Ingeniería y Arquitectura
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Item 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 Extracción de compuestos fenólicos presentes en el espermodermo de café arábica (C. arabica) y su caracterización mediante resonancia magnética nuclear y espectrofotometría para uso nutracéutico(2023) Medrano Guzmán, Diego Enrique; Murillo Masís, Renato MiguelItem Producción de biodiesel a partir de aceite de palma con etanol por catálisis heterogénea(2009) Almanza Ugalde, Salomé; Rivera Porras, EduardoHoy en día, debido al agotamiento de las reservas de petróleo los productos derivados de éste se han encarecido, principalmente los combustibles fósiles que se consumen en grandes cantidades en todas partes del mundo. Por lo tanto, desde hace muchos años atrás se viene trabajando para encontrar alternativas nuevas para disminuir a dependencia en el petróleo. El biodiesel es una alternativa a esta situación, es un combustible renovable compuesto de ésteres etílicos de ácidos grasos, si se usa etanol como alcohol de partida, de aceites vegetales o aceite usado de cocina. En Costa Rica lo que se produce mayoritariamente en cuanto a aceites y alcohol; son aceite de palma y etanol, a partir de melaza de caña de azúcar principalmente, por lo que ambos se pueden usar como materia prima de partida para producir biodiesel. En este proyecto se hizo w1 estudio experimental, para comparar tres tipos diferentes de catalizadores heterogéneos, para acelerar la reacción de transesterificación para producir ésteres etílicos (biodiesel). S utilizaron dos catalizadores básicos el CaO y Ba (OH)2 y un catalizador ácido ZnO. Se realizaron cuatro etapas experimentales, la p1imera a presión atmosférica, la segunda y la tercera a presiones elevadas y la cuarta consistió en elaborar el biodiesel a las condiciones experimentales óptimas obtenidas y caracterizarlo en los laboratorios de Recope. En la primera etapa experimental, se obtiene que a presión atmosférica ( punto ebullición del etanol 75 C aproximadamente y dos horas de tiempo de reacción) el porcentaje de ésteres etílicos producidos aumenta al aumentar el porcentaje de catalizador, a una relación molar alcohol-aceite de 6 a 1, además; se obtienen mejores resultados en cuanto a cantidad de ésteres producidos al utilizar Ba{OH)2 como catalizador, siendo un 37 ,3 % el valor más alto, en cuanto al CaO se obtiene un 9,46 % de ésteres producidos al mayor porcentaje de catalizador…Item Análisis de riesgos para los procesos de fermentación y desalcoholización para la producción de cerveza de acuerdo al sistema de certificación alimentaria FSSC 22000(2018) Castro Campos, Itzel; Solano Sánchez, Paula RaquelEl objetivo principal de esta práctica dirigida es realizar un análisis de riesgos para los procesos de fermentación y desalcoholización para la producción de cerveza de acuerdo al sistema de certificación alimentaria FSSC 22000. Para el cumplimiento de este objetivo se inició con la observación en planta e Investigación sobre el proceso de fermentación y desalcoholización, y la elaboración de varios documentos del programa de prerrequisitos como: procedimientos operativos estándar, instructivos de limpieza, lecciones en un punto, instructivo operativo y registros. Seguidamente se identificó los peligros físicos, químicos y biológicos que poseen las diferentes etapas de los procesos estudiados, y se determinó la severidad y la probabilidad de ocurrencia, y con estas variables definidas se logró especificar el tipo de riesgo que presenta cada uno de los peligros. Después de realizar el análisis de riesgos de todas las etapas se concluyen que no existen puntos críticas de control, esto se debe a que cada peligro encontrado cuenta con una medida de control y una probabilidad de ocurrencia baja. De igual forma se elaboró una metodología para no conformidades con respecto a la inocuidad, la cual es una herramienta que permite encontrar las acciones correctivas que se deben aplicar en caso que se presente un problema que afecte la inocuidad de la cerveza. Entre las recomendaciones se propone que cualquier variación que tenga algún procedimiento de limpieza se efectúen los cambios necesarios en los respectivos documentos del programa de prerrequisitos. Igualmente realizar un análisis microbiológico más minucioso al dióxido de carbono desde que sale de los tanques de almacenamiento hasta que se agrega a las cervezas A, B, C y D.Item Diseño de un protocolo para el control del proceso de una planta piloto de fermentación con jugo de pulpa de café(2016) Llobet Blandino, Maria Àngels; Garro Mena, LeonardoSe realizó un protocolo de control del proceso de fermentación alcohólica de jugo de pulpa de café con Saccharomyces cerevisiae en la planta piloto del beneficio Central de Coopetarrazú R.L ubicado en San Marcos de Tarrazú en San José, Costa Rica. El presente trabajo se llevó a cabo con el objetivo de optimizar y normalizar el proceso de producción de etanol en una planta piloto y, por consiguiente, se realizaron experimentaciones en la planta piloto las cuales permitieron redactar e implementar el protocolo de control que se anexa a este trabajo. Primeramente, se caracterizó el sustrato utilizado en el proyecto, el cual corresponde al jugo de pulpa de café de Coopetarrazú R.L. La composición del subproducto del beneficio al momento de recolección fue de 11,92 ºBrix con