Tecnología Química

Obtención de extractos de plantas mucilaginosas para la clarificación de jugos de caña

La agroindustria panelera juega un papel importante en el desarrollo económico del Ecuador. Después de la cosecha de la caña, se llevan a cabo una serie de etapas en fábrica para obtener la panela y otros productos derivados. Dentro de estas etapas una de las más importantes para garantizar la calidad del producto final, en cuanto a textura, color y sabor entre otras propiedades está la clarificación. La clarificación de jugos de caña consiste en coagular los no azúcares por calentamiento a temperaturas muy cercanas a la de ebullición y mediante la adición de algún agente clarificador. Dentro de estos agentes y para sustituir productos químicos en Colombia y Ecuador se han empleado plantas mucilaginosas. En el estudio para las pruebas de clarificación en el jugo, se utilizaron los extractos de catorce especies vegetales con características mucilaginosas. La solución mucilaginosa se extrae al utilizar en la solución,100 g de material/L de agua (100 g/L) y 100 g/1,5 L de agua(66,66 g/L), incorporadas en un 6 % en jugo y cuando el jugo alcanza 90 °C. Los resultados de los extractos se evaluaron mediante la determinación de la viscosidad y densidad de los mismos y en la clarificación de los jugos mediante la turbidez, donde se aprecia durante la experimentación en la clarificación del jugo valores de turbidez bajos y adecuados en la mayoría de las plantas, pero especialmente en seis de ellas, la Yausa, Cadillo, Yausabara, Falso Joaquín, Nieve y Malva rosada.

Panela agroindustry plays an important role in the economic development of Ecuador. After the harvest of sugarcane, is holding a series of stages in the factory for sugarcane and other derivative products. In these stages of the most important to ensure the quality of the final product, in terms of texture, color, taste and other properties is the clarification . The cane juice clarification is not coagulate sugars by heating at very close to the boiling temperature and by addition of a clarifying agent. Within these agents and to replace chemicals in Colombia and Ecuador have been used mucilaginous plants. In the study for tests in the juice clarification, extracts of 14 plant species with mucilaginous characteristics were used. The mucilaginous solution is extracted using the solution 100 g material / L of water (100 g /L ) and 100 g /1,5 L of water (66,66 g / L ) , incorporated by 6 % in juice when juice reaches 90 °C. The results of the extracts were evaluated by measuring the viscosity and density thereof, and in the clarification of juices by turbidity, it is observed during experimentation in juice clarification low turbidity values and adequate in most plants, but especially in six of them, Yausa, Cadillo, Yausabara, Falso Joaquin, Snow and Pink Malva.

Propuesta de solución al alto consumo de electricidad de la red nacional en la planta cerámica Santa Cruz del Norte, Cuba

El trabajo se realiza en la Planta Cerámica de Santa Cruz del Norte, con el objetivo de evaluar vías para reducir el consumo eléctrico de la red nacional, el cual implica que la empresa tenga que pagar altos valores por este servicio a la empresa eléctrica provincial. En el mismo, se muestra una evaluación de la factibilidad técnica y económica de utilizar el gas natural que hoy consume la planta en el proceso de secado por atomización de la barbotina para producir la energía eléctrica que consume la misma usando un ciclo combinado de turbina de gas. Adicionalmente se evalúa la factibilidad de producir la energía que consumirá la futura planta de revestimiento que será construida en áreas aledañas a la planta actual. Los resultados obtenidos muestran que es factible técnica y económicamente la propuesta de instalar un ciclo combinado. La inversión en la peor de las variantes analizadas se recupera en menos de 6 años y se produce una electricidad más limpia, con una sustitución considerable de petróleo.

The work is done in Tiles Plant of Santa Cruz del Norte, to evaluate ways to reduce power consumption of the national network, which implies that the enterprises have to pay high values for this service. In it, an assessment of the technical and economic feasibility of using natural gas today consume the plant in the process of spray drying the barbotine to produce electricity-consuming using a combined cycle of gas turbine. Additionally, the feasibility of producing energy that will consume future plant to be built in areas adjacent to the existing plant is evaluated. The results show that it is feasible technical and economically the proposal to install a combined cycle. The investment in the worst variant analyzed is recovered in less 6 years and cleaner electricity is produced with considerable substitution of oil.

Velocidad de secado del carbonato de níquel

En el presente trabajo se estudió experimentalmente el secado del carbonato de níquel a escala de laboratorio. Se muestran los valores de humedad crítica y los gráficos: curva característica de régimen de secado y dependencia de la humedad del tiempo. Se obtuvieron modelos para estimar las pendientes de los periodos: velocidad constante y decadente lineal hasta la humedad de equilibrio, en dependencia de los factores externos: temperatura de secado, humedad inicial y el pH de la pulpa de carbonato. La composición química del carbonato no ejerció efecto estadísticamente significativo sobre la velocidad del secado.

