1. Trabajos finales de graduación de grado
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Item Evaluación del desempeño de un método de cuantificación de carbohidratos estructurales en biomasa utilizando la Norma ASTM E1758 como referencia, mediante la técnica cromatografía líquida de alta resolución (hplc) para el Laboratorio de Ingeniería Química(2023) Guillén Garro, María Nohelia; Torres Quirós, Cindy MaríaItem Evaluación del efecto de la temperatura, la concentración y el tipo de celulasas en la hidrólisis enzimática del bagazo de la caña(2011) Cartín Caballero, Carlos Manuel; Molina Córdoba, Manuel EnriqueEl objetivo de este proyecto es evaluar el efecto de la temperatura, la concentración y el tipo de celulasas en la hidrólisis enzimática del bagazo de la caña con pretratamiento alcalino, como paso previo a la fermentación de azúcares fermentables para obtener etanol. Se caracterizó químicamente la fibra del bagazo de la caña de azúcar, mediante análisis de extractos acuosos y orgánicos, humedad, cenizas, contenidos de u-celulosa, hemicelulosa y lignina. Los valores más representativos correspondieron a la u-celulosa (50,61 %), a la lignina (22,96%) y a la holocelulosa (71,14%). Se obtiene como variables de respuesta los rendimientos de azúcares reductores, glucosa y pentosas, con base en la masa de bagazo seco sin pretratar utilizado, utilizando como variables de estudio la concentración de enzima (20, 25 y 30 FPU/g de bagazo pretratado), el tipo de enzima (celulasa de Trichoderma reesei marca Accellerase™ y Celluclast™), la temperatura de hidrólisis (50 y 55 ºC) y la concentración de celobiasa adicional (relaciones volumétricas de O, 1/10, 1/5, 1/4 y 1/3 celobiasa/celulasa Las mejores condiciones dentro de los ámbitos estudiados, son: temperatura de 50 ºC, enzima Accellerase™ con concentración de 25 FPU/g de bagazo seco pretratado, sin adición de celobiasa. Se recomienda para trabajos posteriores utilizar y comparar otros sustratos lignocelulósicos que no tengan valor comercial, como el rastrojo de la piña e investigar y utilizar enzimas y microorganismos que pueden metabolizar las pentosas a etanol para aprovechar los rendimientos de pentosas similares a los de glucosa.Item Evaluación de la extracción de pectina de cáscara de cacao (Theobroma cacao L.) y su caracterización(2024) Navarro Villalobos, Gabriela Sofía; Thompson Vicente, EduardoLa presente investigación tuvo como objetivo principal extraer mediante un método de hidrólisis ácida las pectinas de la cáscara del cacao (Theobroma cacao L.) bajo las condiciones que generaran el mayor rendimiento y contenido de ácido galacturónico, para una posterior caracterización que fuese de utilidad para la valorización de este subproducto en la industria. Con el fin de determinar el efecto del escaldado de las cáscaras de cacao sobre el rendimiento de pectina extraída, se aplicaron tres tratamientos (n = 3): sin escaldar, escaldado a 90 °C por 5 minutos y escaldado a 90 °C por 10 minutos y posteriormente se realizó la extracción de pectina empleando las siguientes condiciones: pH 3,0, relación solvente:sustrato de 25:1 a 95 °C y tiempo 95 minutos. No se detectaron diferencias significativas (p < 0,05; 1-ß = 0,34) en el rendimiento de pectina extraída a partir de la cáscara de cacao, si se realiza o no un escaldado previo a las cáscaras. Posteriormente, para evaluar el efecto de las variables pH, tiempo de hidrólisis (th) y relación solvente:sustrato (Rss) en el rendimiento de extracción de la pectina, así como en su contenido de ácido galacturónico, se realizó un diseño experimental Box-Behnken de 3 factores con 15 ensayos, donde se valoraron diferentes niveles de: pH (1,5, 2,5 y 3,5), th (60, 75 y 90 min) y Rss (16, 23 y 30 g solución ácida/g sustrato). Se generaron los modelos cuadráticos y las ecuaciones asociadas a cada variable respuesta (rendimiento y ácido galacturónico), que permiten determinar las condiciones óptimas para obtener el mejor resultado contenido de ácido galacturónico: pH 3,5, Rss 30:1 y th 90 minutos. Los resultados muestran que el pH, el th y el pH2 tuvieron un efecto significativo (p < 0,05) sobre el rendimiento y que los parámetros pH, Rss, th, th x pH y pH2 presentan un efecto significativo (p < 0,05) sobre el contenido de ácido galacturónico al realizar la extracción de pectina...Item Caracterización de la actividad enzimática del salvado de arroz como biocatalizador en reacciones de hidrólisis y acidólisis con aplicación en la modificación de lípidos(2021) Vargas Rojas, Minor David; Montero Rambla, NataliaItem Implementación de un método rápido para la determinación del contenido de lactosa de la leche deslactosada UHT 2% SG de la Cooperativa de Productores de Leche Dos Pinos R.L.