Revista ION

Immobilization of lipase in Biochar obtained from Manihot Esculenta Crantz

2019-11-27T10:02:28-05:00

The 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^o C) 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.

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

2019-12-06T15:15:45-05:00

Se evaluó una estrategia para el aprovechamiento y la valorización de las proteínas del lactosuero resultante del proceso de obtención de cuajada a partir de leche ácida. Se plantearon las etapas de precipitación (desnaturalización térmica y ácida) e hidrólisis enzimática, para su posterior uso como fuente de nitrógeno en la fermentación de la lactosa para la obtención de ácido láctico. Se realizaron pruebas modificando a diferentes pH y T en la hidrólisis, encontrando a pH de 10 y 60ºC, un tamaño molecular para los hidrolizados inferior a 6,5kDa. Estos hidrolizados obtenidos fueron utilizados en la fermentación láctica de la lactosa con Lactobacillus casei ATCC 393, a concentraciones de 1%p/p y 7%p/p y se utilizó 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% mostró cierta inhibición, que podría estar relacionada con un alto contenido de nitrógeno 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 fermentación láctica.

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

2019-11-27T09:52:23-05:00

Los estiércoles: bovino (EB), equino (EE) y porcino (EP) se encuentran entre los residuos renovables más abundantes en los agroecosistemas, que pueden gestionarse y evitar problemas de contaminación, una opción es la estabilización mediante digestión anaerobia (DA). En el desarrollo de esta investigación se realizó un estudio que permitiera reflejar el comportamiento bioquímico y microbiológico de mezclas de diluciones de estiércol bovino, equino y porcino según las proporciones descritas por el diseño de experimento simplex {3,3} aumentado con puntos axiales, teniendo en cuenta como variables de respuesta el potencial de biometanización (PBM) para la parte bioquímica y la sinergia (Φ) para la parte microbiológica. Se realizó una caracterización de las propiedades físicas antes de realizar los experimentos para la determinación del PBM. Para la DA de los casos de estudio la mezcla estiércol equino-bovino con una relación 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 estiércol equino es un excelente co-sustrato para el estiércol bovino y la mezcla estiércol equino-porcino con una relación 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 más alta entre todas las digestiones, indicando como estos estiércoles complementan sus cualidades bioquímicas y microbiológicas para obtener un mayor resultado. En cuanto al análisis del potencial energético de las digestiones la mayor producción de energía es de 0,43 kWh/kg a partir de la mezcla de EE-EP y el sustrato que genera menor cantidad de energía es el estiércol bovino con 0,08 kWh/kg de muestra.

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

2019-12-17T13:27:13-05:00

Los catalizadores DeNOx se emplean en la eliminación de los óxidos de nitrógeno en vehículos diésel y, también, puede que entren en contacto con carbonilla o incluso sean utilizados como sistemas de reducción de NOx y soot simultáneamente (DPNR-Diesel Particulate NOx Reduction); por ello, es importante profundizar en el mecanismo de interacción 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 óxido e hidroxicarbonato hidratado. Se ha estudiado mediante TG-MS el proceso de eliminación en diferentes atmósferas oxidantes. Los procesos han sido desacoplados mediante el establecimiento de la función de distribución de energía de activación. En ausencia de catalizador, se produce la combustión del soot con el oxígeno molecular en fase gas a temperaturas alrededor de los 1100 K. En presencia de NO, la reducción tiene lugar a menor temperatura debido a su carácter más oxidante y a las especies de óxidos de nitrógeno 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 eliminación vía gasificación a 780 K con una energía de activación alrededor de 85 kJ·mol-1.

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

2019-12-17T13:27:30-05:00

El mucílago y el polvo de quimbombó se evaluaron como biofloculante en el tratamiento del agua usando la prueba jar. Los conjuntos de agitación, los métodos de preparación de quimbombó y la cantidad de coagulante / biofloculante se evaluaron en la eliminación de la turbidez. Los resultados mostraron que las agitaciones establecidas de 150 rpm y luego de 40 rpm fueron más efectivas para reducir la turbidez. Los resultados mostraron que al usar 80 mg l-1 de coagulante se observó un 39% de eliminación de turbidez y la adición de mucílago y polvo de quimbombó fue de hasta 76% y 88%, respectivamente. Por lo tanto, todos los resultados mostraron que el polvo de quimbombó presenta una mejor eliminación de la turbiedad en el tratamiento del agua. Puede prepararse por metodología simple y también permite la reducción del coagulante en aproximadamente 64%. En polvo de quimbombó se identificaron grupos hidroxilo que sirven como sitios activos para la eliminación de partículas coloidales.