In the present work, the drying rate of carbonate of nickel was studied experimentally at the laboratory scale. The values of critical moisture are shown and the graphics: characteristic curve of drying rate and the moisture dependence of the time. Models ware obtained to estimate the slope of the constant - rate period and to the falling - rate period until the equilibrium humidity, in dependence of external factors: drying temperature, initial moisture and the pH of the slurry. The chemical composition of the carbonate didn't exercise effect statistically significant over the drying rate.

Comportamiento electroquímico del Fe y sus iones durante la lixiviación estándar QT de minerales reducidos en el proceso "Caron" con diferentes aireaciones

En el presente trabajo se corroboró para las condiciones experimentales de la prueba QT, que el potencial redox de la pulpa en función de la C(Fe) en licor, graficado por la ecuación de Nernst, se divide en tres zonas bien definidas para diferentes contenidos de Fe2+ en MR. Las dos primeras zonas son las de mayor interés para regular el Qa en la práctica industrial mediante el control del potencial redox de la pulpa. Para la zona I, se obtuvieron las ecuaciones estadísticas que predicen los valores de los potenciales electroquímicos de la pulpa en función del inverso del contenido de Fe2+ en MR: al finalizar el mezclado (MR con licor), justo antes de comenzar la aireación [Eºx, t=0]; el potencial de ruptura [Eºx, r] que limita el término de la reacción de orden cero por C(Fe). Mientras el potencial redox más negativo [Eºx, m], el cual inicia la reacción de orden cero, al alcanzar la máxima concentración de Fe en el licor durante los primeros minutos de lixiviación, se describió como una ecuación en función de la variación de Qa y el % de Fe2+ en MR. Para la Zona II, se obtuvo, la ecuación que predice los valores del potencial electroquímico de la pulpa [E0x ZII] como una función logarítmica de la C(Fe) por la reacción de primer orden por Fe, donde la concentración de los iones de azufre, a diferencia de la zona I, ejerce un efecto estadísticamente significativo.

In this paper was confirmed for the experimental conditions of the QT test, that the redox potential of the pulp as a function of the C(Fe) in liquor, plotted by the Nernst equation, is divided into three well defined zones for different content of Fe2+ in MR. The first two zones are of most interest to regulate Qa in industrial practice by controlling the redox potential of the pulp. For the zone I, were obtained statistical equations that predict the values of the electrochemical potentials of the pulp as a function of the inverse content of Fe2+ in MR: at the end of mixing (MR - liquor), just before starting the aeration [Eºx, t = 0]; the «rupture» potential [Eºx, r] limiting the term zero-order reaction. While the redox potential more negative [Eºx, m], which initiates the zero-order reaction, reaching the maximum concentration of Fe in the liquor during the first minutes of leaching, described as an equation based on the variation of Qa and the % Fe2+ in MR. For the zone II, was obtained the equation that predicts the values of the electrochemical potential of the pulp [E0x ZII] as a logarithmic function of the C(Fe) by the first-order reaction by C(Fe), wherein the concentration of ions sulfur, unlike the zone I, exerts a statistically significant effect.

Programa para el diseño de mezclas de residuos agrícolas para el cultivo del hongo Pleurotus ostreatus

El diseño de una mezcla de residuos agrícolas con determinada composición o estandarizada en algunos de sus componentes para el cultivo del hongo comestible es una actividad relativamente compleja. La complejidad de los cálculos correspondientes estaría dado por el número de productos y componentes que se incluyan en la mezcla; para facilitar esta actividad este trabajo tuvo como objetivo desarrollar un programa de computación para el diseño de mezclas de residuos agrícolas para su empleo en el cultivo del hongo Pleurotus ostreatus. Se utilizó como base de datos la composición de los residuos agrícolas caracterizados en la provincia de Bolívar. El programa se desarrolló en un ambiente Excel, donde se presentan los productos a mezclar, los componentes de los mismos, los minerales y los microcomponentes. Para el sistema de cálculo de la mezcla se utilizó el balance general de masa y balances por componentes conformando matrices que se tratan como matrices latinas. Se obtuvo un programa interactivo y de fácil manejo con la posibilidad de incluir hasta diez productos y catorce componentes incluyendo los minerales. Al programa se le pueden introducir las restricciones de la mezcla (mínimos y máximos de los productos), brinda el comportamiento de la mezcla a medida que se varían los productos, las cantidades de producto a mezclar para una mezcla y la composición final de la mezcla en forma gráfica y numérica. Con este programa se pueden estandarizar mezclas de residuos agrícolas con respecto al contenido de nitrógeno y la relación C/N.

