Ingeniería Química

Obtención de nanocelulosa a partir del bagazo de piña (Ananas Comosus) por el proceso de hidrólisis ácida.

2025-10-29T00:00:00Z

Obtención de nanocelulosa a partir del bagazo de piña (Ananas Comosus) por el proceso de hidrólisis ácida. De la Cruz Bances, Alex Daniel; Nuñez Arriola, Carmela Elcina La presente investigación tuvo como objetivo la obtención de nanocelulosa a partir del bagazo de piña (Ananas comosus) mediante un proceso de hidrólisis ácida. Para ello, se empezó extrayendo la celulosa de la materia prima con la aplicación de 6 tratamientos alcalinos con hidróxido de sodio a distintas concentraciones (5% y 10%) y temperaturas (25 °C, 65 °C y 100 °C), evaluando el rendimiento y contenido de alfa-celulosa. La muestra con mejores resultados (T2), evidenció un contenido de celulosa de 23.913% y de alfa- celulosa de hasta 58.798%, esta se utilizó para la obtención de nanocelulosa mediante hidrólisis con ácido sulfúrico con las concentraciones de 62% y 70% y complementado con tratamiento ultrasónico. Se caracterizaron las muestras mediante espectroscopía infrarroja (FTIR), análisis de transmitancia UV-visible y observación microscópica. El tratamiento con ácido sulfúrico al 62% presentó mejores características en cuanto a contenido de grupos funcionales de materia celulósica, cristalinidad con una transmitancia de 86.877%, y estructura visual presentando características de estructuras nanofibrilares sin aglomeraciones, mientras que al 70% se observó degradación parcial debido a que altas concentraciones de ácido resultan muy agresivos para la celulosa. Se concluye que el bagazo de piña es una fuente viable para la obtención de nanocelulosa, siendo clave optimizar las condiciones del acondicionamiento y pretratamiento de la materia prima, además de la hidrólisis para preservar la estructura nanocristalina.; This research aimed to obtain nanocellulose from pineapple bagasse (Ananas comosus) through an acid hydrolysis process. The study began with the extraction of cellulose using six alkaline treatments with sodium hydroxide at different concentrations (5% and 10%) and temperatures (25 °C, 65 °C, and 100 °C), evaluating both cellulose yield and alpha- cellulose content. The best-performing treatment (T2) yielded 23.913% cellulose and up to 58.798% alpha-cellulose. This sample was used for nanocellulose production via sulfuric acid hydrolysis at concentrations of 62% and 70%, complemented by ultrasonic treatment. The resulting nanocellulose was characterized by Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), UV-visible transmittance analysis, and optical microscopy. The treatment with 62% sulfuric acid showed better characteristics in terms of functional cellulose groups, crystallinity (with a transmittance of 86.877%), and nanofibrillar structure without agglomeration. In contrast, the 70% treatment resulted in partial degradation, as high acid concentrations are highly aggressive to cellulose. It is concluded that pineapple bagasse is a viable raw material for nanocellulose production, highlighting the importance of optimizing pretreatment and hydrolysis conditions to preserve its nanocrystalline structure.

Efecto del tipo de solvente y temperatura de extracción sobre el contenido de compuestos fenólicos en residuos de frutas cítricas

2026-06-03T00:00:00Z

Efecto del tipo de solvente y temperatura de extracción sobre el contenido de compuestos fenólicos en residuos de frutas cítricas Bautista Diaz, Shirley Carito; De la Cruz Suarez, Jennifer Jackeline La presente investigación, tuvo como objetivo principal evaluar el efecto del tipo de solvente y la temperatura de extracción sobre el contenido de compuestos fenólicos en cáscaras de naranja (Citrus sinensis) y limón (Citrus aurantifolia). Se empleó un diseño experimental factorial, considerando como variables el tipo de solvente (agua, metanol, etanol al 50 % y 70 %) y la temperatura de extracción (40, 50 y 70 °C). Las cáscaras fueron acondicionadas mediante lavado, congelación, liofilización, molienda y tamizado, obteniéndose una materia prima homogénea. La extracción se realizó por ultrasonido y la cuantificación de compuestos fenólicos se llevó a cabo mediante el método espectrofotométrico de Folin–Ciocalteu, utilizando ácido gálico como patrón. Los resultados demostraron que el tipo de solvente, la temperatura y sus interacciones influyen significativamente en el rendimiento de extracción. El etanol al 70 % presentó el mayor contenido fenólico, seguido del etanol al 50 %, metanol y agua. Asimismo, la temperatura de 70 °C permitió obtener los valores más altos de compuestos fenólicos, sin evidenciar degradación dentro del rango estudiado. La cáscara de naranja presentó un mayor contenido fenólico en comparación con la cáscara de limón. Estos resultados evidencian el potencial de los residuos cítricos como fuente de compuestos bioactivos y resaltan la importancia de optimizar las condiciones de extracción para su aprovechamiento sostenible.; This study evaluated the effect of solvent type and extraction temperature on the phenolic compound content of orange (Citrus sinensis) and lemon (Citrus aurantifolia) peel residues. A factorial experimental design was applied, considering solvent type (water, methanol, 50 % ethanol, and 70 % ethanol) and extraction temperature (40, 50, and 70 °C). The peels were conditioned through washing, disinfection, freeze-drying, grinding, and sieving to obtain a homogeneous material. Phenolic compounds were extracted using ultrasound- assisted extraction and quantified by the Folin–Ciocalteu spectrophotometric method, using gallic acid as the reference standard. The results showed that solvent type, temperature, and their interactions significantly affected the extraction yield. The highest phenolic content was obtained with 70 % ethanol, followed by 50 % ethanol, methanol, and water. Extraction at 70 °C led to the highest phenolic values without noticeable degradation. Additionally, orange peel exhibited a higher phenolic compound content than lemon peel. These findings highlight the potential of citrus residues as a source of bioactive compounds and the importance of optimizing extraction conditions for their sustainable valorization.