Caracterización fisicoquímica y microbiológica de aguas mieles del beneficio del café

2020-03-11T09:48:45-05:00

En el procesamiento del café, sólo se aprovecha el 5 % del producto fresco y se generan residuos como aguas mieles (AM), que pueden llegar hasta 40 L/Kg de café pergamino seco y al ser vertidas pueden provocar contaminación de alto impacto ambiental. Consecuentemente, el objetivo fue caracterizar fisicoquímica y microbiológicamente dos muestras de AM (M1, M2) con el fin de evaluar el potencial en la extracción de biocomponentes. Los parámetros medidos a las dos muestras de agua fueron Demanda Química de Oxígeno (DQO), nitrógeno, amonio, cromo, oxígeno disuelto (OD), pH, conductividad, acidez volátil, fósforo, cloruros, sólidos, color y, adicionalmente se cuantificaron mesófilos, coliformes totales y estafilococos. Se identificaron diferencias significativas entre las muestras y un efecto del procesamiento del café, sobre las características evaluadas. M2 mostró mayor concentración de OD, conductividad y cambio de color respecto al control, mientras que M1 tuvo mayor concentración para los demás parámetros evaluados. Cromo y amonio estuvieron por debajo del límite de detección de la prueba empleada, por el contrario, la DQO fue superior a lo reglamentado para aguas domésticas. En el análisis microbiológico, se encontraron mesófilos en ambas muestras, y M2 presentó coliformes y estafilococos. Con lo anterior se evidencia que el método de procesamiento de café afecta los parámetros de calidad de las aguas residuales y por ende se deben implementar metodologías de tratamiento y/o aprovechamiento acordes a las características intrínsecas de cada proceso.

Detección electroquímica de peróxido de hidrógeno usando peroxidasa de pasto Guinea (Panicum maximum) inmovilizada sobre electrodos serigrafiados de puntos cuánticos

2020-03-11T12:43:49-05:00

Los biosensores electroquímicos son herramientas analíticas de rápida y confiable respuesta que han adquirido especial interés en los últimos años gracias a la posibilidad de integrar biomoléculas con electrodos hechos a base de materiales nanométricos. En este trabajo se desarrolló un biosensor electroquímico para detección de peróxido de hidrógeno (H2O2) usando peroxidasa de pasto Guinea (PPG) inmovilizada sobre electrodos serigrafiados de puntos cuánticos (ESPC). La PPG fue aislada y parcialmente purificada a partir de hojas de pasto Guinea con una actividad específica de 602 Umg-1. Posteriormente, la PPG fue inmovilizada sobre la superficie del ESPC mediante adsorción física y el estudio del comportamiento electroquímico fue llevado a cabo mediante voltamperometría cíclica y cronoamperometría. La PPG reveló una pareja bien definida de señales redox a 17mV/-141mV correspondientes al proceso redox del grupo hemo (Fe2+/Fe3+) de las peroxidasas. La reducción bioelectrocatalítica del peróxido de hidrógeno se observó a un potencial redox de -645 mV vs Ag. Este proceso fue controlado por difusión de las especies en la superficie del electrodo en un rango de velocidad de barrido lineal de 50-500 mV/s. La cronoamperometría permitió la construcción de curvas de calibración entre la corriente de reducción y la concentración del H2O2 para la determinación de parámetros analíticos como sensibilidad, rango lineal y nivel mínimo de detección. El desarrollo de este biosensor amperométrico se convierte en un paso preliminar para la construcción de un dispositivo portátil y de respuesta rápida para el análisis de H2O2 en muestras de interés ambiental y biomédico.

Estudo Termoquímico Assistido por Computador para a Produção de Biodiesel

2020-03-12T18:07:01-05:00

La importancia de mejorar los procesos de transformación industrial a otros más eficientes hace parte de los desafíos de estos tiempos. Específicamente, el desarrollo de procesos mas eficientes en la producción de biocombustibles en donde pueda ser intensificados los procesos de reacción y separación son de gran interés para disminuir el consumo de energía asociado al proceso. En el caso del Biodiesel el proceso es definido por una reacción química y los componentes asociados al proceso, el estudio termoquímico busca desarrollar calculos para el posterior entendimiento del proyecto de reacción y purificación. Siendo así, el análisis de los componentes mezclados haciendo uso del simulador de procesos Aspen Plus V9® describen el estudio termoquímico. Para ello el método termodinámico UNIFAC-DMD fué utilizado para estimar los parámetros binarios del equilibrio de los reactivos y reactantes calculados con el simulador. La observación de los aspectos analizados presenta el comportamiento de los componentes a diferentes condiciones de temperatura, el comportamiento azeotrópico y condiciones termoquímica fueron determinados.