; Bosco, Diego Martín; Monesterolo, Milena VaninaEl proceso de molienda seca, empleando enzimas hidrolizantes del almidóncocido - HACC- es el principal método de producción de bioetanol en Argentina y requiere un consumo intensivo de agua y energía. Otros factores que influyen en el rendimiento son: tipo de sustrato, temperatura y pH, tiempo de fermentación, tipos de enzima, levaduras y nutrientes añadidos. La molienda seca con enzimas hidrolizantes de almidón crudo -HACF- es similar al anterior, pero difiere en las enzimas utilizadas y las condiciones de pretratamiento. En ambos el material amiláceo es molido y suspendido en agua en una mezcla con 30% o más de sólidos. En este estudio se realizaron ensayos seriales a efectos de evaluar la tecnología HACF que abarcaron las distintas etapas, desdemolienda hasta fermentación analizando diferentes variables (granulometría y concentración de sólidos, tipos y dosis de enzimas, temperaturas y pH de pretratamiento y fermentación) utilizando cereales de interés regional. Las demandas de la etapa de destilación se evaluaron mediante modelado y simulación. Las experiencias fueron realizadas en forma conjunta con el área de ingeniería de la empresa, en el contexto deconvenios existentes para de actividades de I+D. Como conclusiones se indica que la Tecnología HACF alcanzó resultados comparables a los del proceso HACC y se demostró una buena eficiencia de las enzimas y levaduras utilizadas. Se generaron conocimientos propios operando con alta densidad de sólidos (Very High Gravity-VHG-) que permitieroncuantificar de la demanda de energía (con reducciones del orden de 5,5% para los ensayos de mayor eficiencia), del consumo de agua de proceso, costos de destilación y volumen de vinazas.Item Evaluación de propiedades de lechadas de cal utilizadas en la producción de carbonato de calcio precipitado(2014-10) Bragagnini, V; Beltrán, Romina A.; Maldonado, Patricia; Morea, Pilar; Toselli, Luis A.Para el desarrollo de este trabajo, se lleva a cabo una serie de actividades experimentales que permiten evaluar propiedades físicas de interés para lechadas de cal, se analiza de manera particular la velocidad de sedimentación y la viscosidad para preparados de cales de distinta granulometría, que se obtienen a diferentes temperaturas de hidratación. Tales lechadas se producen normalmente con un exceso considerable de agua, que va desde 2.5 a 6 partes de la misma con 1 parte de CaO (que equivale entre 15 % y 40 % p/p de sólidos), proceso al que se denomina apagado. En estas experiencias se trabajo para concentraciones iníciales del 30 % p/p con dilución final del hidrato resultante a 10 % p/p. En esta suspensión, pulpa, o lechada final, las partículas de hidróxido de calcio y el exceso de calcio sin reaccionar se encuentran dispersos en una concentración que resulta más favorable para el diseño de equipos y tuberías de proceso. Las propiedades analizadas están influenciadas por el modo de preparación de las suspensiones, las características de la materia prima, particularmente la reactividad, granulometría de la cal y por la temperatura del agua de apagado, lo cual pudo ser debidamente cuantificado. Estos ensayos experimentales constituyen la primera etapa de un desarrollo que se realiza en el GISIQ como actividad de transferencia, en el contexto de convenios vigentes.Item Análisis de reactividad y comportamiento térmico de cales industriales para producción de carbonato de calcio precipitado(2014-10) Bragagnini, Virginia M.; Beltrán, Romina A.; Morea, Pilar; Maldonado, Patricia; Toselli, Luis A.Se presenta un resumen de los resultados experimentales obtenidos a escala planta piloto para la hidratación del óxido de calcio en la cual se obtienen lechadas de cal (Ca(OH)2), operación que se conoce como “apagado”, el que se produce con una importante elevación de la temperatura del reactor debido a que la reacción en cuestión es exotérmica. Tales ensayos constituyen