The design of a mixture of agricultural residuals with certain composition or standardized in some of their components for the cultivation of eatable mushrooms it is a relatively complex activity. The complexity of the corresponding calculations would be given by the number of products and components that are included in the mixture, for to facilitate this activity this work had as objective to develop a computer software for the design of mixtures of agricultural residuals for its employment in the cultivation of the mushroom Pleurotus ostreatus. It was used as data base the composition of the agricultural residuals characterized in Bolívar's country. The program was developed in an ambient Excel, where the products are presented to mix, the components of the same ones, the minerals and the microcomponents. For the system of calculation of the mixture it was used the balance sheet of mass and balance by components conforming wombs that are as Latin wombs. An interactive program was obtained and of easy handling with the possibility of including until 10 products and 14 components including the minerals and micro components. To the program the restrictions of the mixture can be introduced (minimum and maximum of the products), it offers the behavior of the when the products are varied, the quantities of product to mix for a mixture and the final composition of the mixture in form graph and numeric. With this program mixtures of agricultural residuals can be standardized regarding to the nitrogen content and the relationship C/N.

Alternativa de solución a la contaminación marina por agua de lastre

La contaminación por agua de lastre acarrea afectaciones económicas, sociales y ecológicas que a veces resultan de incalculable valor. Organismos patógenos se han encontrado en el agua y sedimentos de los tanques de lastre, teniendo impactos económicos y ecológicos significativos en la biodiversidad marina de muchas regiones del mundo e incidencias importantes en la salud humana. Nuestro país no está exento de estos problemas, por ser una isla situada en el paso de importantes rutas marítimas, vinculadas al comercio internacional y depender su economía en gran medida del transporte marítimo. En este trabajo se explican distintos métodos de tratamiento de esta agua que pudieran desarrollarse en Cuba. Y aunque debido a los costos se recomienda el intercambio de agua de mar afuera y el tratamiento térmico, se propone como medida la posible implementación de un sistema de tratamiento térmico acoplado a un filtro para la desnaturalización de los microorganismos que se introducen en los tanques de agua de lastre. El sistema propuesto puede o no aplicarse conjuntamente con el intercambio de agua en mar abierto.

The contamination for water of ballast brings it carries economic, social and ecological affectations that are sometimes of incalculable value. The pathogenic organisms have found themselves in water and sediments of the tanks of ballast, having significant economic and ecological impacts in the marine biodiversity of many regions of the world and important incidences in the human health. Our country is not exempt of these problems, to be an island located in the step of important marine routes, linked to the international commerce and to depend your economy in great measure of maritime transportation. In this work different methods of treatment of this water are explained that could be developed in Cuba. And although due to the costs the exchange of seawater is recommended out and the thermal treatment, intends as measure the possible implementation of a system of thermal treatment coupled to a filter for the desnaturalización of the microorganisms that are introduced in the tanks of water of ballast. The proposed system can or not to be applied jointly with the exchange of water in open sea.

Diagramas de tendencia para la generalización sostenible de secadores solares directos de productos agropecuarios

Se establece un grupo de regularidades que se dan en el secado solar de productos agropecuarios, a partir de un enfoque integral del proceso en secadores directos. Ellas se visualizan mediante diagramas de eficiencia media vs. costo, que incluyen también los principales elementos constructivos y el direccionado de los cambios recomendados para elevar la efectividad. Los mismos son aplicables al diseño de secadores solares directos con convección natural o forzada de diversos productos agropecuarios específicos tales como viandas, vegetales, frutas, granos y madera. Los diagramas fueron validados para el rango de productos y eficiencias característicos del secado solar en secadores solares directos de tipo gabinete, cubierta y nave en condiciones tropicales, y resultan útiles para el diseño y explotación de secadores y una mejor comprensión teórica e implementación práctica de los procesos de secado solar como sistema.

A group of regularities of solar drying is given, as a part of an integral approach in solar direct dryers. These are visualized as Mean Efficiency- Specific cost Diagrams, with constructive elements and changes recommended to make this activity more effective integrally. Diagrams are applied to design of solar direct dryers with natural or forced convection of diverse agricultural products as roots, vegetables, fruits, grains and wood. Diagrams were validated for usual rank of efficiencies and products, registered in solar drying in dryers type cabinet, cover and house in tropical conditions. Are useful for design and exploitation of dryers, and for theoretical and practical comprehension of solar drying processes like a system.

