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Caracterización fisicoquímica y microbiológica de aguas mieles del beneficio del café

Abstract: espanolEn el procesamiento del cafe, solo se aprovecha el 5 % del producto fresco y se generan residuos como aguas mieles (AM), que pueden llegar hasta 40 L/Kg de cafe pergamino seco y al ser vertidas pueden provocar contaminacion de alto impacto ambiental. Consecuentemente, el objetivo fue caracterizar fisicoquimica y microbiologicamente dos muestras de AM (M1, M2) con el fin de evaluar el potencial en la extraccion de biocomponentes. Los parametros medidos a las dos muestras de agua fueron Demanda Quimica de Oxigeno (DQO), nitrogeno, amonio, cromo, oxigeno disuelto (OD), pH, conductividad, acidez volatil, fosforo, cloruros, solidos, color y, adicionalmente se cuantificaron mesofilos, coliformes totales y estafilococos. Se identificaron diferencias significativas entre las muestras y un efecto del procesamiento del cafe, sobre las caracteristicas evaluadas. M2 mostro mayor concentracion de OD, conductividad y cambio de color respecto al control, mientras que M1 tuvo mayor concentracion para los demas parametros evaluados. Cromo y amonio estuvieron por debajo del limite de deteccion de la prueba empleada, por el contrario, la DQO fue superior a lo reglamentado para aguas domesticas. En el analisis microbiologico, se encontraron mesofilos en ambas muestras, y M2 presento coliformes y estafilococos. Con lo anterior se evidencia que el metodo de procesamiento de cafe afecta los parametros de calidad de las aguas residuales y por ende se deben implementar metodologias de tratamiento y/o aprovechamiento acordes a las caracteristicas intrinsecas de cada proceso. EnglishIn the coffee processing, only 5 % of the fresh product is used and waste is generated as wastewater (WW), which can reach up to 40 L / Kg of dry parchment coffee and when spilled can cause pollution of high environmental impact. Consequently, the objective was to characterize physicochemical and microbiologically two WW samples (M1, M2) in order to evaluate the potential in the extraction of biocomponents. The parameters measured to the two water samples were Chemical Oxygen Demand (COD), nitrogen, ammonium, chromium, dissolved oxygen (DO), pH, conductivity, volatile acidity, phosphorus, chlorides, solids, color and, in addition, mesophiles, total coliforms and staphylococci were also quantified. Significant differences between the samples and an effect of coffee processing on the characteristics evaluated were identified. M2 showed a higher concentration of OD, conductivity and color change with respect to the control, while M1 had a higher concentration for the other parameters. Chromium and ammonium were below the detection limit of the test used, on the contrary, the COD was higher than what was regulated for domestic waters. In the microbiological analysis, mesophiles were found in both samples, and M2 presented coliforms and staphylococci. With the above it is evident that the coffee processing method affects the parameters of wastewater quality and therefore treatment and/or exploitation methodologies must be implemented according to the intrinsic characteristics of each process. portuguesNo processamento de cafe, apenas 5 % do produto fresco e utilizado e os residuos sao gerados como aguas residuais (AR), que pode chegar a 40 L / Kg de cafe em pergaminho seco e quando derramado pode causar poluicao de alto impacto ambiental. Consequentemente, o objetivo foi caracterizar fisicoquimica e microbiologicamente duas amostras de AR (M1, M2), a fim de avaliar o potencial na extracao de biocomponentes. Os parâmetros medidos para as duas amostras de agua foram: Demanda Quimica de Oxigenio (DQO), nitrogenio, amonio, cromo, oxigenio dissolvido (DO), pH, condutividade, acidez volatil, fosforo, cloretos, solidos, cor e, alem disso, mesofilos, coliformes totais e estafilococos tambem foram quantificados. Diferencas significativas entre as amostras e um efeito do processamento do cafe nas caracteristicas avaliadas foram identificadas. M2 apresentou maior concentracao de OD, condutividade e mudanca de cor em relacao ao controle, enquanto M1 apresentou maior concentracao para os demais parâmetros. O cromo e o amonio estavam abaixo do limite de deteccao do teste utilizado; pelo contrario, o DQO foi superior ao regulamentado para as aguas domesticas. Na analise microbiologica, mesofilos foram encontrados em ambas as amostras, e M2 apresentou coliformes e estafilococos. Com o exposto, e evidente que o metodo de processamento do cafe afeta os parâmetros da qualidade das aguas residuais e, portanto, as metodologias de tratamento e / ou exploracao devem ser implementadas de acordo com as caracteristicas intrinsecas de cada processo.

Adsorción de azul de metileno utilizando cáscara de yuca (Manihot esculenta) modificada químicamente con ácido oxálico

Abstract: espanolEn esta investigacion se evaluo el potencial de la cascara de yuca (Manihot esculenta) modificada con acido oxalico para remover azul de metileno de soluciones acuosas. Se determinaron las mejores condiciones de temperatura (40-60 °C), tiempo (1-3 h) y relacion masica acido oxalico/biomasa (1,5-2) para la modificacion. Se obtuvieron porcentajes de remocion de hasta 99,48% y capacidad de adsorcion de 24,87 mg/g con cascara de yuca modificada a 50°C por dos horas y 1,75 de relacion acido oxalico/ biomasa. El proceso de adsorcion se ajusto al modelo de isotermas de Freundlich y la cinetica de adsorcion a un modelo de pseudo segundo orden. EnglishIn this work, it was investigated the potentiality of using cassava peel (Manihot esculenta) modified with oxalic acid for the removal of methylene blue from aqueous solutions. The best conditions of temperature (40-60 °C), time (1-3 h) and mass ratio oxalic acid/biomass (1.5-2) for the chemical treatment were studied. Removal percentages over 99.48 % and adsorption capacity of 24.87 mg/g was obtained using modified cassava peel at 50°C during 2 hours and an oxalic acid/biomass ratio of 1.75. Removal process was best fitted to Freundlich isotherm model and pseudo second order kinetic model. portuguesNeste estudo foi avaliado o potencial da casca de mandioca (Manihot esculenta) modificada com acido oxalico para remover solucoes aquosas de azul de metileno. Foram determinadas as melhores condicoes de temperatura (40-60°C), tempo (1-3h) e proporcao de massa de acido oxalico/biomassa (1,5-2) para modificacao. Foram obtidos percentagens de remocao de ate 99,48% e adsortividade de 24,87 mg/g com casca de mandioca modificada a 50 °C durante duas horas e 1,75 relacao acido oxalico/biomassa. O processo de adsorcao foi ajustado ao modelo de isoterma de Freundlich, e a cinetica de adsorcao a um modelo de pseudo segundo ordem.

