Ultrasound assisted extraction of phenolics from grape pomace
Los compuestos fenólicos contienen múltiples grupos hidroxilo. Son antioxidantes donadores de hidrógeno y desactivadores de oxígeno singulete (singlet oxygen quencher). Asimismo, son poderosos agentes quelantes. Pueden atrapar radicales libres e interrumpir reacciones de iniciación de cadena. Como una categorización general propuesta por Shi et al. (ver bibliografía del documento), los compuestos fenólicos en las uvas se pueden dividir en dos grupos: ácidos fenólicos (precursores de los flavonoides) y flavonoides. Los ácidos fenólicos más comúnmente encontrados en las uvas son los ácidos cinámicos (cumérico, caféico, ferúlico, clorogénico y neoclorogénico) y benzoicos (p-hidroxibenzoico, protocatecuico, vanílico y gálico).Los flavonoides de las uvas están constituidos principalmente por flava-3-oles (catequina, epicatequina, sus formas poliméricas y en ésteres con glucosa), flavanones y antocianinas. Los fenoles representan los terceros constituyentes más abundantes en uvas luego de los carbohidratos y los ácidos frutales. Además, se ha estimado la distribución de los compuestos fenólicos extraíbles totales de uvas frescas en cerca de 10% en pulpa, 60-70% en semillas, y 28-35% en la piel.El orujo de las uvas es un subproducto. Es uno de las fuentes más significativas de antioxidantes, debido a su alto contenido fenólico. En esta investigación, se estudió la extracción asistida por ultrasonido de compuestos fenólicos a partir del orujo de uva tipo Merlot. Por medio de la metodología de superficie de respuesta, se analizaron los efectos del tiempo de sonicación, el tiempo de extracción en baño agitado de agua a 45°C y la composición del solvente sobre la eficiencia de extracción y la recuperación de compuestos fenólicos.Asimismo, se empleó el método colorimétrico Folin-Ciocalteu para analizar los efectos de los parámetros de proceso sobre el contenido fenólico total de los extractos. Se obtuvo la mejor recuperación (47,2 mg de equivalentes de ácido gálico de compuestos fenólicos totales por gramo de orujo de uva) usando etanol acuoso al 30% y aplicando seis minutos de sonicación seguido de 12 minutos de agitación en un baño de agua a 45°C.
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Direct osmosis for reverse osmosis fouling control , principles, applications and recent developments
La ósmosis inversa (reverse osmosis, RO) ha sido ampliamente aplicada en diversos procesos de tratamiento de aguas y aguas residuales como una tecnología de membranas prometedora. Sin embargo, la obstrucción de las membranas de RO es un problema considerable, ya que limita su flux operativo, disminuye la producción de agua, aumenta el consumo de potencia y requiere de un procedimiento periódico de limpieza de membranas in situ; esto puede ocasionar baja efectividad, altos costos y crea un problema ambiental con la disposición de soluciones del procedimiento de limpieza de membranas.En años recientes, la ósmosis directa ha tenido un atractivo creciente para el control de membranas de RO a partir una técnica altamente eficiente y ambientalmente amigable, la cual consiste en un flujo a contracorriente con una inyección intermitente de la solución altamente salina sin interrupción de una bomba a alta presión o de la parada del proceso operacional, manteniendo mantener limpia la membrana RO de forma continua, aún en condiciones de alta bio-obstrucción y la operación en alto flujo.Este documento proporciona el estado del arte de los principios físicos y las aplicaciones de la ósmosis directa para el control de obstrucción en RO, así como sus fortalezas y debilidades.
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Optimization of reverse osmosis (RO) process for the purification of meat processing wastewater
Las industrias de procesamiento de carne generan una gran cantidad de aguas residuales. Debido a la localización remota de algunas compañías en áreas del norte de Finlandia, estas afrontan el problema de una baja eficiencia en la purificación tradicional biológica de aguas residuales y la necesidad de un sistema descentralizado de suministro de energía basado en fuentes locales. Los procesos de separación por membranas integrados en la tecnología de purificación de aguas residuales pueden proporcionar una solución económica y ambientalmente amigable para pequeñas y medianas empresas.El objetivo principal de este estudio fue encontrar la tecnología para, por una parte, el tratamiento de aguas residuales provenientes de la industria de alimentos en el norte de Finlandia que sea adecuado para la producción de agua de proceso reciclable y, por otra, lograr obtener una etapa de pre-concentración económica en los sistemas locales de suministro de energía antes de la digestión anaeróbica. En estas condiciones, se pretendió concentrar los materiales orgánicos de las aguas residuales de las industrias cárnicas.En este artículo se reportan los efectos de la presión de operación, la temperatura y la velocidad del flujo de circulación sobre el flux del permeado y las resistencias calculadas por el modelo de resistencias en serie. Basados en los datos experimentales, los autores diseñaron y optimizaron el proceso de ósmosis inversa para la capacidad máxima con obstracciones mínimas, usando un modelado de superficie de respuesta por medio del programa MODDE.
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Concentración de pectinasas por ultrafiltración con membranas de polisulfonas
Las pectinasas desempeñan un importante papel en la industria de alimentos, en la extracción y clarificación de jugos de frutas y vinos, en la maceración de vegetales y frutas, entre otros. Otra importante aplicación de las pectinasas está en la industria textil, específicamente en el tratamiento de fibras naturales como rami y lino. Como aplicación potencial de las pectinasas, se estudia actualmente su empleo en la extracción de aceites esenciales de frutas cítricas, productos de alto valor comercial.En este artículo se estudió el método de ultrafiltración utilizando membranas sintéticas de polisulfonas, con el fin de concentrar pectinasas obtenidas por un proceso de fermentación inmerso. Los caldos pectinolíticos producidos por Aspergillus oryzae CCT 3940 fueron sometidos a ultrafiltración en un sistema tangencial con membranas de peso molecular medio entre 10.000 y 30.000 g/mol. También se evaluó el efecto de la adición de solución acuosa de NaCl entre 1,0 y 2,5.10-4 mol.L-1 sobre el caldo enzimático, con la finalidad de aumentar la selectividad de las membranas. Considerando la actividad enzimática y el contenido proteínico de los fermentados, las membranas polisulfónicas de 10.000 g/mol mostraron mayor selectividad, observándose un efecto favorable de la solución acuosa de NaCl a partir de concentraciones de 1,5x10-4 mol.L-1.
