Facultad Regional Rosario

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Start date: 2020Subject: search.filters.subject.Ingeniería química

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    Effects of spray drying and lactic acid fermentation on the technological characteristics of yellow and green pea (Pisum sativum L.) Protein products
    (Agricultural and Food Science, 2024) Guraya, María Ángeles; Iguti, Antonia Miwa; De Ros Triboli, Edison Paulo; Ribeiro, Eliana Paula; Accoroni, Cecilia; Espósito, María Andrea; Torresi, Pablo Antonio; Reinheimer, María Agustina; Godoy, Ezequiel
    This research evaluates a pH-shifting and drying process for producing powdered protein products from yellow and green peas (Pisum sativum L.), aiming to enhance their technological characteristics. In the precipitation stage, lactic acid bacteria (Lactobacillus Plantarum and Lactobacillus Lactis) served as a generally recognized safe precipitant agent. The fine fraction (<150 µm) from yellow and green peas milling acted as an encapsulant/adjuvant agent in the drying stage. Results showed high process productivity (0.41–0.51 kg protein product/kg pea flour) and low specific water consumption (52.58–62.39 kg water/kg protein product) with this approach. Variations in processing parameters affected protein content, yield, and specific water consumption. Significant differences were observed in wetting time, water activity, flowability (Carr index), cohesiveness (Hausner index), density, particle size, and colour of the protein products, depending on the processing alternatives. This flexibility allows tailoring the properties of the powdered protein product for various food technology applications.
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    Evaluación de la composición y producción de concentrados proteicos de diferentes variedades de arveja amarillas y verdes (Pisum sativum L.)
    (INTA, 2024) Accoroni, Cecilia; Espósito, María Andrea; Magnano, Luciana; Guraya, María Ángeles; Godoy, Ezequiel; Reinheimer, María A.
    El aumento constante en los últimos años de la población mundial provocó la búsqueda de fuentes proteicas vegetales alternativos a las proteínas animales. La arveja es una excelente alternativa, en su formato de concentrados y aislados proteicos, como ingredientes en la industria alimentaria, garantizando una alimentación suficiente y sostenible para vegetarianos, veganos y celíacos. El objetivo de este trabajo fue evaluar la potencialidad comercial de una variedad comercial y dos variedades precomerciales del programa de mejoramiento INTA-FCA UNR (Primogenita, B320 y B313, respectivamente) en comparación con seis variedades comerciales, (Reussite, Viper, Kingfisher, Aragorn, Meadow y Astronaute) contemplando la composición de las harinas crudas y la solubilidad de las proteínas. Se encontró que el contenido proteico fue superior en los tres años de evaluación para Primogénita, Viper (ambas de semilla verde) y B320, Reussite y Meadow (de semillas amarillas). Además, que tanto el contenido proteico como solubilidad resultaron ser superiores en las harinas crudas provenientes de variedades verdes, lo cual facilita la disponibilidad de proteínas totales a ser extraídas durante la producción de aislados/concentrados proteicos. Respecto a la solubilidad, se observan valores superiores a 65 % indicando disponibilidad de proteínas extraíbles por no sufrir desnaturalización durante su acopio y molienda. Se detectaron valores de actividad ureásica inferiores a 0,300. Esto indica que no es necesario aplicar tratamiento térmico además de una posible disminución de la proteína soluble. Para rendimiento de proteína, Primogénita tuvo los mayores rendimientos (>50%) en los tres años. Esta variedad resulta ser promisoria para la producción de concentrados/aislados proteicos ya que tiene un mayor contenido de proteína y disponibilidad para ser extraídas con un alto rendimiento de producto. Estos resultados abonan al programa en pro de obtener variedades con buen comportamiento agronómico y producción de concentrados proteicos potenciando el agregado de valor en la industria alimenticia.
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    Aplicación del enfoque de ingeniería de reacción (REA) para modelar el secado de orujos por convección.
