FRRE - Producción de Investigación

Permanent URI for this communityhttp://48.217.138.120/handle/20.500.12272/498

Browse

Author: search.filters.author.Dagnino, Eliana PaolaHas files: Yes

Search Results

Now showing 1 - 10 of 22
  • Thumbnail Image
    Item
    Obtención de ácido levulínico a partir de cascarilla de arroz
    (Facultad de Ciencias de la Alimentación - Universidad Nacional de Entre Ríos (UNER), 2024-08-24) Ruiz, Carlos Raúl; Sequeira, Alfredo Fabián; Dagnino, Eliana Paola
    En el contexto de la industria agrícola, más precisamente la producción arroz en el noreste argentino, la valorización de la cascarilla de arroz mediante un proceso de biorrefinería emerge como una estrategia clave en la transición hacia una economía circular. Este proceso implica el tratamiento previo de la cascarilla para obtener sus componentes estructurales por separado como las hemicelulosas, la lignina, material inorgánico y la celulosa. A este último, en condiciones ácidas se lleva a cabo la hidrólisis con producción glucosa, reacción que continúa con la deshidratación de ésta obteniéndose 5-hidroximetilfurfural y, por último, la rehidratación que resulta en la obtención de Ácido Levulínico y un subproducto como el ácido fórmico. A través de un diseño de experimento se realizaron una serie de ensayos donde se varió la materia prima, el ácido utilizado y la presencia o ausencia de catalizadores. Esta reacción se llevó a cabo en un reactor de acero al carbono AISI 316 calentando la mezcla de cascarilla pretratada rica en celulosa y la solución de ácido a 180°C durante 2 horas, obteniéndose en el punto óptimo un licor que contiene en mayor medida ácido levulínico y ácido fórmico, y en pequeñas proporciones furfural y 5-hidroximetilfurfural.
  • Thumbnail Image
    Item
    Obtención de bioplásticos a partir de cáscara de arroz
    (Facultad de Ciencias de la Alimentación - Universidad Nacional de Entre Ríos (UNER), 2024-08-22) Schmidt, Roberto Martín; Pila, Andrea Natalia; Dagnino, Eliana Paola; Bolado Rodríguez, Silvia
    Una de las alternativas más prometedoras para sustituir al plástico convencional es la utilización de biopolímeros producidos por microorganismos. Dentro de esas alternativas, los polihidroxialcanoatos (PHAs) son uno de los materiales que mayor relevancia están tomando los últimos años. Son biopolímeros producidos y acumulados por microorganismos a partir de aceites, azúcares y otros productos valiosos para la industria alimenticia, pero también a partir de ciertos residuos.El objetivo de este trabajo fue evaluar el uso de hidrolizado de CA como sustrato para la producción de PHAs, estudiando el efecto de algunas variables. El microrganismo seleccionado fue Paracoccus denitrificans, una bacteria productora de PHA en condiciones de exceso de carbono y falta de nitrógeno. La CA se hidrolizó con el objetivo de maximizar la liberación de azúcares simples como glucosa y xilosa y minimizar la producción de furfural, un inhibidor del crecimiento bacteriano.
  • Thumbnail Image
    Item
    Lignina y alginato de sodio como componentes de pared en microcápsulas conteniendo aceite esencial de pomelo
    (Facultad de Ciencias de la Alimentación - Universidad Nacional de Entre Ríos (UNER), 2024-08-22) Cáceres, Liliana Mariel; Dagnino, Eliana Paola
    Los aceites esenciales poseen cualidades que los convierten en valiosos aditivos en la industria alimentaria, aportando una amplia gama de sabores y aromas a diversos productos comestibles, farmacéuticos y cosméticos. No obstante, debido a su alta volatilidad y susceptibilidad a la degradación química cuando están expuestos al aire, luz, humedad y altas temperaturas, su manejo y almacenamiento representan un desafío considerable. Para contrarrestar esta degradación se emplea la técnica de encapsulación, que consiste en la inclusión de los aceites esenciales en una matriz polimérica, limitando su interacción con el exterior. El propósito de esta investigación fue la obtención de microcápsulas conteniendo 2% p/p de aceite esencial de pomelo, incorporado en matrices compuestas por alginato de calcio y lignina extraída de la biomasa de cascarilla de arroz de arroceras de la región.
  • Thumbnail Image
    Item
    Producción de “building blocks” a partir de residuos lignocelulósicos, enmarcado en la biorrefinería de los mismos
    (2022-09-09) Ruiz, Carlos Raúl; Sequeira, Alfredo Fabián; Dagnino, Eliana Paola