(2011) Ayub Medrano, Natasha; Montero Díaz, María LauraCon el propósito de aumentar la eficiencia en uno de los procesos de la Cooperativa de Productores de Leche Dos Pinos R.L. y respaldar el sistema HACCP bajo el cual dicha Cooperativa trabaja, se llevó a cabo la implementación de un método rápido para la determinación del contenido de lactosa de la Leche Deslactosada UHT 2 % SG, así como la determinación de su tiempo de cuarentena mínimo necesario para alcanzar 0,50 g · 100 g-¹ y análisis de su etiquetado nutricional. Para la implementación del análisis del punto crioscópico como un método rápido para la determinación del contenido de lactosa, se tomaron muestras de 10 lotes distintos y se incubaron a una temperatura constante, se les determinó su punto crioscópico y su concentración de lactosa a través del tiempo. Se ajustaron los datos de concentración de lactosa y punto crioscópico mediante regresión (a= 5), y se generó la ecuación deseada para la determinación de la concentración de lactosa en Leche Deslactosada UHT 2 % SG, usando el crióscopo. Se analizó la repetibilidad del método comparando la desviación ponderada reportada por el Laboratorio de Análisis Físico Químico de la empresa con la desviación de repetibilidad del método AOAC 990.22, determinada para el mismo método con la misma matriz, por medio de una prueba Chi Cuadrado (a= 5), obteniéndose resultados satisfactorios. Luego, se inició el proceso de implementación del método, según el Instructivo 3-11-01-04-001: Instructivo para Elaboración de Documentos. Para determinar el tiempo de cuarentena mínimo al que debía someterse el producto en cuestión una vez que se ha adicionado la lactasa, y así poder garantizar una concentración final de lactosa de 0,50 g · 100 g-¹ (o menos) en el producto terminado, se tomaron muestras de Leche Deslactosada UHT 2 % SG bajo condiciones normales de proceso e inmediatamente después de ser envasadas. Estas se incubaron bajo condiciones controladas...Item Evaluación de la producción de celulasas mediante un proceso de fermentación en medio sólido, empleando como sustrato residuos de zanahoria (Daucus carota) y de maíz (Zea mays)(2020) Koschny Castro, María Esther; González Vargas, MarcyEn esta investigación se evaluó la producción de enzimas celulasas, exoglucanasas y endoglucanasas, mediante un proceso de fermentación en medio sólido (FMS), se empleó como sustrato residuos de zanahoria y de maíz. Para ello, primero, se determinó la capacidad de producción de celulasas de once diferentes mohos aislados de residuos agroindustriales, mediante un análisis en placa, sobre medio carboximetilcelulosa (CMC). Se seleccionó los mohos V3, V13, V15 y V16, para ampliar su estudio sobre un medio CMC azucarado y otros dos medios preparados a partir de residuos de zanahoria y de maíz. Debido a que se obtuvo diferencias significativas (p¿0,05) entre los valores de hidrólisis encontrados para V3, respecto a los otros mohos, se seleccionó como el microorganismo fermentador. Posteriormente se evaluó las características físico-químicas de los residuos de zanahoria y de maíz, para ser empleados como sustrato en una FMS. En estos análisis se determinó que ambos residuos mostraron una composición apta para su uso como sustrato en un proceso de producción de celulasas y que sus características de punto crítico de humedad (PCH), capacidad de retención de agua (CRA), densidad de empaque (DE) y tamaño de partícula son adecuadas para su empleo como sustrato en una FMS. Los valores de dichos parámetros para zanahoria y maíz fueron: PCH de 6,31 %; CRA de 11,85 y de 10,34; DE de 0,327 g/mL y de 0,163 g/mL; tamaño de 1,93 mm y de 1,02 mm; respectivamente. Finalmente, se determinó si la influencia de diferentes niveles de humedad y pH iniciales del sustrato, permitieron al microorganismo seleccionado una mayor producción de celulasas mediante un proceso de FMS, empleando una mezcla 50:50 de residuos de zanahoria y maíz como sustrato. No fue posible determinar que existiese actividad exoglucanasa cuantificable y que la producción de ésta se vea influenciada por la humedad y pH iniciales del sustrato, así como el tiempo...Item Desarrollo de un protocolo para la obtención de hidrolizados de colágeno a partir de desechos de la industria acuícola utilizando procesos enzimáticos(2019) Chaves Phillips, Melissa; Mata Araya, IrayEl presente trabajo se realizó en el Centro Nacional de Innovaciones Biotecnológicas (CENIBiot), y tuvo como objetivo el desarrollo de un protocolo, a escala de laboratorio, para la obtención de hidrolizados de colágeno a partir de desechos de la industria acuícola, utilizando específicamente piel de tilapia. Para ello se realizó un primer tratamiento que buscó la remoción de componentes