    (2021-10) Bonfigli, Mónica Beatriz; Arias, Ana Marisa; Mores, Patricia Liliana; Benz, Sonia Judith; Scenna, Nicolás José; Masciarelli, Roque
    La bioeconomía es una alternativa para afrontar la demanda de alimentos y energía para una población en crecimiento y además mitigar los impactos adversos sobre el medio ambiente y los recursos naturales que originan su producción. Incluye el aprovechamiento de desechos de procesos industriales para la generación de bioproductos con valor agregado, como los que pueden obtenerse a partir de orujo de uva. En los procesos de obtención, la operación de secado es fundamental y un buen modelo es importante para el diseño del secadero y la evaluación de su rendimiento. El objetivo de este trabajo es utilizar el enfoque de ingeniería de reacción (REA), una técnica simple pero precisa, para modelar el secado de orujos por convección. La curva de energía de activación normalizada, obtenida a partir de una experiencia a 100 °C se utilizó para predecir la cinética de secado y los perfiles de temperatura a 60 °C. El REA demostró capturar adecuadamente la física del proceso. El coeficiente de determinación (R2) se determinó en 0,996 y 0,997 (en promedio) para predecir la temperatura y el contenido de humedad, respectivamente. La principal ventaja es que se requiere una única experiencia minuciosa para generar la curva de energía de activación normalizada y luego utilizarla para predecir otros contenidos de humedad y perfiles de temperatura del material. Este modelo puede utilizarse para proyectar la operación en otras condiciones e implementarse fácilmente para diseñar nuevas instalaciones de secado u optimizar las existentes.
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    Estimación de distancias seguras frente a la ocurrencia de una explosión BLEVE en función de variables operativas/ de diseño.
    (Universidad Tecnológica Nacional, 2022-06) Kraft, Romina Alejandra; Mores, Patricia Liliana; Scenna, Nicolás José
    Considerar el concepto de seguridad operacional se ha vuelto imprescindible en toda actividad industrial. Entre los eventos accidentales más peligrosos se encuentran las explosiones tipo BLEVE, que resultan de la falla de un recipiente que contiene una sustancia a una temperatura muy superior a su temperatura normal de ebullición. Las graves consecuencias ocasionadas por la onda expansiva generada hacen indispensable su estudio detallado. Los modelos matemáticos disponibles son complejos en cuanto a la cantidad de datos y esfuerzo computacional requeridos para su resolución. En este trabajo, se presenta un modelo simple y directo para la estimación de distancias seguras entre una posible fuente de explosión y un receptor caracterizado por el nivel de vulnerabilidad correspondiente. La obtención de este modelo se lleva a cabo mediante la selección de variables operativas/ de diseño convenientes y el análisis de su influencia en los resultados brindados por un modelo matemático con fundamento teórico (modelo base), la formulación de una única expresión matemática con parámetros a determinar (modelo simple) y la resolución de un problema de optimización en el que se maximiza el R2 que resulta de la comparación entre ambos modelos. Finalmente, se demuestra una muy buena performance del modelo propuesto, cumpliendo con los requisitos de simpleza y escasa demanda de datos de fácil acceso, permitiendo la obtención confiable de distancias seguras desde las primeras etapas del diseño.
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    Evaluación de los efectos térmicos ocasionados por una bola de fuego de propano. Obtención de una correlación simple para estimar distancias en planes de evacuación.
    (Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional San Francisco, 2020-09) Kraft, Romina Alejandra; Mores, Patricia Liliana; Scenna, Nicolás José
    El propano, es una sustancia que frecuentemente se encuentra en el inventario de numerosas industrias por ser el combustible alternativo más utilizado a nivel internacional. A temperatura ambiente, es un gas incoloro e inodoro, fácilmente licuable por lo que en general se almacena/transporta en estado líquido a esta temperatura en recipientes a presión. La explosión tipo BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion) seguida de la ocurrencia de una bola de fuego, tiene efectos devastadores sobre las personas (muerte, daños irreversibles) como así también sobre las estructuras y las instalaciones industriales, en función de la distancia del suceso a la que se encuentren dichos receptores. De acuerdo al análisis de accidentes históricos reportado por Hemmatian et al. (2019), el propano es una de las sustancias típicas involucradas en este tipo de eventos. En la mayoría de los casos, los efectos térmicos ocasionados por la bola de fuego tienen consecuencias más severas sobre las personas que aquellos asociados con la onda expansiva generada por la explosión. A causa de esto, es imperante establecer planes de evacuación eficaces, delimitando las zonas de planificación en función de la dosis de radiación recibida, relacionando la intensidad de radiación incidente con tiempos máximos de exposición y contemplando modelos de respuesta de la población ante la génesis de incendios. El objetivo de este trabajo es obtener una correlación simple y eficaz que relacione distancias seguras con variables operativas/ de diseño y niveles de vulnerabilidad de los receptores, basándose en el análisis de un modelo de referencia (MRf): modelo de llama sólida.