una primera etapa de un trabajo que se realiza en el GISIQ como actividad de transferencia relacionada con un proceso industrial de obtención de carbonato de calcio precipitado (CCP), en el contexto de convenios vigentes. Se compararon cales industriales de distintas reactividad y granulometría acordes a las que serán empleadas en el proceso real y se evaluó la influencia de la temperatura del agua a utilizar en la etapa de apagado para una relación agua-cal constante. Se analizaron también parámetros de proceso tales como rendimiento, relación tiempo y temperatura de reacción, además del aspecto físico del producto final y de desecho.Item Evaluación del complejo clorhidrato de polihexametilenbiguanida (PHMB) - α-ciclodextrina como principio activo de un fungicida fumígeno(2014) Bonaterra, Fernando; Guerrero, Mónica; Rosa, Miguel; Moyano, SilviaPrevio a este trabajo, se desarrolló un generador azeotécnico de humos diseñado para utilizar en la desinfección del aire de procesos de la industria láctea. No había sido posible formular el mismo utilizando como principio activo biguanidas, como el clorhidrato de polihexametilenbiguanida (PHMB), debido a que la mínima concentración inhibitoria (MIC) de PHMB pura ensayada con cepas de Geotrichum Candidum, Saccharomyces Cerevisiae y hongos filamentoso del tipo Aspergillum Niger y Aspergillus Ochraceus en todos los casos esta en el orden de las 1000 ppm. Por tal motivo y a efectos de mejorar la estabilidad térmica de PHMB y su modo de acción en hongos y levaduras, se optó por sintetizar un complejo de inclusión de esta biguanida (Vantocil IB, Arch Biocides), con α-ciclodextrina (CAVAMAX W6, Wacker Chemie AG). Se realizó un análisis conformacional del complejo con un software de modelación molecular que utiliza un Campo de Fuerzas tipo MM+ (HYPERCHEM 8.0, Hypercube, Inc., USA). Se forma un complejo de inclusión 1:1 estabilizado por fuerzas del tipo Van der Waals, electrostáticas y enlaces tipo hidrógeno, que implica un calor de formación calculado de 167 kJ/mol. Se realizó la síntesis de dicho complejo utilizando una relación molar 1:1 por el método de co-precipitación. El valor de la MIC correspondiente al complejo de PHMB y determinado utilizando las mismas cepas de hongos, dio como resultado un valor de 20 ppm en todos los casos. La mezcla azotécnica generadora de humos se preparó utilizando una mezcla oxidante NH4NO3/KNO3 (96/4 p/ en 40%) a la que se adicionó una mezcla (50/50 p/p) de lactosa y diciandiamida (20%) como combustible, caolín (20%) como componente inerte modulador de la energía térmica y azodicarbonamida [ADC] (20% p/p), como un agente productor de gas nitrógeno. El complejo de PHMB-α-CD se incorporó como principio activo en forma de polvo (12 % p/p), y completando porcentualmente con la mezcla azotécnica previamente descripta. El proceso de generación de humos implica un calor aparente de combustión de 1.3 kJ/g, y una temperatura de 650K. Utilizado este nuevo agente fumígeno con este principio activo aplicado a la desinfección del aire de una cámara de madurado de quesos duros, en todos los casos se obtuvo reducción de 6 log del total de colonias de Aspergillus ochraceus spp. y Aspergillus niger spp, presentes mayoritariamente en dicha cámara. Para esta evaluación se aplicó la norma francesa AFNOR NF T72-281.Item Propiedades de jarabes concentrados de vinazas ligeras con reducido contenido de lípidos(2015) Guerrero, Mónica P.; Toselli, Luis A.; Bonaterra, Fernando R.; Bargagnini, Virginia M.La mayoría de las plantas de etanol de maíz existentes operan bajo la modalidad de molienda seca. De modo general se puede describir éste como un proceso en el que se alimenta la totalidad de componentes presentes en el maíz a la etapa de fermentación, previo tratamiento enzimático para hidrolizar el almidón. Sin embargo, una fracción no fermentable que incluye a los lípidos circula por el proceso sin sufrir mayores transformaciones, recuperándose