Centro UTN QUIMOBI (Química Orgánica Biológica)

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Análisis preliminar del comportamiento de Azospirillum brasilense como promotora del crecimiento de Scenedesmus dimorphus para el tratamiento de efluentes combinados
(2015-10-28) Cuello, María; Chamorro, Ester; Moheimani, Navid
Se realizó la primera prueba del uso de la bacteria Azospirillum brasilense como promotora del crecimiento de Scenedesmus dimorphus. Se emplearon como medio de cultivo efluentes líquidos provenientes de dos orígenes: el lixiviado de una planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos, rico en metales (Mg, Ca, Zn) y el residuo líquido de la lechería Pampa Gringa, rico en compuestos nitrogenados y fosforados, ambos efluentes de la localidad de Lincoln, Provincia de Buenos Aires, Argentina. Se probó el comportamiento del alga en los efluentes solos (100% v/v) y en concentraciones de los mismos combinados (50%-50% y 75%-25% v/v de sendos efluentes). El cultivo se desarrolló en bioreactores de 500mL agitados sin aireación, con períodos de luz/oscuridad de 16h:8h, primero como proceso batch y luego semicontinuo. Se evaluó el crecimiento de la microalga sola y su comportamiento con la promoción de la bacteria en las mismas concentraciones de efluentes. La inoculación inicial de Azospirillum brasilense fue de 109cél/mL. La incorporación de la bacteria en todos los medios de cultivo mostró una mejora en productividad de biomasa de S. dimorphus, reflejada en la tasa de crecimiento del alga, obtenida por recuento celular. Los resultados preliminares indicarían que la formación de estos consorcios alga-bacteria, maximizarían tanto la generación de biomasa para la posterior extracción de metabolitos de interés comercial, como el tratamiento de efluentes con distinto origen y composición, lo que permitiría un manejo sustentable de los residuos producto de la actividad humana y un incremento en la rentabilidad de los cultivos microalgales. Posteriores estudios permitirían optimizar los consorcios en mayores volúmenes para ser llevados a su uso a escala comercial.
Antibacterial activity of Citrus paradisi essential oil
(2015-04-12) Vasek, Olga; Cáceres, Liliana Mariel; Chamorro, Ester Ramona; Velasco, Gustavo Adolfo
The 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.
Biorrefinería de cascarilla de arroz : tratamientos preliminares para la separación de sílice y celulosa
(2021-10-16) Dagnino, Eliana Paola; Ruiz, Carlos; Chamorro, Ester
Una biorrefinería se define como el uso optimizado de biomasa para obtener materiales, productos químicos, combustibles y aplicaciones de energía, donde el uso se relaciona con los costos, la economía, los mercados, el rendimiento, el medio ambiente, el impacto, el balance de carbono y los aspectos sociales. Más aún, la biorrefinería de biomasas que son consideradas residuos, propone aprovecharlos como materia prima para la obtención de productos de mayor valor. En este contexto, este trabajo tuvo como objetivo evaluar diferentes tratamientos de separación de sílice y celulosa de cascarilla de arroz (CA) y seleccionar el más apto para la posterior optimización de las variables que lo requieran. Se estudiaron tres tratamientos: A) CA con ácido acético y ácido nítrico; B) CA con solución de hidróxido de sodio y, C) CA con solución de hidróxido de potasio. El tratamiento A no cumplió con los objetivos, se obtuvo una recuperación de sólidos del 60% con una composición similar a la de partida. El tratamiento B mostró buenos resultados, se recuperó el 60 % de los sólidos con una composición de 98% celulosa y un líquido en el que se pudo recuperar el 76% de los inorgánicos de partida. Por último, el tratamiento C logró separar el 50% de los inorgánicos presentes en el material de partida, cumpliendo parcialmente con los objetivos. Posteriormente, se trabajó sobre el tratamiento B para evaluar las variables significativas y el rango de estudio en el que se realizará la optimización.