Evaluation of mucilage and powder of Okra as bio-flocculant in water treatment

Abstract: espanolEl mucilago y el polvo de quimbombo se evaluaron como biofloculante en el tratamiento del agua usando la prueba jar. Los conjuntos de agitacion, los metodos de preparacion de quimbombo y la cantidad de coagulante / biofloculante se evaluaron en la eliminacion de la turbidez. Los resultados mostraron que las agitaciones establecidas de 150 rpm y luego de 40 rpm fueron mas efectivas para reducir la turbidez. Los resultados mostraron que al usar 80 mg l-1 de coagulante se observo un 39% de eliminacion de turbidez y la adicion de mucilago y polvo de quimbombo fue de hasta 76% y 88%, respectivamente. Por lo tanto, todos los resultados mostraron que el polvo de quimbombo presenta una mejor eliminacion de la turbiedad en el tratamiento del agua. Puede prepararse por metodologia simple y tambien permite la reduccion del coagulante en aproximadamente 64%. En polvo de quimbombo se identificaron grupos hidroxilo que sirven como sitios activos para la eliminacion de particulas coloidales. EnglishMucilage and powder of okra were evaluated as bio-flocculant in water treatment using jar test. The agitations sets, okra preparation methods and the amount of coagulant/bio-flocculant were evaluated in the turbidity removal. The results showed that agitations set of 150 rpm and then 40 rpm were more effective for reducing turbidity. The results showed that when using 80 mg l-1 of coagulant was observed 39 % of turbidity removal and adding mucilage and powder of okra it was up to 76 % and 88 %, respectively. Therefore, all results showed that okra powder present better turbidity removal in water treatment. It can be prepared by simple methodology, and also allow the coagulant reduction in approximately 64 %. In okra powder were identified hydroxyl groups that serve as active sites for colloidal particles removal. portuguesA mucilagem e o po de quiabo foram avaliados como biofloculantes no tratamento de agua, utilizando o teste jar. Os conjuntos de agitacao, os metodos de preparacao do quiabo e a quantidade de coagulante / biofloculante foram avaliados na reducao da turbidez. Os resultados mostraram que as agitacoes de 150 rpm e apos 40 rpm foram mais eficazes na reducao da turbidez. Os resultados mostraram que, quando se utilizou 80 mg / l de coagulante, foi observada uma remocao de 39% de turbidez e a adicao de mucilagem e po de quiabo foi de 76% e 88%, respectivamente. Portanto, todos os resultados mostraram que o po de quiabo apresenta uma melhor reducao da turbidez no tratamento da agua. Ele pode ser preparado por metodologia simples e tambem permite a reducao do coagulante em aproximadamente 64%. No po de quiabo foram identificados grupos hidroxila que servem como locais ativos para a eliminacao de particulas coloidais.

Immobilization of lipase in Biochar obtained from Manihot Esculenta Crantz

Abstract: espanolLas enzimas inmovilizadas son catalizadores de gran interes industrial, ya que unen las ventajas de la catalisis heterogenea con la alta selectividad y las condiciones de operacion suaves de las enzimas. El biochar es un material carbonoso poroso, que tiene la caracteristica de que es un fuerte candidato para incorporar enzimas en su estructura. Otro hecho relevante es la posibilidad de cambios y adaptaciones por condicion de sintesis en la estructura de Biochar debido a las necesidades de la aplicacion. En este contexto, el objetivo de este trabajo fue el estudio de la inmovilizacion de lipasa en un biochar producido por pirolisis (600 °C) de un residuo agricola llamado tocon de yuca. Se evaluaron diferentes concentraciones enzimaticas (0,1, 0,25 y 0,5 g / L) para determinar la afinidad entre la enzima y el biochar. Los resultados obtenidos mostraron que la enzima estudiada se podia inmovilizar facilmente en el biochar, obteniendo como rendimiento de inmovilizacion 61,2 % cuando se usa la mayor concentracion de enzima. EnglishThe immobilized enzymes are catalysts of great industrial interest, as it unites the advantages of heterogeneous catalysis with the high selectivity and mild operation conditions of the enzymes. Biochar is a porous carbonaceous material, which have characteristic that it makes a strong candidate to incorporate enzymes in its structure. Another relevant fact is the possibility of changes and adaptations by synthesis condition in the Biochar structure due to the application needs. In this context, the objective of this work was the study of immobilization of lipase in a biochar produced by pyrolysis (600 oC) from an agricultural residue called cassava stump. It was evaluated different enzymatic concentrations (0.1, 0.25 and 0.5 g/L) in order to determine the affinity between the enzyme and biochar. The obtained results showed that the enzyme studied could be easily immobilized in the biochar, obtaining as immobilization yield 61.2 % when using the highest concentration of enzymes. portuguesAs enzimas imobilizadas sao catalisadoras de grande interesse industrial, pois unem as vantagens da catalise heterogenea com a alta seletividade e condicoes de operacao moderada das enzimas. Biochar e um material carbonoso poroso, que possui caracteristica que faz forte candidato a incorporar enzimas em sua estrutura. Outro fato relevante e a possibilidade de mudancas e adaptacoes por condicao de sintese na estrutura do Biochar devido as necessidades de aplicacao. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi o estudo da imobilizacao da lipase em um biochar produzido por pirolise (600 °C) a partir de um residuo agricola denominado cepa de mandioca. Foram avaliadas diferentes concentracoes enzimaticas (0,1; 0,25 e 0,5 g / L) para determinar a afinidade entre a enzima e o biocarvao. Os resultados obtidos mostraram que a enzima estudada pode ser facilmente imobilizada no biocarvao, obtendo como imobilizacao rendimento de 61,2 % quando se utiliza a maior concentracao de enzimas.

