FRVM – Ciencia y Tecnología
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Item Reschedule de aplicación industrial utilizando aprendizaje basado en instancias(Pontificia Universidad Católica del Perú. Facultad de Ciencias e Ingeniería, 2019-10-21) Toselli, Paula Andrea; Beltrán, Romina Alejandra; Toselli, Luis AlbertoPara encontrar una política óptima de reschedule, se implementó Aprendizaje Basado en Instancias y partiendo de grafos que representan los estados por los que transita el schedule, se aplican operaciones de actualización denominadas acciones. Se desarrolló una metodología que permite aprender a resolver reschedules por medio del algoritmo RIB, conocido por implementar funciones predictivas a través de técnicas de regresión. Se programó una nueva versión de este, generalizando la función de predicción (Q) en base a un conjunto de distancias dadas entre los estados. Estas se incorporan a fin de contemplar tanto su estructura como los atributos, permitiendo determinar si dos planificaciones son iguales. Se aplicó al tratamiento del proceso de producción de bioetanol mediante tecnología de molienda seca permitiendo reparar el schedule, determinando que acciones de control deben implementarse.Item Evaluación energética del proceso de obtención de bioetanol con gelatinización del almidón vs tecnología de cocción fría(Pontificia Universidad Católica del Perú. Facultad de Ciencias e Ingeniería, 2019-10-21) Toselli, Luis Alberto; Beltrán, Romina Alejandra; Gallardo, Augusto EdgarSe analizan requerimientos energéticos para la producción de bioetanol por molienda seca con hidrolisis de almidón por cocción en caliente -HACC- (método tradicional con gelatinización), frente a la tecnología de cocción fría -HACF- (hidrólisis del almidón crudo). Los valores globales de energía para HACC, fueron obtenidos de los balances de masa y energía de las plantas industriales que posee la empresa. Los correspondientes a la HACF por evaluación de ensayos experimentales de molienda, hidrólisis y fermentación realizadas a escalas laboratorio y planta piloto en las instalaciones y con el equipamiento que esta dispone e integrados con datos teóricos de destilación obtenidos por simulación. Se evaluaron tres casos: i) demanda teórica de ambos procesos, ii) valores promedio de plantas modernas con mayor eficiencia energética y, iii) de otras con operación menos eficiente. Aplicando HACF se estimaron reducciones de consumo total del orden de 5,7%, 5,5% y 3,6%, respectivamente.Item Desarrollo de una planta industrial para elaboración de concentrados proteicos de soja y arvejas(Universidad Nacional de Cuyo, 2022-04-08) Toselli, Luis Alberto; Beltrán, Romina Alejandra; Gallardo, Augusto Edgar; Comba, Nadia Zoé; Bosco, Diego MartínSe describen las principales características y parámetros de operación de la primera planta industrial de concentrados de proteínas de soja y arvejas del país, que fue desarrollada, instalada y puesta en marcha por el dpto. de Ingeniería de Porta Hnos. S.A.; proyecto del cual ha participado el GISIQ en distintas actividades establecidas en el contexto del convenio de vinculación tecnológica vigente entre las partes. Se presenta un detalle comparativo de las distintas etapas de proceso para las líneas de elaboración de cada tipo de concentrado, descripción de sus capacidades operativas, características de los productos y subproductos derivados con diferentes aplicaciones tanto en alimentación humana como animal, entre otras cuestiones. Como conclusiones se indica las ventajas que presenta poder contar con una tecnología propia, con desarrollo y equipamiento de producción integrado a nivel nacional que permite ofrecer una variedad de productos de alta calidad, menor costo y fácil disponibilidad que resultan muy competitivos en el mercado frente a otras alternativas a las que se accede solo por la vía de importación. Se da respuesta a una demanda creciente de este tipo de concentrados con incorporación de valor agregado a productos agroindustriales generando opciones de comercialización a nivel internacional.Item Uso del lenguaje de programación python como alternativa a software de cálculo específico para la enseñanza en ingeniería(Universidad de la Cuenca del Plata, 2022-09-07) Toselli, Paula Andrea; Toselli, Luis AlbertoA efectos de optimizar experiencias de aprendizaje en cátedras relacionadas con matemática o aplicaciones de cálculo y modelado de ingeniería, se propone el uso de lenguajes de programación como una alternativa frente a software especializados como MatLab, MathCad, Mathematica o semejantes. La experiencia previa permite asumir que, mayoritariamente, el estudiante enfrenta las demandas académicas sin contar con un conocimiento previo de estos recursos informáticos cuando necesita aplicarlos para la resolución de problemas. Sin embargo, domina lenguajes de programación que fueron estudiados en otras asignaturas (o en algunos casos por autoaprendizaje) contandoItem Desarrollo y puesta en marcha de una planta de producción de aislado proteico de arveja- PPI(Universidad de la Cuenca del Plata, 2022-09-07) Toselli, Luis Alberto; Beltrán, Romina Alejandra; Gallardo, Augusto Edgar; Comba, Nadia Zoé; Bosco, Diego MartínLa arveja es la segunda leguminosa más cultivada a nivel mundial, considerándose la fuente más económica de proteínas para nutrición. En argentina es un antecesor de los cultivos de verano, cuya industrialización produce almidón, fibra y aislados (PPI) o concentrados proteicos (PPC). El desarrollo del proyecto comenzó con una