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Statistical Thermodynamics of Economic Systems
En este documento se formula la termodinámica de sistemas económicos en términos de una distribución de probabilidad arbitraria para una cantidad económica conservada. Como en mecánica estadística, las variables termodinámico-macroeconómicas emergen como el valor medio de variables microeconómicas y su determinación se reduce a la computación de la función de partición, comenzando con una función arbitraria.
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Removal of color from the raw sugar manufacturing process by membrane treatment
En este estudio se logró la remoción de color de azúcar en bruto (raw sugar) del jugo proveniente de los molinos a través de la ultrafiltración con tecnología de membranas, seguida de una cristalización por lotes del jugo purificado para obtener cristales de azúcar. El proceso es un reemplazo potencial para la sección de clarificación y coagulación de cal/ácido fosfórico/SO, la cual produce una cantidad significativa de residuos (50 kg de lodo por tonelada de azúcar en bruto) y también reduce el rendimiento de azúcar por la pérdida de esta en el lodo del clarificador. se ha observado que el proceso es muy bueno removiendo los compuestos de color, arrojando lecturas de color ICUMSA menores para los cristales que los comerciales. Las membranas más adecuadas fueron aquellas UF de celulosa regenerada con un peso molecular de 10.000 daltons, por sus valores de flux de permeado y su buena remoción de color.
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Statistical Thermodynamics
En este capítulo se aborda la termodinámica estadística (mecánica estadística), una alternativa a la termodinámica clásica (fenomenológica). Su objetivo es determinar las propiedades termodinámicas de la materia a partir de fuerzas que actúan entre las moléculas. Las raíces de esta disciplina se encuentran en la teoría cinética de gases, conectada a nombres célebres tales como James Clerk Maxwell y Ludwig Boltzmann. El padre de la termodinámica estadística es Josiah Willard Gibbs, quien introdujo sus conceptos y que aún están vigentes.
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Modelling of sugar transfer during osmotic dehydration of carrots
La deshidratación osmótica es una técnica de remoción que se aplica a productos de la horticultura tales como frutas y vegetales para reducir el contenido de agua, incrementando al mismo tiempo el contenido de sólidos solubles. Desde el punto de vista de la conservación, el producto final obtenido no es estable. La composición química y las características organolépticas de las frutas y vegetales osmodeshidratados genera productos de alta calidad que pueden ser sometidos a congelamiento, deshidrocongelamiento, secado con aire o al vacío.En esta investigación se estudió cuantitativamente la transferencia de masa durante la deshidratación osmótica de rodajas y lonjas de zanahoria. Se determinó la distribución de agua y azúcar en direcciones radial y longitudinal de las muestras. Usando la solución de las leyes de Fick I y II, se estimaron los coeficientes de difusión efectiva del azúcar dependientes de los parámetros geométricos en lonjas longitudinales y rodajas radiales, de acuerdo con los sistemas de coordenadas cilíndricas y rectangulares.Se descubrió que la dependencia observada de Dr,s y Dl,s estaba ligada con la ausencia de alteración en la dirección longitudinal y la diferencia existente en las direcciones radiales de la estructura de tejidos en la zanahoria.
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Equipo de crioconcentración de fluidos por placas de película descendente
La crioconcentración es una técnica basada en la separación de sólidos solubles de una solución mediante la congelación del agua que esta contiene. Existen equipos en el mercado en que la cristalización del hielo se realiza a presión elevada. En este caso, se encarece la operación y la separación de los cristales se hace mediante centrífugas, filtros o columnas de lavado.En este trabajo se presenta el nuevo equipo diseñado y se muestran las bases de funcionamiento para la concentración de fluidos. El equipo trabaja a presión atmosférica usando placas de acero inoxidable soldadas dentro de las cuales circula un fluido refrigerante a modo de intercambiador de calor.
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Modelling of the process of solid-liquid extraction of total polyphenols from soybeans
Se investigó la influencia del solvente, la temperatura y el tiempo de extracción en la extractabilidad de los polifenoles totales de granos de soya molidos, variedad Ika. Esto se llevó a cabo para seleccionar el solvente más adecuado (agua; etanol acuoso al 50, 60, 70 y 80%) con el que se logre obtener la producción más alta de polifenoles totales. Se utilizó el solvente más efectivo (solución acuosa de etanol al 50%) para monitorear la cinética y el modelamiento de la extracción sólido-líquido de polifenoles totales de granos de soya, cuyo tamaño promedio de partícula era de 0,459 mm, con una proporción sólido-líquido de 20ml/g (volumen de solvente por gramos de materia prima).Se determinó espectrofotométricamente el contenido total de polifenoles en el extracto de granos de soya utilizando los micro-métodos Folin-Ciocalteu a 765 nm. Asimismo, se estudió la aplicabilidad de distintos modelos matemáticos (Peleg, Page y logarítmicos) para describir la cinética del proceso de extracción sólido-líquido en cuestión. Los resultados mostraron una influencia significativa del solvente y de la temperatura sobre la cinética y el rendimiento de la extracción.
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