Examinando por Materia "Agua subcritica (agua caliente a presión)"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Prefactibilidad tecno-económica del uso de agua subcrítica para la obtención de compuestos de valor agregado a partir de la piel y semillas de la uva isabella
    (Universidad del Valle, 2024) Galvis Meneses, María Isabel; Restrepo Potes, Sarah Sofia; Marulanda, Victor
    La uva Isabella (Vitis Labrusca L.) contiene una considerable cantidad de compuestos fenólicos distribuidos en las semillas (8.11 %) y en la piel (0.75 %). Estos son reconocidos por tener actividad antioxidante mayor a la de la catequina estándar. Así mismo, el material se encuentra constituido por ácidos grasos (8.26 % en semillas y 0.35 % en piel) y polímeros (71.77 %) que se pueden hidrolizar en azúcares reductores. Dichos componentes son beneficiosos para la ingesta humana y pueden ser altamente valorizables. Por esta razón, se propuso un diseño conceptual en Aspen Plus que implementó agua subcrítica tanto en la extracción de 0.76 t/año-operativo de compuestos fenólicos y 19.95 t/año-operativo de aceites vegetales, como en la hidrólisis para la obtención de 519.91 t/año-operativo de azúcares reductores, empleando como materia prima 978.30 toneladas al año de piel y semillas de la uva Isabella procesada en la industria vinícola del Valle del Cauca. La extracción se realizó según lo reportado en literatura en una columna de destilación semicontinua a 130 °C y 30 bar, puesto que el simulador no contaba con columnas de extracción que operaran de ese modo, obteniendo así un rendimiento de 2.79 % para compuestos fenólicos y 80.21 % para aceites. Por su lado, la hidrólisis se realizó partiendo de lo registrado en la bibliografía en un reactor semicontinuo a 210 °C y 100 bar para un rendimiento del 61.5 % en la obtención de azúcares reductores. Finalmente, se definieron tres escenarios diferentes para determinar la prefactibilidad del proyecto: en el primero se consideró incorporarlo en una destilería existente, por lo que no se cotizaron equipos auxiliares. En el segundo, se asumió que este se lleva a cabo en una planta independiente. Y en el tercero, se realizó un análisis de sensibilidad estimando que costo de logística y trasporte de la materia prima lo hacía no preliminarmente viable. De esta manera, se estableció que el proyecto es prefactible tecno-económicamente y atrayente a inversionistas con un periodo de retorno previo a los 5 años en los dos primeros escenarios. Por su lado, en el tercero los costos en logística y transporte debían ser elevados (2 292 USD/t) para así obtener un retorno a la inversión posterior a dicho periodo.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Producción de materiales con valor agregado a partir de micelio de Aspergillus Niger utilizando agua subcrítica [recurso electrónico]
    (2019-11-05) García Diosa, Jaime Andrés; Bolaños Barrera, Gustavo Eduardo (Director de Tesis o Trabajo de Grado)
    En el grupo de investigación en termodinámica aplicada se viene desarrollando un proceso para el aislamiento de quitina y complejos quitina-glucano a partir de micelio del hongo Aspergillus Niger, un subproducto de la fabricación industrial del ácido cítrico. El proceso utiliza agua subcrítica; es decir, agua a temperaturas inferiores a la del punto crítico de esta sustancia (374 ºC) y presiones suficientemente altas para que el agua se encuentre en fase líquida a la temperatura de operación. Este proceso presenta ventajas importantes: (1) se lleva a cabo con un solvente muy abundante y económico (agua); (2) requiere tiempos de residencia de pocos segundos; (3) no hay efluentes tóxicos resultantes; y (4) el proceso se lleva a cabo de manera continua, no por tandas. En este trabajo de investigación se modificó sustancialmente un equipo experimental desarrollado en un trabajo anterior, a fin de hacer más sencilla y confiable su operación, y se desarrolló un diseño experimental para explorar el efecto de variables de operación del proceso tales como temperatura y tiempo de residencia sobre el rendimiento y propiedades del producto, el cual corresponde a complejos quitina-glucano. Se obtuvo una gran variedad de productos, cada uno con diferentes propiedades. Se observaron rendimientos entre 30% y 73%, con una proporción de quitina entre 24% y 52%, y pesos moleculares entre 798 y 24812 Da. Posteriormente se realizaron corridas experimentales adicionando hiposulfito de sodio a la mezcla reactiva micelio-agua y se concluyó que la reacción de Maillard tiene una influencia importante en las propiedades y rendimiento del producto. Finalmente, se siguieron procedimientos reportados en la literatura para la fabricación de membranas de nanofibras, y membranas rígidas, a fin de explorar la producción de materiales de alto valor agregado a partir de los complejos quitina-glucano obtenidos. Los resultados muestran que es posible producir nanofibras por medio de ultrasonido, y además que su morfología microscópica y macroscópica depende en gran medida del solvente utilizado en el proceso y de la concentración del soluto.