    El ácido levulínico (LA) es considerado como uno de los compuestos orgánicos con mayor potencial en la biorrefinería de residuos lignocelulósicos. La composición de la cascarilla de arroz hace que la obtención de LA a través de la biorrefinería sea muy prometedora. Este trabajo tuvo como objetivo definir los rangos de estudio de las variables que afectan a la obtención de LA por tratamiento ácido e identificar el ácido levulínico en el producto de reacción, para posteriormente definir un diseño de experimentos de optimización. Para ello, se realizaron pruebas con cascarilla sin tratar, y con cascarillas pretratadas, modificando la temperatura, el tiempo de reacción, la concentración de ácido sulfúrico y la carga de sólidos. Se identificó y cuantificó la concentración de ácido levulínico por medio de HPLC y, con los datos obtenidos se determinaron los rangos de estudios para cada variable para su posterior optimización. A partir de estos datos preliminares se concluye que es factible la obtención de ácido levulínico a partir de cascarilla de arroz tratada y original por medio de tratamientos ácidos. Se obtuvieron licores con concentraciones de LA superiores a 20 mg/L, con los cuales, haciendo los ajustes correspondientes a los parámetros estudiados se podría esperar mejoras en el rendimiento.
  • Thumbnail Image
    Item
    Levulinic acid obtention from lignocellulosic waste of agroforestry-industrial of different origins
    (2023-08-04) Ruiz, Carlos Raúl; Sequeira, Alfredo Fabián; Dagnino, Eliana Paola
    Worldwide, since last decade levulinic acid (LA) was one of the most sought-after chemical precursors. Lignocellulosic waste of agroforestry-industrial origin like rice hulk, sawdust, and cotton stubble are pointed as raw material for this work, at the same time those lignocellulosic wastes are abundant in Argentina´s northeastern. Report about the evaluation of LA obtention reaction using different raw materials obtained in different treatment steps and maintaining the same operation conditions is the main objective of this work. This objective aims to demonstrate the technical feasibility to obtain LA from a lignocellulosic waste biorefinery scheme. The reaction was running in a cylindrical steel reactor (AISI 316) provided with a manometer and a security valve to ensure the maximum pressure work. The reactor was heated indirectly in a heat-resistant silicone bath. The raw material used were rice hulk (pretreated to extract hemicellulose, lignin, and inorganic compounds), Prosopis nigra sawdust (pretreated to extract lignin and others), and cotton stubble (two fractions one rich in the ground cotton husk and other rich in cotton fiber).
  • Thumbnail Image
    Item
    Use of hydrolysates from waste microagal biomass for bioplastics production by Paracoccus denitrificans : a preliminary study
    (2023-06-08) Pila, Andrea Natalia; Rojo de Benito, Elena Maria; Filipigh, Ángel Alejandro; Dagnino, Eliana Paola; Bolado Rodríguez, Silvia
    Since the middle of the 20TH century, the introduction of plastics in the global market has produced a noticeable improvement in the comfort and the quality of life of humanity, being present not only in almost all aspects of our daily life, but also in the industry. Its versatility and humanity’s astonishing technological development throughout the decades has deemed its application essential in almost every aspect. Even though the exact number of plastic wastes disposed in unregulated landfills or in nature remains unknown, it is estimated that approximately 5 to 13 million metric tons are disposed in the ocean around the globe. In that sense, many significant breakthroughs related to the production of biodegradable polymers from removable resources in the biotechnological field have been achieved, aiming for Cero Waste and Net-Cero CO2 Emissions objectives. The polyesters produced by bacteria represent an specific type of biopolymer generated by microorganisms. Within the group, we can find Polyhydroxyalcanoates (PHAs), which can be synthesized by microorganisms as an energy storage mechanism. PHAs have presented promising results for its usage in the plastic industry, but its high production costs limit its production and utilization. For that reason, the main goal of this work is to evaluate the utilization of waste microalgal biomass as a carbon source for Paracoccus denitrificants PHAs production. Scenedesmus almeriensis based biomass grown on photo-bioreactor used for pig manure wastewater remediation was used for this analysis. Different types of hydrolysis (acid, alkaline and enzymatic) were used for recovering of carbon and nutrients from waste biomass. Hydrolysates, containing released monosaccharides and organic acids, among others components, were used as substrate for the production of PHAs. Paracoccus denitrificants were cultivated in minimum medium using the hydrolyzed as the only carbon source. The cellular growth was followed measuring DO 600 nm. The results show that both, acid and enzymatic hydrolyzed, are appropriate for P denitrificans growth, while alkaline hydrolyzed is not a suitable carbon source for the growth of P denitrificans and was discarted. After the cellular growth, the supernatant was separated by centrifugation (10.000 rpm, 10 minutes) and the total content of PHAs in the pellet was determinated by extraction with chloroform and measuring by Gas Chromatography coupled with a Mass detector. P denitrificans cultivated in acid hydrolyzed resulted in 4.99 mg g-1, while the ones cultivated in enzymatic hydrolyzed resulted in a lower yield of 3.61 mg g-1. All the results were expressed in dry basis. The results show that hydrolyzed waste microalgae biomass can be used as carbon source for the productions of PHAs using Paracoccus denitrificans.