Co-digestión anaerobia de estiércoles bovino, porcino y equino como alternativa para mejorar el potencial energético en digestores domésticos

Abstract: espanolLos estiercoles: bovino (EB), equino (EE) y porcino (EP) se encuentran entre los residuos renovables mas abundantes en los agroecosistemas, que pueden gestionarse y evitar problemas de contaminacion, una opcion es la estabilizacion mediante digestion anaerobia (DA). En el desarrollo de esta investigacion se realizo un estudio que permitiera reflejar el comportamiento bioquimico y microbiologico de mezclas de diluciones de estiercol bovino, equino y porcino segun las proporciones descritas por el diseno de experimento simplex {3,3} aumentado con puntos axiales, teniendo en cuenta como variables de respuesta el potencial de biometanizacion (PBM) para la parte bioquimica y la sinergia (Φ) para la parte microbiologica. Se realizo una caracterizacion de las propiedades fisicas antes de realizar los experimentos para la determinacion del PBM. Para la DA de los casos de estudio la mezcla estiercol equino-bovino con una relacion en %P/P 8,3% y 16,7% respectivamente y restante en agua, genero la mayor sinergia 3,63 y logro el segundo mejor potencial 46,56 N-lCH4/kg SV, mostrando como el estiercol equino es un excelente co-sustrato para el estiercol bovino y la mezcla estiercol equino-porcino con una relacion en %P/P 16,7% y 8,3% respectivamente y restante en agua, alcanzo el mayor PBM de 51,22 N-lCH4/kg SV con una sinergia 3,09 siendo esta la segunda mas alta entre todas las digestiones, indicando como estos estiercoles complementan sus cualidades bioquimicas y microbiologicas para obtener un mayor resultado. En cuanto al analisis del potencial energetico de las digestiones la mayor produccion de energia es de 0,43 kWh/kg a partir de la mezcla de EE-EP y el sustrato que genera menor cantidad de energia es el estiercol bovino con 0,08 kWh/kg de muestra. EnglishThe manures from bovine (EB), equine (EE) and porcine (EP) are among the most abundant renewable waste in agroecosystems, which can be managed and avoid contamination problems, and one option is a stabilization by anaerobic digestion (DA). This study was carried out to reflect the biochemical and microbiological behavior of mixtures of dilutions from bovine, equine and porcine manures and according to the proportions described by the simplex experiment design {3,3} augmented with axial points, having consider as response variables the potential of biomethanation (PBM) for the biochemical part and the synergy (Φ) for the microbiological part. Characterization of the physical properties was performed before performing the experiments for the determination of the PBM. For the DA of the case studies, the equine-bovine manure mixture with a ratio in % P / P 8,3% and 16,7% respectively and remaining in water, generated the greatest synergy 3,63 and achieved the second-best potential 46,56 N-lCH4 / kg SV, showing how equine manure is an excellent co-substrate for bovine manure and equine-porcine manure mixture with a ratio in % P / P 16,7% and 8,3% respectively and remaining in water, reached the highest PBM of 51,22 N-lCH4 / kg SV with a synergy 3,09 being the second-highest among all digestions, indicating how these manures complement their biochemical and microbiological qualities to obtain a greater result. As for the analysis of the digested energy potential, the highest energy production is 0,43 kWh / kg from the EE-EP mixture and the substrate that generates the least amount of energy is bovine manure with 0,08 kWh / kg of sample. portuguesOs estercos: bovino (EB), equino (EE) e suino (EP) estao entre os residuos renovaveis mais abundantes nos ecossistemas agrarios, que podem ser tratados com o fim de evitar problemas de contaminacao; uma opcao e a estabilizacao por digestao anaerobica (DA). No desenvolvimento desta pesquisa, foi realizado um estudo para refletir o comportamento bioquimico e microbiologico de misturas de diluicoes de esterco bovino, equino e suino, de acordo com as proporcoes descritas no experimento simplex {3,3} aumentado com pontos axiais, tendo considerar como variaveis de resposta o potencial de bio-metanizacao (PBM) para a parte bioquimica e a sinergia (Φ) para a parte microbiologica. Uma caracterizacao das propriedades fisicas foi feita antes da realizacao dos experimentos para a determinacao do PBM. Para a DA dos casos de estudo, a mistura de esterco equino-bovino com uma proporcao em% P / P 8,3% e 16,7% respectivamente e o resto em agua, gerou a maior sinergia 3,63 e alcancou o segundo melhor potencial 46,56 N-1CH4 / kg SV, mostrando como o esterco equino e um excelente co-substrato para o esterco bovino e a mistura de esterco equino- suino com uma proporcao em % P / P 16,7% e 8,3%, respectivamente e o resto em agua, alcancou o PBM mais alto de 51,22 N-lCH4 / kg SV, com uma sinergia 3,09 sendo a segunda mais alta em todas as digestoes, o que indica que esses estercos complementam suas qualidades bioquimicas e microbiologicas para obter um maior resultado. Quanto a analise do potencial energetico digerido, a maior producao de energia e de 0,43 kWh / kg da mistura EE-EP e o substrato que gera a menor quantidade de energia e o esterco bovino com 0,08 kWh / kg de amostra.

Evaluación de las proteínas hidrolizadas del lactosuero como fuente de nitrógeno en la fermentación láctica de la lactosa