Carboxymethylcellulose obtained from lignocellulosic waste and its use as a biopolymeric matrix
(2023-06-04) Cáceres, Liliana Mariel; Tourn, Silvana; Ruiz, Carlos Raúl; Sequeira, Alfredo Fabián; Dagnino, Eliana Paola
The increase in the rate of production and accumulation of solid waste and the search for sustainable environmental solutions imposes the need to introduce advanced technologies to manage it efficiently. In this context, this work aims to obtain carboxymethylcellulose (CMC) from lignocellulosic waste and later use it in the encapsulation of liquid smoke and essential oils. Thus, a product of higher value can be obtained from an abundant and readably available waste product of northeastern Argentina`s agroforestal industry. Rice husk samples for this research were provided by a local company. The rice husk was treated in a biorefinery scheme (Acid hydrolysis, 0.3% w/V, 150°C, 30 min; followed by organosolv treatment, NaOH-ethanol-water, 160°C, 60min, and alkaline treatment). Subsequently, CMC was obtained, esterifying the unbleached cellulose obtained from the mentioned raw material, using a modification of the Druvacell method. The unbleached cellulose is pretreated with isopropanol and sodium hydroxide to promote fiber swelling and ionization of hydroxyl groups, and subsequently esterification with monochloroacetic acid. On the other hand, bio-oil was obtained by pyrolysis, at 400 °C for 120 min, from exhausted Schinopsis balansae (quebracho colorado) sawdust and the water-soluble fraction produced was refined, representing 34.6% based on the residual biomass fed. Finally, the refined fraction was characterized, to identify the improvement and its quality as liquid smoke to be encapsulated. The CMC obtained was used as a component, together with sodium alginate, of a biopolymeric matrix to encapsulate the water-soluble liquid smoke and hydrophobic essential oil. The raw material was characterized by determining its structural components, the substituent groups in CMC were recognized by FTIR and the degree of substitution was determined. In the production of microcapsules, using standard methods the performance and efficiency of the process were determined. On the other hand, the post-treatment rice husk is composed of 94% cellulose, and the rest is lignin and remaining inorganics. From it, it was possible to obtain a crude CMC with a purity greater than 70% and a degree of substitution greater than 0.6. The microencapsulation results show average yields greater than 55% and efficiencies greater than 90% for both encapsulated substances. With this work carried out, a very abundant residue could be valorized by obtaining CMC and using it in the microencapsulation of two chemically different substances. Good yields and efficiencies were obtained with liquid smoke [1] and essential oil [2], with comparable results with other authors.
Co-cultivo de Chlorella pyrenoidosa y Scenedesmus dimorphus con la bacteria Azospirillum brasilense en efluentes agroindustriales
(2023-09-04) Cuello, María Carolina; Pila, Andrea Natalia; Schmidt, Roberto Martín; De Escalada Plá, Marina Francisca; Gori, Juan
La bacteria Azospirillum brasilense ha sido estu- diada co-inmovilizada con Chlorella sp. y ha sido propuesta como promotora del crecimiento algal. La finalidad de este estudio fue utilizar un medio de cultivo compuesto por Purín Vacuno y Suero de Queso y evaluar el efecto de la asociación de A. brasilense con cada una de las microalgas Scenedesmus dimorphus y Chlorella pyrenoidosa en la producción de biomasa, metabolitos y depuración del medio. Los microorganismos fueron cultivados libres en fotorreactores de 1L con agitación, en 50v/v Purín Vacuno/Suero de Queso, sin esterilizar ni diluir, con fotoperíodo 12:12 horas luz/oscuri- dad, durante 7 días. Los cultivos de S. dimorphus con y sin la bacteria alcanzaron la fase estacionaria al cuarto día. Al sexto día, sólo el cultivo de C. pyrenoidosa y A. brasilense en consorcio seguía creciendo. En la composición bioquímica se des- taca que la cantidad de lípidos en la biomasa de S. dimorphus cultivada en consorcio con la bacteria (167 mg/L) es superior a cuando es cultivada sola (126 mg/L). Lo opuesto sucede entre los cultivos de C. pyrenoidosa (127 mg/L y 161 mg/L para C. pyrenoidosa + A. brasilense y C. pyrenoidosa sola, respectivamente). El resultado obtenido no indica que exista promoción significativa del crecimiento de S. dimorphus por parte de A. brasilense, sin em- bargo, y coincidiendo con la bibliografía, Chlorella sp. sí muestra un mayor crecimiento y reducción de nutrientes cuando es cultivada en consorcio con A. brasilense.