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    Perfil sensorial y mapa de preferencia para mieles argentinas de diferentes orígenes florales.
    (2022) Ciappini, María Cristina; Pozzo, Lucrecia; Díaz, Pilar; Arias, Lucía Magalí
    Identificar las propiedades sensoriales que afectan las preferencias y elecciones de los consumidores es muy importante. Distintos métodos, como el mapeo de preferencias externo, se utilizan para establecer relaciones entre las características sensoriales y las preferencias de los consumidores. En este trabajo, se estudió la percepción de los consumidores basada en atributos sensoriales (sabor, color, textura y olor) de ocho mieles, para obtener información útil e incrementar el mercado interno en Argentina. Un panel de evaluadores integrado por ocho miembros analizaron las mieles, mientras que 388 consumidores valoraron sus preferencias. Luego de realizar un análisis de componentes principales con los resultados de la evaluación sensorial de los evaluadores entrenados, se llevó a cabo un mapa de preferencias. Se encontró que el color y el estado físico fueron las características más notables para establecer la preferencia; el olor y el aroma complementaron la decisión. Todas las mieles encontraron consumidores que las eligieron para tal fin. Así la estrategia para incrementar las ventas de miel en el mercado interno argentino debería centrarse en proveer información acerca de otros usos y beneficios que ofrece este producto natural.
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    Antecedentes para establecer estrategias para el desarrollo del mercado de miel en Argentina.
    (2022) Pozzo, Lucrecia; Díaz, Pilar; Ciappini, María Cristina
    Argentina es uno de los principales productores de miel del mundo. Sin embargo, el consumo interno de este producto es reducido. Para generar una estrategia adecuada para comercializar miel en nuestro país, es importante abarcar las necesidades, preferencias y expectativas del consumidor. Con ese objetivo, se indagó acera de la opinión de los consumidores para comprender las perspectivas del mercado interno de miel en Argentina. Se realizó una encuesta de la que participaron voluntariamente 620 personas entre 18 y 64 años.
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    Secado por convección de desechos industriales susceptibles de revalorización: modelado matemático y validación a través de la aproximación a la Ingeniería de las Reacciones.
    (Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industria, 2022-04) Bonfigli, Mónica Beatriz; Arias, Ana Marisa; Mores, Patricia Liliana; Benz, Sonia Judith; Scenna, Nicolás José
    La bioeconomía circular surge como un nuevo paradigma productivo donde la clave es la sostenibilidad en el uso de los recursos. En él se entrelazan los principios de la economía circular, donde un producto no se considera un residuo al final de su vida útil, y de la bioeconomia que trata sobre la biologización de la creación de valor industrial. Este paradigma aboga por el uso continuo de recursos, sugiriendo la mejora de la durabilidad de equipos, instalaciones e infraestructura, así como la revalorización de desechos para otros procesos industriales. El orujo de uva y la okara de soja son subproductos de bajo valor comercial que contienen una cantidad importante de componentes valiosos de los que pueden obtenerse productos con valor agregado. Su generación masiva y su perecibilidad debido al contenido de humedad hacen necesaria la operación de secado. Para obtener el producto final deseado con la menor demanda energética posible, es indispensable estudiar las condiciones y cinética de secado. A partir de dicho análisis se determina el tiempo de secado que afecta directamente el tamaño de los equipos y también proporciona información para optimizar el rendimiento de los secaderos existentes. La aproximación a la ingeniería de las reacciones (REA) es un modelo matemático semi-empírico para predecir la evolución higrotérmica durante el secado. La energía de activación relativa es el parámetro característico de la REA, que describe los cambios de comportamientos internos dentro de los materiales durante el secado. Este parámetro es independiente de las condiciones de operación, se genera a partir de una experiencia