UTN -FRC -Producción Académica de Investigación y Desarrollo - Comunicaciones a Congreso
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Item Modelos basados en redes neuronales artificiales para la obtención de monoglicéridos: desarrollo y validación(2017) Modesti, Mario; Kliger, Luis; Bálsamo, Nancy Florentina; Crivello, Mónica Elsie; Álvarez, Dolores María EugeniaLa producción de biodiesel genera grandes cantidades de glicerol remanente. Este puede convertirse en monoglicéridos, producto de mayor valor agregado. El objetivo del presente trabajo es comprobar la capacidad de generalización de modelos matemáticos basados en Redes Neuronales Artificiales que caractericen la relación entre la conversión del reactivo, estearato de metilo, y el rendimiento de los productos de la reacción de transesterificación con glicerol. Para esto se emplearon distintos parámetros de reacción referidos al catalizador sólido, que consistió en un óxido mixto de Mg y Al con Li incorporado en diferentes proporciones, derivado de hidróxidos dobles laminares. Se crearon tres modelos de Redes Neuronales Artificiales con estructura backpropagation. La red que mayor capacidad de generalización mostró fue la constituida por una capa oculta con 35 neuronas y función de transferencia sigmoidea y una capa con función lineal de salida. Esta fue capaz de explicar la relación entre los porcentajes de conversión y rendimiento de la reacción, en cuanto a la obtención de mono- y di-glicéridos, cuando la masa del catalizador varía hasta en un 1%, pero no demostró aptitud para explicar dicha relación entre los parámetros de reacción al modificarse el contenido de Li como sitio activo en el catalizador sólido. El empleo de estos modelos es de interés, dada su incidencia en la proyección del proceso a mayores escalas.Item Caracterización de la calidad sensorial de aceitunas negras naturales mediante anfis(2017) Kliger, Luis; Francesconi, Micaela; Álvarez, Dolores María Eugenia; Modesti, MarioLa calidad nutricional de las aceitunas de mesa es importante pero no prioritaria en la elección del consumidor. En cambio, la calidad sensorial, determinada por los órganos de los sentidos, es tenida muy en cuenta por ellos. El objetivo de este trabajo es mostrar la aplicación de la lógica difusa en la evaluación sensorial de aceitunas negras naturales, a través del desarrollo de un modelo que vincule la valoración realizada por jueces consumidores en relación a los atributos de color, textura y sabor, con la calidad sensorial del alimento. Para la evaluación sensorial se realizaron pruebas de diagnóstico por atributos con 30 jueces consumidores. El modelo se desarrolló mediante el Sistema de inferencias difuso basado en redes adaptativas – ANFIS. Como variables de entrada se tomó el arreglo matricial de datos compuesto por la calificación de los jueces sobre cada uno de los atributos y como variables de salida, el valor asignado por ellos en las pruebas de aceptación general. Se definió la ponderación de cada uno de los atributos evaluados sobre el perfil general de la muestra, lo que fue delimitado por medio de tres funciones de membresía de tipo campana generalizada. La red ANFIS creada demostró un desempeño aceptable, aun el reducido número de neuronas empleados para su desarrollo. En este sentido, se puede afirmar que el sistema ANFIS se constituye en una herramienta de interés a la hora de vincular los atributos valorados por el consumidor en las aceitunas negras naturales y determinar su potencial aceptación.Item Comparación de modelos del rendimiento en la obtención de monoglicéridos catalizada por hidróxidos dobles laminares modificados con litio(2017) Modesti, Mario; Crivello, Mónica Elsie; Álvarez, Dolores María Eugenia; Bálsamo, Nancy FlorentinaLas iniciativas para promover el uso de fuentes de energía renovables son de importancia, debido a los beneficios ambientales implicados. El biodiesel se fabrica generalmente por transesterificación de aceites, obteniéndose glicerol como subproducto. Una de las rutas para revalorizarlo es la transesterificación catalítica de un éster de metilo con glicerol para producir monoglicéridos, a través de catalizadores sólidos básicos. El objetivo del trabajo es desarrollar y comparar modelos matemáticos por medio de Redes Neuronales Artificiales que caractericen la relación entre el porcentaje molar de conversión del estearato de metilo y el de rendimiento de los productos obtenidos. Se desarrollaron y compararon tres Redes Neuronales Artificiales con estructura backpropagation. La que mejor desempeño mostró fue la constituida por dos capas ocultas de 25 y 10 neuronas, la primera con función de transferencia sigmoidea y la segunda de base radial, y función de transferencia lineal en la capa de salida. El desarrollo de estos modelos es de interés dado que contribuyen a la predicción de la evolución del proceso.Item Estudio