Abstract: espanolSe evaluo una estrategia para el aprovechamiento y la valorizacion de las proteinas del lactosuero resultante del proceso de obtencion de cuajada a partir de leche acida. Se plantearon las etapas de precipitacion (desnaturalizacion termica y acida) e hidrolisis enzimatica, para su posterior uso como fuente de nitrogeno en la fermentacion de la lactosa para la obtencion de acido lactico. Se realizaron pruebas modificando a diferentes pH y T en la hidrolisis, encontrando a pH de 10 y 60oC, un tamano molecular para los hidrolizados inferior a 6,5kDa. Estos hidrolizados obtenidos fueron utilizados en la fermentacion lactica de la lactosa con Lactobacillus casei ATCC 393, a concentraciones de 1%p/p y 7%p/p y se utilizo extracto de levadura al 1%p/p como referencia. El crecimiento microbiano (3,0*109 y 1,7*109 UFC/cm3), el rendimiento producto/sustrato (0,78 y 0,76 g/g) y la productividad (0,41 y 0,30g/dm3.h) fueron similares para los medios con extracto de levadura e hidrolizado al 1%, respectivamente, mientras que el hidrolizado al 7% mostro cierta inhibicion, que podria estar relacionada con un alto contenido de nitrogeno total en el medio, y que se vio reflejada en las variables de respuesta mencionadas anteriormente (5*108 UFC/cm3, 0,53g/g y 0,18g/dm3.h). Estos primeros resultados permiten evidenciar el potencial uso de este subproducto en la fermentacion lactica. EnglishA strategy for the utilization and valorization of whey proteins resulting from curd manufacturing process out of sour milk was evaluated. The stages of precipitation (thermal and acid denaturation) and enzymatic hydrolysis were considered for later use as a nitrogen source in lactose fermentation to obtain lactic acid. Tests were carried out modifying the hydrolysis pH and Temperature, finding a molecular size lower than 6.5kDa for the hydrolysates at a pH of 10 and 60°C. Such hydrolysates were used in lactic acid fermentation with Lactobacillus casei ATCC 393, at concentrations of 1% w/w and 7% w/w, using 1% w/w yeast extract as reference. Microbial growth (3.0*109 & 1.7*109 CFU/cm3), product/substrate yield (0.78 & 0.76 g/g) and productivity (0.41 & 0.30g/dm3.h) were similar for media with yeast extract and hydrolysate at 1%w/w, respectively, while hydrolysate at 7% w/w showed some inhibition, possibly related to high total nitrogen content in the medium, which was appreciated in the response variables already mentioned (5*108 CFU/cm3, 0.53g/g & 0.18g/dm3.h). These primary results show the potential use of this by-product in lactic fermentation. portuguesUma estrategia para a utilizacao e valorizacao das proteinas do soro resultantes do processo de obtencao de coalhada a partir do leite acido foi avaliada. Os estagios de precipitacao (desnaturacao termica e acida) e hidrolise enzimatica sao propostos, para sua posterior utilizacao como fonte de nitrogenio na fermentacao de lactose para a producao de acido latico e lactato. Se realizaram testes para diferentes pH e T na hidrolise, encontrando pH 10 e 60 ° C, um tamanho molecular de menos do que hidrolisados ​​6,5kDa. Estes hidrolisados ​​obtidos foram utilizados na fermentacao lactica de lactose com Lactobacillus casei ATCC 393, em concentracoes de 1% w / w e 7% w / w de extracto de levedura e 1% w / w foi usada como referencia. Crescimento microbiano (3,0*109 e 1,7*109 UFC/cm3), rendimento produto / substrato (0,78 e 0,76 g / g) e produtividade (0,41 e 0,30 g /dm3.h) ) foram similares para os meios com extrato de levedura e 1% de hidrolisado, respectivamente, enquanto o hidrolisado de 7% apresentou alguma inibicao, o que pode estar relacionado a um alto teor de nitrogenio total no meio e que se refletiu nas variaveis ​​de resposta mencionadas previamente (5*108 UFC /cm3, 0,53 g / ge 0,18 g /dm3.h). Estes resultados preliminares apontam para o uso potencial deste produto na fermentacao lactica.

Saccharification of Orange Bagasse Pre-treated with Calcium Hydroxide using an enzymatic blend Diluted Hydrochloric Acid

Abstract: espanolLa hidrolisis del bagazo de naranja fue realizada por medio de un proceso enzimatico con celulasas y un processo quimico con acido diluido. Las cantidades de humedad, cenizas, lignina, celulosa y hemicelulosa fueron cuantificadas. La actividad de las enzimas fue determinada a temperatura y pH optimo. La biomasa fue pretratada con hidroxido de calcio. Los experimentos de hidrolisis fueron realizados utilizando un diseno fatorial 2³ del tipo compuesto central. La actividad de la celulasa fue de 28,05∙10-6 FPU (Filter Paper Units)/m3, con un pH optimo de 4,8 y una temperatura de 60°C. Asimismo los resultados para la actividad de xilanasas obtenidos fueron de 199,58∙10-3 U/ Kg, a pH 5,2, y temperatura 50°C. Los valores de azucares reductores totales ART de la hidrolisis acida variaron de (9,328 ± 0,68)*10-3 Kg ART /Kg de biomasa a (30,15±0,31)∙10-3 Kg ART/ Kg de biomasa, presentando como factor mas significativo la temperatura y como menos significativo, el tiempo. Para el caso de la hidrolisis enzimatica los valores de ART variaron de (77,33±3,82)∙10-3 Kg ART/ Kg de biomasa a (99,66±0,62)∙10-3 kg ART / Kg de biomasa, siendo el fator mas significativo la concentracion de celulasa y el menos significativo la concentracion de xilanasa. portuguesA hidrolise do bagaco de laranja foi estudada por processos enzimaticos e acido diluido. Os teores de umidade, cinzas, lignina, celulose e hemicelulose foram quantificados. A atividade das enzimas foi quantificada, bem como a temperatura e o pH otimos. A biomassa foi pre-tratada com hidroxido de calcio. As hidrolises seguiram um planejamento fatorial 2³ do tipo composto central. A atividade da celulase foi 28,05∙10-6 FPU (Filter Paper Units)/m3, o pH otimo foi 4,8 e a temperatura foi 60°C. Os resultados da xilanase foram atividade de 199,58∙10-3 U/Kg, pH 5,2, e temperatura 50°C. Os valores de acucares redutores totais (ART) da hidrolise acida variaram de (9,328 ± 0,68)∙10-3 Kg ART por Kg de biomassa a (30,15±0,31)∙10-3 Kg ART por Kg biomassa, o fator mais significativo foi a temperatura e o menos significativo, o tempo. Os valores de ART da hidrolise enzimatica variaram de (77,33±3,82)∙10-3 Kg ART por Kg biomassa a (99,66±0,62)∙10-3 kg ART por Kg biomassa, o fator mais significativo foi a concentracao de celulase e o menos significativo a concentracao de xilanase. EnglishEnzymatic and dilute acid processes were applied to study the orange bagasse hydrolysis. The moisture, ashes, lignin, cellulose, and hemicellulose contents, of the orange peels, were quantified. The xylanase and cellulase enzymes activities were quantified, as well as their optimum pH and temperatures. The pre dried orange peel biomass was pre-treated with calcium hydroxide, at preestablished conditions. The hydrolysis followed a central composite factorial 2³ design. The cellulase activity was 28.05x10-6 FPU (Filter Paper Units)/m3, the optimum pH was 4.8 and the temperature was 60°C. The results for xylanase were an activity of 199.58x10-3 U/Kg, pH 5.2, and temperature 50°C. The acid hydrolysis TRS (total reducing sugars) values varied from (9.328±0.68 mg)*10-3 TRS per Kg of biomass to (30.15±0.31)*10-3 mg TRS per Kg biomass, the most significant factor was the temperature and the least the time. The enzymatic hydrolysis TRS values varied from (77.33±3.82)*10-3 mg TRS per Kg biomass to (99.66±0.62)*10-3 mg TRS per Kg biomass, the most significant factor was the concentration of cellulase and the least the xylanase concentration.