Evaluación de trabajo de un hidrociclón para la clasificación de la pulpa de cienos carbonatados

El trabajo tiene el propósito de brindar información sobre la utilización de hidrociclones para el beneficio de los cienos carbonatados y lograr alimentar a la Planta de Neutralización del proceso de lixiviación ácida a presión localizada en Moa, Cuba, una pulpa con la granulometría requerida para el proceso de -0,84+0,15 mm menor de un 10 %. Para los ensayos se utilizó una instalación piloto compuesta por un hidrociclón ,un tanque para el almacenaje de la pulpa y una bomba centrífuga. Para los ensayos se confeccionó un diseño experimental tipo 23, se realizaron ocho experimentos y cuatro réplicas en el nivel central. Los factores sometidos a estudio para determinar su influencia sobre la variable respuesta, que resulta eficiencia de separación de la clase -0,84+0,15 mm fueron: contenido de arenas (18, 24, 30 %), contenido de sólidos (17, 21, 25 %) en la pulpa y presión de trabajo en el hidrociclón (10, 28, 46 PSIA [317,8; 193,2; 59,0 kPa]). Los resultados mostraron una eficiencia por encima de 97,5 % en la separación. Los hidrociclones mostraron una alta eficiencia de separación de las partículas más gruesas en la clasificación de la pulpa de cienos carbonatados.

In order to expand the knowledge on the use of hydrocyclones for the calcium carbonate slurry dressing, and feed the Neutralization plant from the acid pressure leaching process located in Moa, Cuba, a -0.84+0.15 mm sized slurry with less than 10 % (which is required for the metallurgical process), a pilot-scale test facility consisting of a hydrocyclone, a slurry storage tank and a centrifugal pump was installed. A type 23 experimental design was developed for the test works to carry out eight experiments and four duplicates at the central level. The factors under study to observe its influence on the variable: response, the separation efficiency of -0,84 +0,15 mm grain size were: percentage of sand) (18, 24, 30 %), percent solids (17, 21, 25 %) and pressure (10, 28, 46 PSIA [317,8; 193,2; 59,0 kPa]). The results indicated separation efficiency over 97,5 %. The use of hydrocyclones confirmed a high efficiency of separation for coarser particles in the classification of the calcium carbonated slurry.

Actualidades de la producción de feruloil esterasa por fermentación en estado sólido

Las enzimas celulolíticas han tomado en la actualidad una importancia significativa en la producción de nuevos productos en la industria de biopolímeros, biocombustibles, alimenticia y farmacéutica. El principal inconveniente para la utilización de la biomasa celulósica lo constituye la compleja estructura cristalina, resistente a la hidrólisis que forman sus compuestos principales: celulosa, hemicelulosa y lignina, además de la ausencia de una tecnología de bajo costo que compita con las actuales enzimas comerciales disponibles en el mercado. Recientemente, se ha descubierto que la enzima feruloil esterasa perteneciente al grupo de las hidrolasas, constituye la clave para lograr romper esa barrera y acceder a los recursos disponibles de las paredes celulares de las plantas, actuando de forma sinergística con otras en un complejo enzimático altamente eficiente. La obtención de esta enzima a partir de microorganismos ha sido estudiada por numerosos autores a escala de banco y piloto, presentando deficiencias que aunn no han sido totalmente resueltas y que impiden el diseño de una tecnología eficiente para la producción de esta enzima. El objetivo de este trabajo es realizar una revisión bibliográfica con vistas a la identificación de cuáles son las limitaciones de la producción de feruloil esterasa por FES y proponer una alternativa que permita el alcance de resultados positivos.

The production of cellulolytic enzymes has taken a significant importance at the present time in the production of new products in the biopolymers industry, biofuels, nutritious and pharmacist. The main inconvenience for the use of the cellulosic biomass constitutes it the complex crystalline structure, resistant to the hydrolysis that form its main compounds, cellulose, besides the absence of a technology of low cost that competes with the current available commercial enzymes in the market. Recently, has been discovered that the enzyme feruloil esterasa belonging to the group of the hydrolases, constitutes the key to be able to break that barrier and to consent to the available resources of the cellular walls of the plants, acting in way xinergístic with others in a the highly efficient enzymatic complex. The obtaining of this enzyme starting from microorganisms for fermentation has been studied by numerous authors to scale that of bank and pilot presenting deficiencies that have not still been completely resolved and that they impede the design of an efficient technology for the production of this enzyme. In this work is carried out a revision with a view to identifying which the weaknesses and limitations of the fermentation process is a breach that allows tracing a strategy with positive results opening up.