  • Thumbnail Image
    Item
    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.
  • Thumbnail Image
    Item
    Microencapsulación de aceite esencial de pomelo en matriz de alginato-almidón y alginato-sílice
    (2020-10-06) Cáceres, Liliana Mariel; Dagnino, Eliana Paola; Chamorro, Ester Ramona
    La microencapsulación de aceites esenciales tiene innumerables aplicaciones en la industria. Más aún si a partir de ella se agrega valor en la cadena productiva a materiales que de lo contrario serían residuos o subproductos de bajo precio. En el presente trabajo se estudia la microencapsulación de aceite esencial de pomelo, subproducto del proceso de elaboración de jugos, en matriz de alginato de sodio con agregado de sílice, componente de la cáscara de arroz residuo agrícola de la zona noreste de la Argentina y con almidón. Se realizan comparaciones de Tukey entre las eficiencias y rendimientos porcentuales y los resultados demuestran que no existen diferencias entre las eficiencias que se mantiene en todos los casos sobre el 96% pero se registran diferencias en el rendimiento. También se comparan las liberaciones controladas del aceite esencial de las microcápsulas evidenciando una mejor performance con las matrices que contienen sólido y secas.
  • Thumbnail Image
    Item
    Microcápsulas conteniendo aceite esencial de pomelo y su aplicación en alimentos
    (2022-09-07) Cáceres, Liliana Mariel; Dagnino, Eliana Paola; Chamorro, Ester R.
    Los aceites esenciales presentan propiedades que los hacen excelentes aditivos alimentarios aportando sabores y aromas en todo tipo de alimentos. Sin embargo, estos compuestos presentan alta volatilidad e inestabilidad química en presencia de aire, luz, humedad y altas temperaturas. Una forma de limitar la degradación o pérdida de aroma durante el procesamiento y almacenamiento es la encapsulación de estos compuestos incorporando una matriz polimérica que lo proteja y forme un ambiente capaz de controlar su interacción con el exterior. El alginato es uno de los hidrocoloides más utilizado como polímero de pared con propiedades que incluyen espesamiento, estabilización, suspensión, formación de película y de gel. Asimismo, experimenta una transición de sol-gel independiente de la temperatura en presencia de cationes multivalentes aprovechada en el proceso de gelificación iónica, donde se reticula el hidrogel con una solución del cloruro de calcio. El objetivo de este estudio fue obtener microcápsulas secas de aceite esencial de pomelo al 2% y al 10% p/p en matrices de alginato de calcio por gelificación iónica externa y extrusión. Se obtuvieron rendimientos alrededor del 50% y una eficiencia superior al 90%. Se aplicó un secado al vacío y se midieron sus liberaciones controladas del aceite esencial contenido en medio alcohólico, manteniendo su liberación durante 10 días aproximadamente. Por último, se emplearon ambas microcápsulas en dos alimentos: masitas y bombones de chocolate, se realizó un análisis sensorial y se analizaron los resultados utilizando la prueba de rangos de Friedman para la concentración de sabor y la preferencia en la degustación.
  • Thumbnail Image
    Item
    Microencapsulacion de aceite esencial de pomelo en matriz de alginato con agregado de lignina y silice
    (2021-10-04) Cáceres, Liliana Mariel; Velasco, Gustavo Adolfo; Dagnino, Eliana Paola; Chamorro, Ester R.
    En la actualidad es de suma importancia el uso de tecnologías limpias, como así también, el aprovechamiento de subproductos y residuos industriales. El objetivo de este trabajo es la microencapsulación de aceite esencial de pomelo, subproducto del proceso de elaboración de jugos, en matriz de alginato de sodio por extrusión y gelificación iónica externa, con el agregado de sílice y lignina, componentes de la cáscara de arroz (residuo agrícola en Argentina). Las pruebas fueron realizadas agregando, a la matriz de alginato la lignina (0,2; 0,5 y 0,8% p/p) y sílice (0,5; 0,8 y 1,0% p/p) en forma independiente. El aceite esencial fue ensayado al 2% y la extrusión se realizó con bomba jeringa para la formación de las microcápsulas. El análisis se llevó a cabo por espectrometría UV y cromatografía gaseosa. Los mejores rendimientos fueron 67% con lignina al 0,8%, y 58% con sílice al 1,0%, observándose diferencias significativas. No se observaron diferencias significativas en las eficiencias (99% con lignina y 97% con sílice). La liberación controlada máxima con lignina se da a los 5 días y con sílice a los 15 días. La microscopía óptica y SEM muestran que las microcápsulas son esféricas, con diámetros de hasta 2 mm con una red pareja de reticulación. Se logró una mejora en el rendimiento y la liberación controlada del compuesto activo. Esta propuesta brinda una solución al problema de conservación y manipulación del principio activo y una opción para empresas que promuevan una producción con residuo cero.