Cultivo de microalgas en efluentes combinados : una oportunidad para una sustentabilidad rentable
(2015-10-08) Cuello, María Carolina; Regeiro, Daniela; Gori, Juan Ignacio; Chamorro, Ester
El desarrollo de tecnologías innovadoras, cuyo objeto sea reducir la contaminación ambiental tratando los efluentes urbanos, agrícolas o industriales, debe enfocarse en la sinergia de costos. Esto se logra acoplando los servicios del tratamiento con procesos productivos (Trivedi, Aila et al. 2015). Las microalgas son capaces de reducir concentraciones peligrosas de nitrógeno y fósforo en aguas residuales a través de la asimilación de dichas sustancias en la generación de biomasa celular, y luego de cosechadas (separadas del agua), ofrecen el beneficio adicional de ser una fuente de materia prima para la producción de metabolitos de interés comercial (Vílchez, Garbayo et al. 1997, Zeng, Guo et al. 2015). Los componentes de microalgas son actualmente considerados valiosos bio-productos, con un amplio rango de aplicaciones (Bharathiraja, Chakravarthy et al. 2015). El alto contenido lipídico de la biomasa algal hace de ésta, una materia prima promisoria para la producción de biodiesel (Chisti 2007, Hena, Fatimah et al. 2015), mientras que los pigmentos y proteínas tienen aplicaciones nutracéuticas y farmacéuticas (Del Campo, Moreno et al. 2000, Spolaore, Joannis-Cassan et al. 2006). Los pigmentos carotenoides son considerados uno de los más importantes grupos de compuestos.
Determinación de las condiciones iniciales de encapsulado de aceite esencial de pomelo por emulsificación acoplada a gelificación iónica externa
(2016-11-02) Cáceres, Liliana Mariel; Zambón, Silvia; Velasco, Gustavo Adolfo; Chamorro, Ester Ramona
Actualmente el uso de nuevas tecnologías como la encapsulación, ayudan a conservar la estabilidad física y química de ciertas sustancias, permitiendo su liberación controlada en el medio en el que se encuentran. De esta manera, estos compuestos pueden ser incorporados a los alimentos aprovechando sus propiedades como conservantes, saborizantes y aromatizantes, entre otras. Los aceites esenciales son un ejemplo de estos aditivos alimentarios sensibles a los agentes físicos ambientales como la luz, altas temperaturas, agua y oxígeno, por lo que su encapsulación, mejora su manipulación y aprovechamiento. Una de las técnicas más utilizadas es la gelificación iónica empleando alginato de sodio como agente encapsulante. Con esta metodología se obtienen partículas con diámetros comprendidos entre 5 y 5000 micrómetros, pero con formas y rendimientos que difieren según el método utilizado. Como metodología alternativa se utiliza la emulsificación acoplada a la gelificación iónica lo que permite obtener partículas más esféricas y con mejoras en el rendimiento, especialmente cuando se requiere la encapsulación de aceites esenciales. El objetivo de este trabajo es analizar las condiciones iniciales de encapsulación de aceite esencial de pomelo (rico en limoneno) con el método de emulsificación acoplada a gelificación iónica externa. Se preparó una emulsión con una solución de alginato de sodio al 1,5% y aceite de pomelo, con agitación a 1500 rpm. Se dosificó la emulsión con una bomba dosificadora a jeringa programable (velocidad de 15 gotas por minuto). Se utilizó como solución reticulante cloruro de calcio al 2% y tiempo de reticulado de una hora y media. Las variables a tener en cuenta en este estudio, fueron: altura de caída de la gota de aceite (2, 5 y 10 cm), diámetro y características de la aguja dosificadora (0,4 y 0,5 mm con o sin bisel). Se estableció la relación entre las variables y la forma final de las partículas mediante la observación de la forma y tamaño de las partículas en microscopio óptico con campo cuadriculado de 1000 micrones de lado. El rendimiento reflejó el porcentaje de cápsulas obtenidas de acuerdo a la cantidad de material utilizado y la eficiencia de encapsulado se calculó mediante la determinación del contenido de aceite esencial en las cápsulas por cromatografía gaseosa con el método de estándar interno. Se observaron tres formas de partículas: ovoide, lágrima y esféricas. A través del análisis estadístico se determinó que las mejores condiciones fueron: una altura de caída de gota de 5 cm con una aguja sin bisel de 0,4 mm de diámetro obteniéndose partículas esféricas de 1000 micrómetros de diámetro. El rendimiento medio y eficiencia de encapsulado, en estas condiciones fueron del 50%
Determinación de las condiciones iniciales para la formación de cápsulas de alginato de sodio mediante gelificación iónica
(2017-09-13) Sella, Gisele; Cáceres, Liliana Mariel; Velasco, Gustavo Adolfo; Chamorro, Ester Ramona