Evaluación de las isotermas de sorción de granos y harina de kiwicha (Amaranthus caudatus)

Abstract: espanolEl objetivo principal fue evaluar las isotermas de sorcion de granos y harina de kiwicha (Amaranthus caudatus) de las variedades Oscar Blanco, Noel Vietmeyer y CICA, se utilizo el metodo estatico gravimetrico para intervalos de humedad relativa de 10 a 90% a temperaturas de 18, 20, 25 y 30 °C. Se estudiaron 11 modelos matematicos y se modelaron a datos experimentales a traves de RNL tomando como criterio de convergencia el coeficiente de correlacion R2 y el error medio relativo %E, asi el modelo de Adam y Shove presento mejor ajuste para los granos de kiwicha, mientras que para la harina fue el modelo de Peleg. Asimismo, se observo que la temperatura de almacenamiento influye significativamente (p-value portuguesO objetivo principal foi avaliar as isotermas de sorcao de graos e farinha de amaranto (Amaranthus caudatus) das variedades Oscar Blanco, Noel Vietmeyer e CICA, utilizou-se o metodo estatico gravimetrico para intervalos de humidade relativa de 10 a 90% a temperaturas de 18, 20, 25 e 30 °C. Estudaram-se 11 modelos matematicos e modelaram-se a dados experimentais atraves de RNL tomando como criterio de convergencia o coeficiente de correlacao R2 e o erro medio relativo %E, assim o modelo de Aldam e Shove apresento melhor ajuste para os graos de amaranto, enquanto para a farinha foi o modelo de Peleg. Assim mesmo observou-se que a temperatura de armazenamento influi significativamente (p-value EnglishThe main objective was to evaluate the adsorption isotherms of grain and flour amaranth (Amaranthus caudatus) varieties Oscar White, Noel Vietmeyer and CICA, it was used gravimetric method for static intervals relative humidity 10 to 90% at temperatures of were studied 11 mathematical models and they were modeled to experimental data through RNL, taking as a convergence criterion the correlation coefficient R2 and the average relative error %E, thus the model of Adam and Shove present best fit for grains of amaranth, while the flour was Peleg model. Was also observed that the storage temperature influences significantly (p value

Estudo termoquímico assistido por computador para a produção de biodiesel

Abstract: espanolLa importancia de mejorar los procesos de transformacion industrial a otros mas eficientes hace parte de los desafios de estos tiempos. Especificamente, el desarrollo de procesos mas eficientes en la produccion de biocombustibles en donde pueda ser intensificados los procesos de reaccion y separacion son de gran interes para disminuir el consumo de energia asociado al proceso. En el caso del Biodiesel el proceso es definido por una reaccion quimica y los componentes asociados al proceso, el estudio termoquimico busca desarrollar calculos para el posterior entendimiento del proyecto de reaccion y purificacion. Siendo asi, el analisis de los componentes mezclados haciendo uso del simulador de procesos Aspen Plus V9® describen el estudio termoquimico. Para ello el metodo termodinamico UNIFAC-DMD fue utilizado para estimar los parametros binarios del equilibrio de los reactivos y reactantes calculados con el simulador. La observacion de los aspectos analizados presenta el comportamiento de los componentes a diferentes condiciones de temperatura, el comportamiento azeotropico y condiciones termoquimica fueron determinados. portuguesA importância de melhorar os processos de transformacao industrial para processos mais eficientes e parte dos desafios atuais. Pontualmente, o desenvolvimento de processos mais eficientes na producao de biocombustiveis, onde os processos de reacao e separacao podem ser intensificados, e de grande interesse para reduzir o consumo de energia associado ao processo. No caso do Biodiesel, o processo e definido por uma reacao quimica e pelos componentes associados ao processo, o estudo termoquimico busca desenvolver calculos para o entendimento subsequente do processo de reacao e purificacao. Assim, a analise dos componentes misturados usando o simulador de processo Aspen Plus V9® descreve o estudo termoquimico. Para isso, o metodo termodinâmico UNIFAC-DMD foi utilizado para estimar os parâmetros binarios do equilibrio dos reagentes e reagentes calculados com o simulador. Os aspectos analisados ​​apresentam o comportamento dos componentes em diferentes condicoes de temperatura, o comportamento azeotropico e as condicoes termoquimicas determinadas. EnglishThe importance of improving industrial transformation processes to more efficient processes ones is part of the challenges of these times. Specifically, the development of more efficient processes in the production of biofuels where the reaction and separation processes can be intensified are of great interest to reduce the energy consumption associated with the process. In the case of Biodiesel, the process is defined by a chemical reaction and the components associated with the process, the thermochemical study seeks to develop calculations for the subsequent understanding of the reaction and purification project. Thus, the analysis of the mixed components using the Aspen Plus V9® process simulator describes the thermochemical study. For this, the UNIFAC-DMD thermodynamic method was used to estimate the binary parameters of the equilibrium of the raw materials and reactants calculated with the simulator. The observation of the analyzed aspects shows the behavior of the components at different temperature conditions, the azeotropic behavior and thermochemical conditions were determined.