como subproductos con valor comercial. La fracción oleosa presente puede recuperarse por diferentes métodos como separación mecánica en la corriente de vinazas ligeras y extracción con solventes en los sólidos secos. Se proponen modelos de predicción de densidad y viscosidad de jarabes concentrados de dichas vinazas luego de recuperar parte de su contenido de aceite en un proceso que involucra etapas de retención y floculación del concentrado, calentamiento y separación final en un tricanter.Item Análisis de la demanda de enfriamiento de un sistema industrial de fermentación(2015) Toselli, Luis A.; Beltrán, Romina A.; Toselli, Paula A.; Stroppiano, María F.Dada la importancia que posee el control de la temperatura para optimizar el accionar de las levaduras y maximizar el rendimiento de fermentación, se ha analizado el comportamiento del sistema existente en una planta de producción de bioetanol. El proceso en cuestión utiliza la modalidad de sacarificación y fermentación simultánea para mostos con alta concentración de sólidos y opera en modo batch con seis fermentadores de 450 m3 de volumen total, desfasados en el tiempo, a efectos de abastecer una destilería que trabaja en operación continua.Item Revisión de las variables que afectan el rendimiento de la reacción de transesterificación para la producción de etil ésteres de ácidos grasos(2016-10) Vottero, Tomás J.; Stroppiano, María F.; Magnani, Ezequiel; Toselli, Luis A.; Beltrán, RominaLos ácidos grasos presentes en los aceites vegetales se encuentran en forma de triglicéridos. Laestructura de esta molécula se ve modificada cuando se somete a una reacción detransesterificación (TE).Se han utilizado diferentes aceites vegetales para la reacción de transesterificación en la cual seevaluaron diferentes variables, principalmente tipo de catalizador, relación másicacatalizador/aceite y tiempo de reacción. Se pretende determinar el perfil de ácidos grasos quecomponen dichos aceites, siendo de mayor interés los poliinsaturados de cadenas de 18 átomosde carbono (C18): omega 9, 6 y 3. El perfil de ácidos grasos fue determinado mediante la técnicaGC/FID, y la observación cualitativa del avance de la reacción a través de cromatografía de capafina (TLC).La transesterificación es crucial para el desarrollo tecnológico de un proceso que consiste en laobtención de etil ésteres de ácidos grasos (EEAG) a partir de aceites vegetales comestibles noconvencionales, en el marco de un convenio establecido entre la Facultad Regional Villa María dela UTN y la empresa Porta Hermanos S.A. de la ciudad de Córdoba.En términos generales se indica que se ha estudiado la influencia de las distintas variables yconcluido que la concentración de catalizador tiene relación directa en el avance de la reacción.Item Mini destilería modular para producción agroindustrial de bioetanol mediante proceso de molienda seca con sistema de cocción fría(2016) Toselli, Luis A.; Gallardo, Augusto O.; Bosco, Diego M.; Beltrán, Romina A.Se presentan las principales características de la primera mini-destilería para producción agroindustrial de bioetanol de proceso de molienda seca con sistema de cocción fría que fue desarrollada en forma conjunta por profesionales del área de ingeniería de proyectos de Porta Hnos. S.A. e investigadores del GISIQ de la FRVM. Esta fue construida y puesta en marcha por la empresa y se ofrece como una alternativa tecnológica de bajo costo para el procesamiento de maíz u otros cereales, que opera en el lugar de producción de la materia prima, resultando una opción atractiva para áreas agrícolas distantes, en las cuales los costos de transporte desalientan su producción. La puesta a punto de la etapa de cocción fría para el proceso fue desarrollada de manera experimental. Como conclusiones se destaca la eficiencia alcanzada, su autonomía de operación y la demanda un mínimo requerimiento de personal con un entrenamiento básico para su manejo.