s=1,86; y la acidez fue de pH 4,47 con s=0,15. Lo cual muestra que la pulpa de café es un sustrato ideal para realizar fermentaciones alcohólicas, ya que no se requiere ácido sulfúrico para acidificar el mosto y la materia prima es un residuo del procesamiento del café, por lo cual no tiene costos. Se calculó la levadura requerida en el proceso y a partir de la composición de la materia prima se determinaron las deficiencias nutricionales del mosto para el crecimiento de la levadura, con lo cual se adicionó 0,75 g/L de urea 0,5 g/L de fosfato monoamónico y 0,15 g/L de sulfato de magnesio. Mediante un factorial 2 3 se demostró que el mosto fermentado contiene una fracción volumétrica del 3,87 % de etanol, al 99 % de confianza para los niveles: concentración inicial de levadura 1,5 g/L, crema de levadura 25 ml/L y un flujo tipo 2 descrito en el documento. El rendimiento del producto respecto al teórico fue de 66 % y la productividad 1,79 g/(L·h), aún en condiciones adversas como lo es: la falta de un sistema de regulación de temperatura y tanques abiertos. Finalmente se aplicó el protocolo durante una semana con lo cual se desmotró que el protocolo permite...Item Actualización de los manuales de operación de las columnas de destilación y deshidratación de alcohol en la destilería de Central Azucarera Tempisque S.A. (CATSA)(2016) Tencio Navarro, Jorge LuisLa presente práctica dirigida consistió en actualizar los manuales de operación de las columnas de destilación y deshidratación de alcohol de la destilería de CATSA. Los manuales que se tenían no estaban actualizados, eran muy resumidos, y presentaban pocas imágenes, por lo cual se realizó un documento que permitiera a cualquier persona nueva que ingresara, sea ingeniero u operario, tener una noción clara del proceso. Además, se presenta como un documento de consulta ante cualquier duda en la operación. Después de este proceso, sería conveniente realizar un diagrama de flujo y manual de operación de toda la destilería, que abarque todas las áreas. Se realizaron en forma paralela los balances de materia de las columnas de destilación A, A¿, D, B, y P; y de deshidratación C/D y R. Los datos para la realización de los balances se tomaron de las siguientes fuentes: reportes diarios de producción, del sistema de control automático y directamente en la planta (presión en el fondo de las columnas A y B, flujos de cabezas y colas en las columnas, grados alcohólicos de distintas corrientes obtenidos por análisis de laboratorio, entre otras). Para el cálculo de puntos de equilibrio se utilizó el programa ChempSep. Los resultados obtenidos con los balances muestran que la producción de alcohol puro hidratado en la columna B es directamente proporcional al flujo de alimentación de vino, y al grado alcohólico de este. Lo mismo sucede con la producción de alcohol anhidro puro y la alimentación de alcohol hidratado. Las pérdidas de energía en las paredes de las columnas son pequeñas y van desde el 0,75 % en la columna A, hasta el 3,60 % en la columna B, por lo cual podrían despreciarse. Sin embargo, el consumo de vapor requerido para compensar esas pérdidas es elevado (81,65 kg/h en la columna B). El mayor consumo de agua se da en los condensadores E1 y E2 de la columna B (189 499,14 L/h), en contraste con los 24 095,65 L/h...Item Evaluación del sistema de control automático centralizado de una fábrica destiladora de licores(2015) Ocampo Chinchilla, Kenneth; Garro Mena, LeonardoEl objetivo principal de este proyecto fue realizar una evaluación del funcionamiento actual del sistema de control automático centralizado de una Fábrica Destiladora de Licores. Para lograr tal meta, se realizó una investigación extensa sobre la destilación de alcohol y el control automático ligado a esta operación unitaria. Se estudió manuales existentes en la empresa junto con planos antiguos para proceder con el levantamiento de diagramas de flujo y diagramas de tuberías e instrumentación, donde las constantes visitas a la planta fueron fundamentales para tal actividad. Se analizó el comportamiento que presenta una variable, por ejemplo, la presión; ante la modificación de otra, como por ejemplo, el flujo de vapor que ingresa. Como variables controladas se tuvo la temperatura y la presión y como variables manipuladas se emplearon porcentajes de abertura de válvulas, ya fuera para flujo de vapor o de alcohol. Respecto al ingreso de vapor, la presión en el pie de la columna hidroselectora presentó una ganancia de 2,25 mmHg/%AV y una constante de tiempo de 2,45 min. La rectificadora fue la columna más evaluada, con una ganancia de 5,13 mmHg/%AV y una constante de tiempo de 4,28 min, esto para la presión en el pie; en la cabeza se tuvo que K = 6,13 mmHg/%AV y ¿ = 6,13 min. La temperatura de carga presentó una ganancia de 0,45 °C/%AV y una constante de tiempo de 6,18 min. Para la recuperadora se obtuvo K = 17 mmHg/%AV y ¿ = 1,72 min. Respecto al flujo de alcohol rectificado, para la columna rectificadora, las ganancias y constantes de tiempo para las presiones en el pie, en la cabeza y la temperatura de carga fueron respectivamente: K = 0,67 mmHg/%AV, ¿ = 11,4 min; K = 0,60 mmHg/%AV, ¿ = 13,4 min y K = 0,050 °C/%AV, ¿ = 6,65 min, para la temperatura de carga se obtuvo un tiempo muerto (t0) de 25 min. Se pudo ver que el flujo de vapor es una variable manipulada adecuada para controlar las presiones de las columnas...