Una mirada al desarrollo de aditivos reductores de viscosidad y sus aplicaciones en el transporte de crudos pesados

Abstract: espanolLa presente revision aborda la problematica que presentan los crudos pesados debido a su alta viscosidad, lo cual dificulta su transporte por tuberia y su directa relacion con la fraccion de asfaltenos, cuyo apilamiento genera cambios en la reologia del crudo, altas caidas de presion y mayores requerimientos energeticos en el bombeo, e incluso taponamiento de tuberias. Las investigaciones reportadas se han enfocado en predecir y elucidar la composicion estructural de los asfaltenos, de lo cual se resaltan modelos que describen a los asfaltenos como sistemas de anillos aromaticos policondensados, que pueden unirse por interacciones de Van der Waals formando agregados, o tambien como estructuras jerarquicas de sistemas de anillos de hidrocarburos aromaticos policiclicos (PAH), que finalizan en la formacion de racimos (cluster). Tambien se resalta el modelo termodinamico coloidal, el cual predice moleculas de asfaltenos suspendidas en una fase liquida, estabilizada por resinas adsorbidas en su superficie. Una alternativa para disminuir la viscosidad de los crudos es la inclusion de aditivos, los cuales mediante interacciones moleculares apropiadas, generan la dispersion de agregados asfaltenicos, reflejandose en la disminucion de la viscosidad. Por ello a la hora de disenar aditivos reductores de viscosidad pare crudos, es importante disenar estructuras moleculares con determinados grupos funcionales asociados a aminas, amidas, alcoholes, acidos, entre otros, que favorezcan interacciones que generen la dispersion de asfaltenos. Por ellos y con el fin de brindar un panorama amplio de esta linea de investigacion tan extensa, se finaliza este documento con una revision de algunos aditivos reductores de viscosidad, implementados por diferentes investigadores. EnglishThe present review is addressed the problem of heavy crude oil, due to its high viscosity, making it difficult to transport by pipeline and its direct relationship with the asphaltenes fraction, whose stacking generates changes in crude rheology, high pressure drops and energy requirements in pumping and even plugging of pipes. The reported investigations have focused on predicting and elucidating the structural composition of asphaltenes, from which are highlighted the models that describe asphaltenes as polycondensed aromatic ring systems that can be bound by van der Waals interactions in aggregates, also as hierarchical structures of ring systems of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), that ends in formation of bunches (clusters). The colloidal thermodynamic model is also highlighted, which predicts that the molecules of asphaltenes are suspended in a liquid phase, stabilized by resins adsorbed on its surface.An alternative to reduce the viscosity of crudes is the inclusion of additives, which through appropriate molecular interactions generate the dispersion of asphaltenic aggregates, reflected in the decrease in viscosity. For them, when designing viscosity reducing additives for crude oils, it is important to design molecular structures with certain functional groups associated with amines, amides, alcohols, acids, among others, that favor interactions that generate asphaltene dispersion. Therefore, and in order to provide a broad overview of this line of research so extensive, this document is finalized with a review of some viscosity reducing additives implemented by different researchers. portuguesA presente revisao considera a problematica que apresentam os crus pesados, devido a sua alta viscosidade, dificultando o seu transporte pela tubulacao e sua direita relacao com a fraccao de asfaltenos, cujo empilhamento gera câmbios na reologia do cru, altas perdas de pressao e maiores requerimentos energeticos no bombeamento, ate o tamponamento da tubulacao. As pesquisas reportadas tem se direcionado em predizer e elucidar a composicao estrutural dos asfaltenos, ressaltando modelos que descrevem aos asfaltenos como sistemas de aneis aromaticos policondensados, que podem-seunir pelas interacoes de Van der Waals formando agregados, tambem como estruturas hierarquicas de sistemas de aneis de hidrocarbonetos aromaticos policiclicos (PAH), que finalizam na formacao de clusters. Tambem se ressalta o modelo termodinâmico coloidal, o qual prediz moleculas de asfaltenos suspensas numa fase liquida, estabilizada pelas resinas adsorvidas na sua superficie.Uma alternativa para reduzir a viscosidade dos crudes e a inclusao de aditivos, que atraves de interacoes moleculares apropriadas geram a dispersao de agregados asfaltenicos, refletidos na diminuicao da viscosidade. Para eles, ao projetar aditivos redutores de viscosidade para oleos crus, e importante projetar estruturas moleculares com certos grupos funcionais associados a aminas, amidas, alcoois, acidos, entre outros, que favorecam interacoes que geram dispersao de asfaltenos. Portanto, e a fim de fornecer uma visao ampla desta linha de pesquisa tao extensa, este documento e finalizado com uma revisao de alguns aditivos redutores de viscosidade implementados por diferentes pesquisadores.