evaluación de opciones tecnológicas, complementándose con experiencias a escala piloto para relevar variables y parámetros de operación para concluir el diseño del proceso; en el cual se mezcla el grano molido en agua ajustándose el pH y, luego de un tiempo de retención, se centrifuga separando un líquido con 50 a 60 % de proteína (BS) del sólido compuesto por fibras, almidón y restos proteicos. El líquido concentrado y purificado por ultrafiltración se convierte en PPI de concentración > 85 % que pasa a secado spray saliendo como polvo (humedad < 10 %), que se ajusta en granulometría y envasa. El sólido es diluido y filtradoItem 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 Ensayos experimentales de deshidratación de frutas aplicando tecnologías de liofilización y secado bajo vacío(2019-06-15) Toselli, Luis Alberto; Beltrán, Romina Alejandra; Mercatante, María del Milagro; Monesterolo, Milena VaninaSe realizaron ensayos experimentales a escala laboratorio de liofilizado y secado de frutas bajo vacío utilizando el equipamiento disponible en el GISIQ de la FRVM. Las materias primas fueron pretratadas con operaciones que implicaron cortado según geometrías preestablecidas (incremento de superficies expuestas), lavado/acidificación (reducción del pardeamiento oxidativo), escurrido, secado/deshidratación y/o liofilizado final, evaluándose para diferentes condiciones de vacío, tiempo y temperatura. Se trabajó con diferentes formatos (cubos y bastones), que pueden ser luego transformados en granulado o polvo y utilizados como ingredientes industriales. En el congelamiento se hizo un control riguroso de temperatura/tiempo para la solidificación, por cuanto condiciona el tamaño de los cristales dentro de las células y la calidad del producto final, facilitando la eliminación de agua por sublimación. Para determinar el contenido de humedad de las materias primas, productos en proceso y producto finales se empleó una termobalanza, con fuente de energía halógena para generación de calor por infrarrojo, precisión de 0.001 g, repetibilidad 0.015%, rango de temperaturas 50° a 200°C con ∆T de 1°C, con programa de secado automático y kit de calibración de temperaturaSe evaluaron materias primas con y sin tratamiento ácido a efectos de minimizar las reacciones de pardeamiento. Durante las experiencias realizadas se observaron claramente las distintas fases propias de la liofilización. Fase 1 o etapa conductiva, que comprende el calentamiento inicial y muestra un rápido incremento hasta un máximo en la velocidad de sublimación. Su duración fue corta (2 horas) removiéndose la mayor parte del agua presente. La fase 2 o etapa difusiva, presentó un descenso importante de dicha velocidad en la medida que transcurrió el secado, progresando paulatinamente hasta los valores finales. El secado bajo se realizo operando de manera semejante, en cuanto a pretratamiento, pero sin congelamiento. Con los datos experimentales se obtuvieron las respectivas ecuaciones de operación para secado/liofilización, para cada fase de los diferentes productos analizados.Item Evaluación experimental de composiciones y variables de proceso para estabilizar la estructura de bloques nutricionales(2021-06-11) Monesterolo, Milena Vanina; Toselli, Luis Alberto; Marino, Marcos Miguel; Sosa, Fernando GuillermoSe han evaluado alternativas de proceso y formulación de bloques nutricionales para alimentación animal a efectos de corregir problemas estructurales y reológicos que presentaba el producto comercial existente. Se trabajó de manera conjunta con el área de ingeniería de la empresa Lince S.A. integrando actividades experimentales en distintas escalas hasta encontrar las soluciones técnicas pretendidas para su empleo a nivel productivo. Se compararon las ventajas y desventajas globales que presenta la incorporación de sales orgánicas resultante de la saponificación de aceites vegetales como alternativa al empleo directo de estos junto a diferentes componentes alcalinos de acuerdo a formulaciones tradicionales. Los distintos tipos de bloques formulados fueron ensayados inicialmente en condiciones de degradación controlada a nivel de laboratorio alcanzando resultados que fueron validados, finalmente, con ensayos in situ.Item Evaluación experimental de la modificación de propiedades funcionales de concentrados proteicos vegetales por aplicación de aditivos alimentarios.(2023-09-07) Toselli, Luis Alberto; Monesterolo, Milena Vanina; Beltrán, Romina Alejandra; Chesta, Aldana ÁngelaLos concentrados se utilizan en la industria alimentaria para mejorar el contenido de proteínas en diferentes productos sin alterar de manera significativa su calidad en cuanto a color, sabor, aroma, textura y composición química y/o nutricional. Sin embargo, el tratamiento requerido para su obtención afecta sus propiedades funcionales limitando su uso. Se han propuesto alternativas tendientes a mejorar su estructura reticular, textura y capacidad de retención de agua, potenciando su efecto gelificante. Iones Ca++, Na+, K+, Cl-, fostatos, sulfatos y otros aditivos como polisacáridos, gomas, entre otros, poseen efectos beneficiosos como mejoradores de estructura. Se han evaluado de manera experimental distintos aditivos analizando su incidencia en concentrados proteicos de soja, observándose, hasta el momento, mejoras con la inclusión de sales que incrementan el contenido de iones K+ y fosfatos, así como, en menor medida, con algunas gomas y polisacáridos. Actualmente el trabajo continúa con la evaluación de nuevos agentes modificadores.