La encapsulación es una técnica utilizada para contener sustancias de interés en otra, llamada matriz. Lo que se busca es la protección del componente de utilidad, o bien, la liberación controlada del mismo en un determinado ambiente y momento. En este estudio se ha evaluado la formación de la matriz de la cápsula, libre de cualquier compuesto activo, mediante extrusión y goteo con aguja, de alginato de sodio 1,5% p/p sobre una solución de cloruro de calcio 2% p/v. Se utilizó una velocidad de goteo de 90 ml/h y un tiempo de reticulación de una hora y media. Mediante un diseño experimental se evaluó la influencia de altura de goteo (2, 5 y 10 cm) y el calibre de aguja utilizados (25 y 27 G), en la forma final de las cápsulas. Se definió 2 cm de altura y aguja 27 G como mejores condiciones. Luego, mediante secado a vacío (30 mmHg) y progresión de temperatura entre 70 y 90 °C, con aumento de 10 °C cada cuarenta minutos, se observó la formación de una costra, con retención de líquido en el interior.
Developing alternatives to hydrocarbon via pyrolysis and gasification of industry residual biomass
(2023-08-01) Tourn, Silvana; Saires, Paula; Bertero, Melisa; Falco, Marisa; Chamorro, Ester R.
Pyrolysis and gasification are thermal treatment processes using biomass to produce biofuels that can replace fossil fuels in industrial boilers and furnaces. This paper discusses the potential utilization of four types of residual biomass highly produced in the Argentina Northeast (NEA) region, i.e., rice husk, an agricultural waste rich in cotton husk, carob sawdust, and spent red quebracho sawdust, as raw material. Pyrolysis liquid product yields were 34–51 wt% and char yields were 29–40 wt%; tar represented 16–23 wt%. For gasification, gas yields were between 45.6 wt% and 65.7 wt%; as for tar, it represented 2.4–14.1 wt% of initial biomass, and char yields were 31.4–40.3 wt%. Characterization of all products was performed to clarify their potential applications. Bio-oils, i.e., aqueous fractions of pyrolysis liquid products, have high water content (77–88 wt%), that is why they have lower density and viscosity than tars, oil fractions of pyrolysis liquids. However, chemical stability of bio-oils may vary, and their heating values are much lower than the heating values from tars. Based on these, it is possible to concluded that tar is the product with increased added value and higher energy properties. Efficiency of gasification and heating values of the gases obtained were high for waste rich in cotton husk and spent red quebracho sawdust, suggesting a good potential for the utilization in gasification processes. Additionally, char composition and properties for all biomasses, from both process, show that it is feasible to use them in several new applications.
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 Cristina
Acid 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.
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 Ramona
El 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.
Efluentes como medio de cultivo para obtener biomasa microalgal una innovación posible por la interacción universidad-empresa-Estado
(2021-10-16) Gualini, Fernando; Cuello, María Carolina; Pila, Andrea Natalia; Chamorro, Ester R.
Los efluentes cloacales pueden ser utilizados como medio de cultivo de microorganismos fotosintéticos llamados microalgas. De la biomasa microalgal es factible extraer bioproductos de valor comercial, constituyendo una posible biorrefinería de residuos en sintonía con una economía circular, que precisa ser estudiada. El Centro de Investigación en Química Orgánica Biológica, de la Facultad Regional Resistencia - Universidad Tecnológica Nacional, con experiencia en la temática, junto con la Empresa encargada del servicio de agua de la Provincia del Chaco, vieron la oportunidad de interactuar en un Proyecto para desarrollar una Planta Piloto de cultivo de microalgas en efluentes de la localidad de General San Martín, ubicada en el noreste de la misma provincia. De esta manera, profesionales del Centro y estudiantes avanzados de ingeniería química participaron en el diseño experimental, toma de muestras y cultivo en varias escalas de microalgas en un efluente real local. Luego de la toma de muestras y caracterización del efluente, se seleccionó la cepa de microalga que mejor se adapta al mismo y se cultivó para, luego de la separación de la biomasa, evaluar su composición bioquímica y potencial comercial. El Proyecto presentado fue avalado por el Municipio de la localidad de General San Martín y habiendo sido adjudicados fondos por el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva, se constituye en un proyecto pionero en la región en comenzar a evaluar una forma novedosa para el tratamiento de efluentes y el primer paso para un futuro escalamiento con vistas a una biorrefinería de microalgas.