Límites termodinámicos a la productividad de los destiladores solares pasivos

Abstract: espanolLa desalinizacion de agua de mar se ha estudiado con interes debido a la escasez de agua dulce para consumo humano. La destilacion solar es un metodo antiguo; la productividad, consumo energetico del proceso y el costo del agua desalinizada asi obtenida dependen de la eficiencia que se alcance en cada una de las etapas de estos sistemas. La limitada capacidad de absorber la radiacion solar y transformarla en calor util para la evaporacion, la interaccion con el medio circundante, y las perdidas de calor limitan la eficiencia global del proceso termico y la productividad. Como la energia proviene de la radiacion solar, la productividad maxima de este proceso estara limitada por la magnitud de la radiacion solar total disponible en una zona del planeta debido a su ubicacion geografica, epoca del ano y condiciones climaticas locales. Los procesos a partir de esa energia estaran limitados termodinamicamente por los coeficientes de transferencia termica que se alcancen en el equipo, por el maximo que pueda alcanzar el calor de evaporacion, mientras que las perdidas al ambiente por conveccion y radiacion sean minimas. Se presentan analisis comparativos de varios modelos propuestos, datos reportados de destiladores, datos reportados de radiacion solar que alcanzan valores promedio de hasta 7,2 – 7,4 kWh/m2 en algunas regiones del planeta y se hacen estimaciones para productividad de estos equipos que alcanzan entre 6,7 y 6,9 kg/m2dia y la eficiencia maxima teorica se encuentra alrededor de 0,16 de la radiacion solar total. portuguesA dessalinizacao da agua do mar tem sido estudada com interesse por causa da escassez de agua doce para consumo humano. Destilacao solar e um metodo antigo, a produtividade, consumo de energia do processo e o custo da agua dessalinizada assim obtido dependem da eficiencia em cada fase de estes sistemas. A capacidade limitada de absorver radiacao solar e transformando-a em calor util para a evaporacao, a interacao com o meio circundante e as perdas de calor, limita a eficiencia global do processo termico e produtividade. Como a energia vem de radiacao solar, a maxima produtividade deste processo e limitado pelo tamanho da radiacao solar total disponivel em uma area do planeta devido a sua localizacao geografica, a epoca do ano e das condicoes climaticas locais. Os processos a partir dessa energia estao limitadados termodinamicamente pelo coeficientes de transferencia termico que sao alcancados no equipamento, por o valor maximo que pode atingir o calor de evaporacao, enquanto que as perdas de calor para o ambiente por conveccao e radiacao sao minimas. Sao apresentados, analise comparativa dos diferentes modelos propostos, dados reportados de destiladores, dados de irradiacao solar relatados que atingem valores medios ate 7,2 - 7,4 kWh/m2 em algumas regioes do mundo. Sao feitas estimacoes de coeficientes de transferencia em estas etapas e os intervalos de produtividade para estes dispositivos que atingem ate 6,7 - 6,9 kg/m2d e eficiencia e entre 0,16 da radiacao solar total disponivel. EnglishSeawater desalination is a process that has been widely studied with great interest due the growing water scarcity for human use. Solar distillation is a very ancient method, the productivity, energy requirements and the consequent cost of the desalinated water depends at least of the efficiency that can be reached in every single step of those systems. Due the limited solar irradiance absorption and to water evaporation transformation capacity, due to glass and water radiation absorbance and the ambient interaction, heat losses limit the overall thermal process efficiency and consequently productivity. Since in passive solar stills all energy comes from solar irradiation, this process maximum productivity will be limited for total solar irradiance that may be available in a defined zone of the world defined by their geographical localization, season of the year and local climatic conditions. All thermal process with this energy will be thermodynamically limited by heat transfer coefficient values reached in the dispositive, by the maximum value that can reach the evaporative heat transfer coefficient, and heat radiation and convective losses coefficients being minimum. In this paper, comparative analysis is presented from several process proposed models, device reported data; solar irradiation reported data reaching about 7.2 – 7.4 kWh/m2 and estimations for productivity intervals for this devices area about 6.7 – 6.9 kg/m2d; efficiency calculated with available reported data are about 0.16 of the global solar irradiance.

Eliminación de carbonilla en gases de escape con catalizadores DeNOx. Determinación de parámetros cinéticos

Abstract: espanolLos catalizadores DeNOx se emplean en la eliminacion de los oxidos de nitrogeno en vehiculos diesel y, tambien, puede que entren en contacto con carbonilla o incluso sean utilizados como sistemas de reduccion de NOx y soot simultaneamente (DPNR-Diesel Particulate NOx Reduction); por ello, es importante profundizar en el mecanismo de interaccion entre el soot y el catalizador. Se ha utilizado un soot Printex U modelo y un catalizador Pt-K/Al2O3, con el potasio en forma de oxido e hidroxicarbonato hidratado. Se ha estudiado mediante TG-MS el proceso de eliminacion en diferentes atmosferas oxidantes. Los procesos han sido desacoplados mediante el establecimiento de la funcion de distribucion de energia de activacion. En ausencia de catalizador, se produce la combustion del soot con el oxigeno molecular en fase gas a temperaturas alrededor de los 1100 K. En presencia de NO, la reduccion tiene lugar a menor temperatura debido a su caracter mas oxidante y a las especies de oxidos de nitrogeno retenidas y en fase gas. Si la carbonilla se encuentra en contacto con el catalizador Pt-K/Al2O3, los centros Pt-OH-K son los responsables de la eliminacion via gasificacion a 780 K con una energia de activacion alrededor de 85 kJ·mol-1. EnglishDeNOx catalysts eliminate nitrogen oxides in diesel vehicles and, in addition, can come in contact with soot or, even, be used as Diesel Particulate NOx Reduction (DPNR) material. Therefore, the understanding of the interaction mechanism between soot and catalyst is of high interest. The Printex U model soot and a Pt-K/Al2O3 catalyst have been used, with potassium in the form of oxide and hydrated hydroxycarbonate. The process of elimination in different oxidizing atmospheres has been studied by TG-MS. The processes have been decoupled by establishing the distribution function of activation energy. In the absence of catalyst, the combustion of the soot with the molecular oxygen in the gas phase occurs at temperatures around 1100K. In the presence of NO, the reduction takes place at a lower temperature due to its more oxidizing character and the species of nitrogen oxides retained and in the gas phase. If the carbon is in contact with the Pt-K/Al2O3 catalyst, the Pt-OH-K centers are responsible for the elimination via gasification at 780K with an activation energy around 85 kJ·mol-1. portuguesOs catalisadores do tipo DeNOx eliminam oxidos de nitrogenio em veiculos a diesel e, tambem, podem entrar em contato com particulas ou ate mesmo serem usados como sistemas de reducao de NOx e carvao simultaneamente (DPNR-Diesel Particulate NOx Reduction); portanto, e importante aprofundar o mecanismo de interacao entre a carvao e o catalisador. Carvao modelo Printex U e um catalisador Pt-K/Al2O3 foram utilizados, com potassio na forma de oxido e idroxicarbonato hidratado. O processo de eliminacao em diferentes atmosferas oxidantes foi estudado mediante TG-MS. Os processos foram dissociados, estabelecendo a funcao de distribuicao de energia de ativacao. Na ausencia de um catalisador, a combustao do carvao com o oxigenio molecular na fase gasosa ocorre a temperaturas em torno de 1100K. Na presenca de NO, a reducao ocorre a uma temperatura inferior devido ao seu carater mais oxidante e as especies de oxidos de nitrogenio retidos e na fase gasosa. Se o carbono estiver em contato com o catalisador Pt-K/Al2O3, os centros de Pt-OH-K sao responsaveis pela eliminacao via gaseificacao a 780K com uma energia de ativacao em torno de 85 kJ·mol-1.