de secado precisa y se combina con la energía de activación de equilibrio para producir una relación única. Esta característica le otorga al modelo la capacidad de predicción en una amplia gama de condiciones. El objetivo de este trabajo es implementar y evaluar la eficacia de la REA para modelar el secado por convección de orujos de uva y okara de soja. Los resultados del modelo se comparan con datos experimentales. Las curvas de energía de activación normalizada, obtenidas a partir de los datos experimentales a 60 °C para los orujos y a 50 °C para la okara se utilizaron para predecir los perfiles de humedad y temperatura a otras condiciones de secado: 70, 80 y 90 °C para los orujos y 60 y 70 °C para la okara. La REA demostró capturar adecuadamente la física del proceso. Los perfiles de contenido de humedad y temperatura concuerdan muy bien con los datos experimentales, respaldados por R2 superiores a 0.971 para la humedad y 0.988 para la temperatura. El modelo REA resulta un modelo robusto y efectivo para describir el proceso de secado, debido a su predictibilidad y su capacidad de extrapolación en un amplio rango de temperaturas. Es una opción apropiada para ahorrar tiempo y recursos computacionales. Esto es importante si se piensa en optimización de procesos complejos en los cuales el secado es solo una de las operaciones involucradas.
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    Economic evaluation of protein recovery process from Argentinian soybean extruded-expelled meals.
    (2022) Accoroni, Cecilia; Godoy, Ezequiel; Reinheimer, María Agustina
    Soybean extruded-expelled (EE) meals are the byproduct of the soybean oil extraction process commonly used by small and medium- sized Argentinean companies. In this study, the economic feasibility of protein concentrate production from soybean EE meals was evaluated. A processing daily capacity of 18 ton of EE meals was considered, resulting in an annual production of 1,500 ton of protein concentrate. The proposed methodology considered a pH change process consisting of 3 cycles of alkaline extraction at 60 ºC followed by isoelectric precipitation at low temperature using hydrochloric acid, which resulted in a final product with a protein content of 75 % (db) and a productivity of 0.28 kg product/kg soybean EE meals. To analyze a practical case, proposed production was carried out as an extension of a typical medium-sized soybean extrusion- expelling plant. As a result, the necessary capital investment was estimated to be US$2.7 million. Additional financial performance indicators were computed, including net present value and internal rate of return, and it was concluded that the proposal to obtain a protein concentrate from soybean EE meals was economically viable on an industrial scale if sale prices are above 2,267 US$/ton.
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    Trabajo en equipos interdisciplinarios para la realización de un proyecto de inversión.
    (Universidad Tecnológica Nacional, 2020) Godoy, Ezequiel; Mores, Patricia Liliana
    El desempeño efectivo como parte de un equipo de trabajo interdisciplinar es una de las competencias genéricas (CONFEDI, 2018) que tradicionalmente menos se desarrolla en las carreras de ingeniería como consecuencia, presumiblemente, de la diferenciación del proceso formativo que se impone desde sus diseños curriculares. Ello se constituye en una oportunidad perdida en el proceso de enseñanza-aprendizaje en cuanto a que la capacidad de un abordaje interdisciplinario de problemas y proyectos, integrando las perspectivas de las diversas formaciones disciplinares de los miembros del grupo, será indudablemente necesaria y valorada en un contexto profesional y laboral. Para promover estas competencias, la presente actividad se articula desde hace cinco años entre las asignaturas electivas “Sistemas de generación de energía sustentables” de la carrera de Ingeniería Química y “Herramientas de optimización para el uso racional de la energía” de la carrera de Ingeniería Mecánica. La misma consiste en la realización del estudio de factibilidad e impacto de un proyecto de inversión incluyendo tecnologías de gestión energética, mediante el trabajo en equipos interdisciplinares constituidos por alumnos de ambas materias.