comparativo de redes neuronales artificiales aplicadas a la reacción de obtención de monoglicéridos, catalizada por hidróxidos dobles laminares modificados con litio(2016) Modesti, Mario; Bálsamo, Nancy Florentina; Álvarez, Dolores María Eugenia; Crivello, Mónica ElsieLos Hidróxidos Dobles Laminares sintetizados con litio pueden emplearse como catalizadores en la obtención de monoglicéridos, a partir del glicerol remanente de la industria del biodiesel. En la reacción se emplea estearato de metilo como reactivo y se obtienen también di y triglicéridos, como productos. Dado el interés en disponer de un modelo que contribuya a mejorar el proceso de obtención de monoglicéridos, se planteó como objetivo generar y comparar redes neuronales artificiales que caractericen la relación entre la conversión del estearato de metilo y la selectividad de los productos. Para esto, se desarrollaron y compararon tres redes neuronales artificiales con estructura backpropagation. La que mejor desempeño mostró fue la constituida por una única capa oculta con función de transferencia sigmoidal de treinta y cinco neuronas, y una de salida con función de transferencia lineal. Dicha red fue capaz de explicar la relación prevista en cuanto a la obtención de mono y diglicéridos, productos mayoritarios de la reacción, por lo que se considera satisfactoria. El empleo de estos modelos es de interés dado su incidencia en la proyección del proceso a mayores escalas.Item Arquitectura anfis del proceso de fermentación de aceitunas negras naturales: entrenamiento a escala piloto y validación a escala industrial(2016) Modesti, Mario; Álvarez, Dolores María Eugenia; Kliger, LuisEn el proceso de obtención de aceitunas negras naturales, las condiciones inciden sobre la calidad del fruto fermentado y éstas difieren a distintas escalas. El objetivo del trabajo es generar modelos matemáticos que caractericen las propiedades de las aceitunas negras naturales obtenidas a gran escala, a partir de datos del proceso a escala piloto. Se crearon arquitecturas ANFIS con parámetros físico-químicos como entradas, y de textura y color como salidas. Dichas estructuras se entrenaron con datos obtenidos a escala piloto y se validaron con los industriales. Las redes que demostraron mejor desempeño poseen dos funciones de membresia por entrada incorporada, en forma de campana generalizada y una de salida. Las estructuras logradas demostraron habilidad para predecir la evolución del proceso a escala industrial luego de los primeros días de fermentación. Para incrementar su aptitud, sería conveniente probar otros modelos para el tratamiento de datos, tales como las redes neuronales artificiales.Item Modelado de la reacción de obtención de monoglicéridos, empleando redes neuronales artificiales(2016) Crivello, Mónica Elsie; Bálsamo, Nancy Florentina; Modesti, Mario; Álvarez, Dolores María EugeniaEl crecimiento de la producción de biodiesel está generando una sobreabundancia de glicerol como subproducto. Éste se puede utilizar para la obtención de monoglicéridos, producto de mayor valor agregado. El objetivo del trabajo es caracterizar matemáticamente al proceso propuesto, para obtener sus respectivas plataformas de estudio y mejorarlo. Para esto, se desarrolló una red neuronal artificial con estructura backpropagation que caracteriza la relación entre los porcentajes molares de conversión del reactivo estearato de metilo y la selectividad del monoglicérido obtenido. La red propuesta se construyó con estructura en cascada. Las primeras capas se constituyeron de 25 neuronas con forma sigmoidal y las segundas, de 1 neurona con forma lineal. El empleo de estos modelos es de interés, en cuanto a su incidencia en la proyección del proceso a mayores escalas. Esto, a su vez, representa una contribución a la valorización del glicerol en el marco de la biorrefinería.Item Tratamiento de efluentes de la industria olivícola. Una aproximación hacia su disposición final(2019) Crivello, Mónica Elsie; Álvarez, Dolores María Eugenia; Gerbaldo, María Verónica; Labuckas, Diana Ondina; Modesti, Mario; Mendieta, Silvia NazaretDurante la elaboración de aceitunas se utilizan grandes caudales de agua, que generan efluentes con elevada carga orgánica, sales, pH alcalino, alta concentración de cloruros y polifenoles. Éstos se consideran tóxicos para vegetales, animales y microorganismos. El objetivo de este trabajo fue comparar el desempeño de distintos materiales, adsorbentes y coagulantes, en cuanto al tratamiento de los efluentes de aceitunas verdes de una industria representativa del noroeste de Córdoba, con el fin de acondicionarlos para etapas posteriores de tratamiento. Se compararon carbón activado, en concentraciones de 20 y 40 g/L como material adsorbente y cloruro férrico, como agente coagulante. Las propiedades estudiadas sobre los efluentes tratados fueron pH, concentración de fenoles totales y evolución