Determinación y análisis estadístico de la composición de los gases producidos en un piloto de recobro mejorado

Abstract: espanolLa industria petrolera en Colombia tiene el desafio de la explotacion de yacimientos con crudo pesado y extrapesado. Por este motivo, en el pais se han implementado metodos de recobro mejorado (EOR) que suelen tener altos indices de produccion. La inyeccion de aire es uno de los metodos de recobro mejorado que permite alcanzar altos indices de produccion. La planta Piloto de Inyeccion de Aire para Recobro (PIAR), ubicada en Chichimene (Meta), es pionera en el mundo por implementar este metodo en una reserva de crudo extrapesado (API portuguesA industria petroleira em Colombia tem o desafio da exploracao de depositos com petroleo pesado e extrapesado. Por este motivo, no pais tem sido implementados metodos de recuperacao avancada de petroleo (EOR) os quais apresentam altos indices de producao. A injecao de ar e um dos metodos de recuperacao que permite alcancar altos indices de producao. A planta piloto de injecao de ar para recobro (PIAR) no campo Chichimene (Meta) e pioneira no mundo por implementar este metodo numa reserva de petroleo extrapesado (API EnglishThe oil industry in Colombia has the challenge of exploiting deposits with heavy and extra-heavy oil. For this reason, Enhanced Oil Recovery methods (EOR) have been implemented in the country, looking for high production rates. Air injection is one of the EOR methods that allows to achieve high production rates. The Air Injection Pilot (PIAR) at Chichimene (Meta) is a pioneer in the world for implementing this method in a reserve of extra heavy oil (API

Cinética de Impregnación a Vacío de Paralelepípedos de Cidra (Sechium edule (Jacq.) Swartz) con Formulaciones de Mora y Uva

Abstract: espanolLa cidra Sechium edule (Jacq.) Sw., se encuentra entre los alimentos con bajo contenido de grasa y alto contenido en fibra, vitaminas y minerales y puede ser utilizada como vehiculo para la adicion de compuestos bioactivos. El proceso de impregnacion a vacio (IV) se utiliza como alternativa para la conservacion y adicion de compuestos bioactivos y solutos, mejorando las caracteristicas nutricionales y sensoriales, para realizar este proceso se utilizaron los frutos de mora y uva por su atractivo color, jugosidad, sabor agradable y alto contenido de vitaminas, minerales y compuestos fenolicos. El objetivo de esta investigacion fue determinar la cinetica de impregnacion a vacio de paralelepipedos de cidra en formulaciones de mora y uva. Se prepararon cinco formulaciones % v/v con pulpa de mora y uva (A:100% mora, B:100% uva, C: 25% mora/75% uva, D:50% mora/50%uva, E:75% uva/25% mora), la cidra se troceo en geometria de paralelepipedos y se sumergieron en las formulaciones para realizar la IV aplicando un pulso de vacio de 50 mbar los primeros 5 min seguido de restauracion de la presion atmosferica durante 5 min; este procedimiento se repitio hasta alcanzar peso constante. Las muestras de cidra alcanzaron el equilibrado entre 100 y 120 min de tratamiento. La formulacion D fue la que mejor respondio a este sistema de presiones, ya que los paralelepipedos presentaron menor perdida de peso lo que indica mayor ganancia de solutos. EnglishThe citron Sechium edule (Jacq.) Sw., is among the foods with low fat content and high content in fiber, vitamins and minerals and can be used as a vehicle for the addition of bioactive compounds. The process of vacuum impregnation (IV) is used as an alternative for the conservation and addition of bioactive compounds and solutes, improving the nutritional and sensorial characteristics. To carry out this process, the fruits of blackberry and grape were used for their attractive color, juiciness, pleasant flavor and high content of vitamins, minerals and phenolic compounds. The objective of this investigation was to determine the kinetics of vacuum impregnation of parallelepipeds of citron in blackberry and grape formulations. Five formulations were prepared% v / v with blackberry and grape pulp (A: 100% blackberry, B: 100% grape, C: 25% blackberry / 75% grape, D: 50% blackberry / 50% grape, E: 75 % grape / 25% delay), the citron was chopped into geometry of parallelepipeds and submerged in the formulations to perform the IV by applying a vacuum pulse of 50 mbar for the first 5 min followed by restoration of atmospheric pressure for 5 min; this procedure was repeated until constant weight was reached. The citron samples reached a balance between 100 and 120 min of treatment. Formulation D was the one that best responded to this system of pressures, since the parallelepipeds presented less weight loss, which indicates greater solute gain. portuguesO citrino Sechium edule (Jacq.) Sw., Esta entre os alimentos com baixo teor de gordura e alto conteudo em fibras, vitaminas e minerais e pode ser usado como veiculo para a adicao de compostos bioativos. O processo de impregnacao a vacuo (IV) e usado como alternativa para a conservacao e adicao de compostos e solutos bioativos, melhorando as caracteristicas nutricionais e sensoriais. Para realizar este processo, os frutos de amora e uva foram utilizados para sua atraente cor, suculencia, sabor agradavel e alto teor de vitaminas, minerais e compostos fenolicos. O objetivo desta investigacao foi determinar a cinetica da impregnacao a vacuo de paralelepipedos de cidra em formulacoes de amora e uva. Foram preparadas cinco formulacoes% v / v com polpa de amora e uva (A: 100% de amora, B: 100% de uva, C: 25% de amora / 75% de uva, D: 50% de amora / 50% de uva, E: 75 % de uva / 25% de atraso), o citrino foi cortado em geometria de paralelepipedos e submergido nas formulacoes para realizar IV aplicando um pulso de vacuo de 50 mbar durante os primeiros 5 minutos seguido de restauracao da pressao atmosferica por 5 min; Este procedimento foi repetido ate atingir peso constante. As amostras de cidra atingiram um equilibrio entre 100 e 120 minutos de tratamento. A formulacao D foi a que melhor respondeu a este sistema de pressoes, uma vez que os paralelepipedos apresentaram menos perda de peso, o que indica maior ganho de soluto.