no deseado en la materia prima, con el consecuente resultado de una matriz colágena más limpia; seguido de un segundo tratamiento enzimático que permitiera la hidrólisis de la proteína, para la obtención de péptidos de cadena corta y un proceso de recuperación del producto seco. Se realizaron pruebas de caracterización iniciales a la materia prima, seguidas de ensayos preliminares tanto para el primer como para el segundo tratamiento enzimático, que permitieron establecer las variables y los niveles de estas a utilizar en los diseños estadísticos propuestos. Estos diseños tuvieron como objetivo la determinación de las mejores condiciones de tratamiento, y una vez obtenidas se procedió a realizar pruebas de caracterización intermedias y finales, para definir propiedades estructurales y de estabilidad del producto. Para el primer tratamiento enzimático se trabajó bajo el efecto del pH, temperatura, relación entre el sustrato y enzima, y concentración de la enzima en el medio de digestión como variables experimentales. Se definió la agitación, la enzima y el medio como variables fijas, el porcentaje de extracción como variable respuesta, y se tomó en cuenta el porcentaje colágeno como información adicional para la definición de las mejores condiciones de trabajo para la digestión enzimática. Condiciones de pH de 6.50, tiempos de digestión de 35 minutos, temperaturas de 37.0°C, relaciones másicas entre sustrato: enzima de 20.0:1.0 y concentraciones de enzima en medio de 3.00 mg/mL; utilizando Papaína comercial extraída de latex...Item Desconstrucción de las fibras de pinzote de palma aceitera y de bagazo de caña azucarera con alcoholes biodegradables(2015) Quesada Chávez, Juan Carlos,; Mata Segreda, Julio FranciscoDentro de la búsqueda de nuevas fuentes energéticas, la generación de etanol a partir de fibras naturales, ha sido uno de los tópicos más prometedores e investigados. Aunque el aprovechamiento de estas materias primas parece estar cada vez más cerca, su uso aún resulta limitado por factores como la alta cristalinidad de la celulosa nativa, el grado de permeabilidad de las biomasas y las consecuentes bajas hidrolizabilidades de éstas. En la presente investigación se estudia un pretratamiento basado en la absorción de los disolventes biodegradables isopropanol y 2-butoxietanol, que lleva a modificar la estructura cristalina de la celulosa y la porosidad dinámica de la biomasa, mejorando para algunos de los casos estudiados las tasas de hidrólisis de fibras naturales, de forma simple y económica, de manera que se puede llegar a contribuir en la eficiencia y por tanto rentabilidad en la generación de bioetanol.Item Hidrólisis térmica del bagazo de la caña de azúcar para la producción de etanol vía fermentación(2005) Herrera Montoya, Marjorie; Molina Córdoba, Manuel EnriqueEl objetivo general de esta investigación fue el producir etanol como combustible utilizando Sacharomyces cerevisiae, a partir del bagazo de caña de azúcar hidrolizado térmicamente. El bagazo de caña utilizado para el desarrollo de la etapa experimental se adquirió en la Cooperativa Victoria R.L., en Grecia. La composición de dicha materia prima es 48,5% de sólidos, 51,5% de humedad y un 2,99% de cenizas. En un principio el fin del estudio de la hidrólisis térmica fue determinar las mejores condiciones para la producción de etanol; sin embargo esta perspectiva cambió, al encontrarse que las concentraciones de glucosa obtenidas al hidrolizarse térmicamente el bagazo fueron inferiores a 2 g/L en todos los casos. Con estos valores de glucosa, la fermentación anaeróbica se lleva a cabo con dificultad. Al presentarse este inconveniente, se tomó la decisión de replantearse el fin de este proceso de hidrólisis térmica. El estudio se concentró en producir etanol tanto en recipientes pequeños como en erlenmeyers, así como en un reactor de 5 L y encontrar algún comportamiento o tendencia del bagazo de caña al hidrolizarse térmicamente. Entre las variables estudiadas para determinar el comportamiento ante la hidrólisis térmica, se tienen el tiempo y la temperatura de hidrólisis. De estudios previos se fijaron variables como la concentración de sustrato, la concentración y tipo de ácido, además basándose en estos trabajos se le dio un pretratamiento al bagazo de caña, al prehidrolizarlo antes de hidrolizarlo térmicamente, para facilitar el rompimiento de las cadenas de celulosa a glucosa y eliminar sustancias inhibitorias de la fermentación. En un reactor de 2 L se efectuaron las prehidrólisis térmicas a una temperatura de 153,2 °C, así mismo las hidrólisis térmicas, cuyos niveles de temperatura escogidos fueron 170, 180 y 190 °C, con tiempos de hidrólisis entre 5 y 40 minutos. En general las mayores...