de la turbidez. El material que demostró mayor adaptación del pH a los valores establecidos por la Norma reguladora, en conjunción con la mayor reducción de la concentración de fenoles totales, fue el carbón activado con concentración de 40 g/L. Los resultados obtenidos permiten avanzar en el acondicionamiento del efluente para continuar con la siguiente fase del tratamiento, en la que se considerarán procesos avanzados de oxidación.Item Modelo de la síntesis catalizada de carbonato de glicerol empleando redes neuronales artificiales(2019) Modesti, Mario; Álvarez, Dolores María Eugenia; Crivello, Mónica Elsie; Bálsamo, Nancy Florentina; Jiménez, RocíoEl glicerol es generado en grandes cantidades y requiere ser transformado en derivados de alto valor añadido. Este compuesto contiene una estructura multifuncional, lo que lo convierte en un elemento esencial para la síntesis de derivados valiosos, mediante procesos catalíticos, tal es el caso de la síntesis del carbonato de glicerol (CG). Si bien existen varias vías de obtención de este compuesto, la transesterificación entre el glicerol y alquil carbonatos catalizada por óxidos metálicos mixtos derivados de hidróxidos dobles laminares (HDL) resulta prometedora, dados los elevados porcentajes de conversión obtenidos y las características ambientalmente benignas del proceso. Los HDL son nanoarcillas aniónicas con estructura laminar constituida por capas de hidróxidos de fórmula general [M(II)1-xM(III)x(OH2)2]x+(CO3-2)x/2.mH2O, donde M(II) y M(III) representan iones metálicos di- y trivalente, como Mg y Al, mientras que el anión carbonato se ubica en el espacio interlaminar para compensar las cargas. La actividad de los sitios básicos de estos catalizadores puede ser incrementada incorporando un tercer metal, como el Cs. Por otro lado, los modelos empíricos basados en Redes Neuronales Artificiales (RNA) han ganado aceptación debido a su capacidad de estimación, incluso disponiendo de escasos datos. Las redes con estructura backpropagation son la más aplicadas para el modelado de procesos químicos. Dado que para el año 2020 se espera la introducción de más de tres millones de toneladas de glicerol en el mercado como consecuencia de la industria del biodiesel, la posibilidad de disponer de un modelo que contribuya a mejorar el proceso de obtención de CG es de interés. El objetivo del estudio es desarrollar un modelo matemático por medio de RNA para caracterizar la relación entre el porcentaje de conversión del glicerol y el de rendimiento de CG, empleando catalizador con 10 y 25% de Cs.Item Simulación matemática de la reacción de obtención de monoglicéridos, a partir de glicerol(2019) Modesti, Mario; Contreras, Matías; Bálsamo, Nancy Florentina; Álvarez, Dolores María Eugenia; Crivello, Mónica ElsieDebido a la producción creciente del biodiesel, existe un excedente de glicerol. Una posible alternativa para su revalorización es la transesterificación para producir monoglicéridos, empleando óxidos derivados de Hidróxidos Dobles Laminares (HDL) modificados con Li, como catalizadores. En la reacción también se obtienen diglicéridos, en ocasiones triglicéridos, y metanol como productos. En este sentido, resulta de interés la generación de modelos del proceso, a los fines de disponer de herramientas para estimar resultados, disminuyendo tiempos y costos de ensayos. Así, el objetivo del trabajo fue simular matemáticamente el proceso de obtención de monoglicéridos, a partir de los reactivos glicerol y estearato de metilo, en base a estudios experimentales.Item Modelo anfis para la obtención de carbonato de glicerol: desarrollo y validación(2019) Crivello, Mónica Elsie; Bálsamo, Nancy Florentina; Álvarez, Dolores María Eugenia; Argüello, Dalma Sofía; Modesti, MarioEl crecimiento en la producción de biodiesel genera grandes cantidades de glicerol. A partir de esta materia prima renovable se puede obtener carbonato de glicerol, utilizando catálisis heterogénea. El objetivo del trabajo es comprobar la capacidad de generalización de un modelo matemático desarrollado mediante ANFIS, que caracterice la relación entre la conversión del reactivo glicerol y la masa del carbonato de glicerol producido, empleando catalizadores heterogéneos con porcentajes variables de Cs incorporado. Se desarrolló un modelo ANFIS con tres funciones de membresía de tipo campana generalizada, considerando el porcentaje de conversión del reactivo glicerol, como entrada y la masa del producto carbonato de glicerol, como salida de la reacción catalizada por óxidos mixtos adicionados con 25% de Cs. Éste fue capaz de reproducir la relación entre los resultados de la reacción evaluados, demostrando además, aptitud para representar dicha correspondencia al emplearse un catalizador sólido con 10% de Cs adicionado. El desarrollo de estos modelos es de interés, dada su incidencia en la proyección del proceso a mayores escalas.