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, Ester
Las 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.
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, Sandra
El 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.
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 Ramona
La 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.
Estudios preliminares del tratamiento de efluentes urbanos con microalgas autóctonas
(2019-08-16) Pila, Andrea Natalia; Cuello, María Carolina; Dagnino, Eliana Paola; Chamorro, Ester Ramona
Las localidades del interior del país enfrentan una gran problemática debido a la falta de tratamiento de efluentes urbanos. La biorremediación de dichos efluentes con microalgas fotosintéticas es una tendencia en aumento a nivel mundial. El objetivo del presente trabajo fue analizar la viabilidad de realizar una biorremediación de efluentes cloacales de la localidad de General San Martin (Chaco) utilizando microalgas y, evaluar la posibilidad de hacer una biorrefinería. El efluente utilizado fue recolectado de la localidad de General San Martín (Chaco. El cultivo se desarrolló a partir de una especie autóctona de microalga, identificada como Chlorella sp., presente en el efluente cloacal crudo. El cultivo de microalgas en el efluente cloacal se llevó a cabo en fotobiorrectores cerrados de 6 L en condiciones ambientales a lo largo del año. El crecimiento se evaluó mediante recuento celular, monitoreando el crecimiento de protozoos y las condiciones de cultivo (pH, temperatura e irradiación). Al final del experimento, el cultivo de microalgas fue separado mediante decantación. El concentrado obtenido fue filtrado y luego secado en estufa de vacío a 60ºC y 0,25atm de presión absoluta. La biomasa cosechada fue caracterizada mediante la determinación de lípidos, proteínas, carbohidratos y cenizas. Los resultados obtenidos nos indicarían que es posible realizar el cultivo de microalgas en el efluente cloacal estudiado sin esterilizar ni diluir. Debido a la estabilidad que demostró frente a sus competidores biológicos, es posible pensar en su utilización como método de tratamiento. Los resultados indican que sería factible realizar el tratamiento a lo largo del año.
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, Ester
La 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%).
Evaluación de la capacidad de remoción de nitrógeno y fósforo por parte de microalgas y bacterias inmovilizadas
(2015-11-25) Zaballa, Ignacio José. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Cátedra de Bioquímica; Argentina; Regeiro, Daniela. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Resistencia. Centro de Investigación en Química Orgánica - Biológica; Argentina; Cuello, María Carolina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Resistencia. Centro de Investigación en Química Orgánica - Biológica; Argentina; Vaccaro, Raúl Ernesto. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Catedra de Economía; Argentina; Chamorro, Ester. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Resistencia. Centro de Investigación en Química Orgánica - Biológica; Argentina; Ribaudo
El crecimiento de los cultivos vegetales se encuentra limitado por el abastecimiento de nutrientes minerales, dentro de los cuales se destacan el nitrógeno (N) y el fósforo (P), tanto por la magnitud de su demanda, como por su variabilidad en el suelo. En contraposición, ambos nutrientes se encuentran en niveles que frecuentemente, resultan contaminantes tanto en aguas provenientes de residuos sólidos urbanos (RSU), como de efluentes de las distintas actividades ganaderas. Actualmente, el uso de microalgas se ofrece como una tecnología en continuo crecimiento para la biorremediación de aguas residuales, en especial para la remoción de N y P. En cuanto al uso de bacterias heterótrofas, el tratamiento biológico actualmente más difundido, es la biodigestión de efluentes, el cual provee una buena descomposición y remoción del carbono orgánico, pero tiene poca capacidad de remoción de los nutrientes inorgánicos como N y P. La combinación de bacterias con microalgas (autótrofas) puede superar esta limitación y asimilar eficientemente estos nutrientes. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la capacidad de remoción de N y P del agua, por parte de bacterias del género Pseudomonas (PAC) y de microalgas del género Chlorella, y su posterior utilización como fertilizante para los cultivos. Se llevó a cabo un ensayo de 168 h de duración, con un muestreo diario para determinar la evolución en la biorremediación de ambos nutrientes. Los microorganismos fueron inmovilizados dentro de una matriz tridimensional biodegradable, y colocados en un medio Bold´s Basal (BB) modificado con N y P, para lograr dosis equivalentes a las presentes en aguas provenientes de RSU. Se utilizaron los siguientes tratamientos: PAC, Chlorella, y su combinación (PAC+Chlorella), mantenidos en cámara de cultivo con temperatura (30 º C ± 2), fotoperiodo (16-8 h), y en aireación constante durante todo el ensayo. El experimento se realizó por duplicado. Se tomaron muestras diarias del sobrenadante del medio BB para la determinación colorimétrica del contenido de N-NO3 y de P. Los microorganismos inmovilizados fueron recuperados a los 7 días, y utilizados para un bioensayo sobre plántulas de tomate de 30 días (n=10), cultivadas en bandejas alveoladas conteniendo arena/vermiculita (1:1). Se determinó en las mismas el efecto sobre la promoción del crecimiento vegetal. Los resultados obtenidos reflejaron una reducción en el contenido de P, que a las 48 h alcanzó valores del 64 al 75 % para los distintos tratamientos. Con respecto a la evolución del contenido de N-NO3, se obtuvo también a las 48 h de iniciado el ensayo una reducción del 90 %, para todos los tratamientos. El máximo de producción de biomasa algal, fue de entre 1,8 y 2 g/L, tanto en cantidad de células como en el peso seco, y ocurrió a los 5 días de iniciado el cultivo. En cuanto a la evaluación de la promoción del crecimiento en plántulas de tomate, se observó un incremento en el peso seco de raíces del 20 al 23 % para los tratamientos que incluyeron a la bacteria. El tratamiento del medio BB modificado con N y P, fue depurado en forma significativa a las 48 h de iniciado el ensayo. Estos resultados son coincidentes con los hallados por otros autores. La bacteria por sí misma, fue capaz de remover el exceso de N y P. La promoción del crecimiento en tomate, se observó solo en los tratamientos en que PAC estuvo presente, y podría deberse a un efecto hormonal ejercido por la bacteria, que se reflejó principalmente en un aumento de la parte radical.
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 Ramona
El 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.
Evaluación del potencial energético de los productos líquidos de pirólisis de residuos agroforestoindustriales del NEA
(2022-09-07) Tourn, Silvana; Saires, Paula; Bertero, Melisa; Falco, Marisa; Chamorro, Ester R.
La economía industrial de la región NEA se basa en las actividades agropecuarias y forestales. Los residuos derivados de estas actividades son significativos y pueden valorizarse. La pirolisis estos residuos, es un tratamiento utilizado para la producción de biocombustibles que pueden emplearse en hornos y calderas del sector. En este trabajo se analiza el potencial de cuatro biomasas residuales del NEA (cascarilla de arroz, rastrojo de algodón, aserrín de algarrobo y aserrín de quebracho colorado agotado) como materia prima para el proceso de pirólisis. El rendimiento de los productos líquidos se encontró entre 34%p y 51%p, y el de los sólidos entre 29%p y 40%p; el tar representó entre el 16%p y el 23%p de los productos líquidos. Se caracterizaron los productos líquidos para dilucidar sus usos. La identificación y cuantificación de los componentes se realizó por cromatografía gaseosa (GC-FID y GC MS). También se hizo análisis elemental, determinación de humedad, pH, densidad y poder calorífico. La composición varió según la biomasa de origen. Debido al alto contenido de agua de los bio-oils (fracción acuosa de los productos líquidos) (entre 77 %p y 88 %p), presentan menor densidad y viscosidad que los tars (fracción oleosa), lo que facilita la atomización en su potencial uso como combustible; sin embargo, no son lo suficientemente estables químicamente, y presentan poderes caloríficos más bajos que los tars y que los combustibles fósiles. En base a esto, es posible afirmar que el tar es el producto de mayor valor y con propiedades energéticas superiores y cercanas a la de los combustibles convencionales.

Centro UTN QUIMOBI (Química Orgánica Biológica)

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