Análisis proximal y determinación del poder calorífico de la biomasa lignocelulósica de residuos agroindustriales generados en la región Lambayeque y en la región Cajamarca.

2025-10-02T00:00:00Z

Análisis proximal y determinación del poder calorífico de la biomasa lignocelulósica de residuos agroindustriales generados en la región Lambayeque y en la región Cajamarca. Carlos de la Cruz, Carlos Segundo; Cerna Guerrero, Anita Liset La biomasa es una fuente de energía renovable y sostenible, por lo que es un enfoque prometedor para bordar las consecuencias medio ambientales. En la agroindustria existen diversos recursos que pueden generar combustibles, productos químicos, energía, electricidad y subproductos. En esta investigación se determinó el poder calorífico mediante el análisis proximal y la composición elemental de la biomasa lignocelulósica de residuos agroindustriales generados en la Región Lambayeque y en la Región Cajamarca. La muestra estuvo conformada por residuos de bagazo de caña, cascarillas de arroz y cascarillas de café. La metodología consistió en obtener los valores del análisis proximal (% de humedad, materia volátil, cenizas y carbón fijo) de los tres residuos agroindustriales, así como también los valores de su composición elemental (% de carbono, hidrogeno, nitrógeno, oxígeno y azufre). El poder calorífico experimental del bagazo de caña, cascarilla de café, cascarilla de arroz, 17.81, 18.51, y 15.4 MJ/KG. Por otro lado, se utilizaron 38 modelos matemáticos para encontrar el poder calorífico estimado lo cual para bagazo de caña, cascarilla de café, cascarilla de arroz, el valor más cercano se obtuvo con el M-10 y los valores fueron 18.09; 18.55 y 15.07 MJ/KG teniendo en cuenta estos valores un nuevo modelo matemático que nos de los valores más próximo al experimental, Se concluyó que el residuo industrial con mayor poder calorífico es la cascarilla de café y la cascarilla de arroz fue la que presentó el menor poder calorífico, el poder calorífico también se puede determinar mediante modelo matemáticos.; Biomass is a renewable and sustainable energy source, which makes it a promising approach to address environmental consequences. In the agro-industry there are various resources that can generate fuels, chemicals, energy, electricity and by-products. In this research, the calorific value was determined through proximate analysis and the elemental composition of the lignocellulosic biomass of agro-industrial waste generated in the Lambayeque Region and the Cajamarca Region. The sample consisted of sugarcane bagasse, rice husks and coffee husks. The methodology consisted of obtaining the values of the proximate analysis (% of humidity, volatile matter, ash and fixed carbon) of the three agro- industrial wastes, as well as the values of their elemental composition (% of carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen and sulfur). The experimental calorific value of cane bagasse, coffee husk, rice husk, 17.81, 18.51, and 15.4 MJ/KG On the other hand, 38 mathematical models were used to find the estimated calorific value which for cane bagasse, rice husk coffee, rice husk, the closest value was obtained with the M-10 and the values were 18.09; 18.55 and 15.07 MJ/KG, taking into account these values a new mathematical model that gives us the values closest to the experimental one. It was concluded that the industrial waste with the highest calorific value was coffee husks and that rice husks were the one that presented the lowest calorific value, where the calorific value can also be determined by mathematical models.

Influencia de la proporción de almidón de maíz (Zea mays L.) y residuo de yuca (Manihot esculenta), temperatura y tipo de aditivo en la obtención de bioplástico.

2026-05-20T00:00:00Z

Influencia de la proporción de almidón de maíz (Zea mays L.) y residuo de yuca (Manihot esculenta), temperatura y tipo de aditivo en la obtención de bioplástico. Castillo Ferrer, Giomar Mikail Esta investigación evaluó la influencia de la proporción de almidón de maíz (Zea mays L.) y residuo de yuca (Manihot esculenta), la temperatura de gelatinización y el tipo de aditivo en la obtención de bioplástico. Se aplicó un diseño experimental factorial 3×3×3 (27 tratamientos), con proporciones 70/30, 50/50 y 30/70; temperaturas de 60, 80 y 100 °C; y aditivos: sin aditivo, glicerina y ácido cítrico. Las biopelículas se elaboraron por el método de casting y se evaluaron resistencia a la tracción, elongación, módulo de elasticidad, solubilidad en agua, densidad y biodegradabilidad mediante análisis de varianza y comparaciones post hoc (Tukey, α=0,05). El análisis comparativo de formulaciones identificó como condición más favorable la muestra M3 (3,5 g de almidón de maíz y 1,5 g de residuo de yuca, 100 mL de agua, 1 mL de glicerina y 80 °C), por su equilibrio entre resistencia mecánica, flexibilidad y estabilidad frente a la humedad. Los resultados mostraron que la temperatura (60– 100 °C) no produjo diferencias significativas en las propiedades evaluadas (p>0,05). En contraste, el tipo de aditivo generó diferencias significativas en resistencia y elongación (p<0,001; Tipo 1>Tipo 2>Tipo 3), solubilidad (p=0,003; mayor en Tipo 2 y menor en Tipo 3), densidad (p=0,008; mayor en Tipo 2) y biodegradabilidad (p<0,001; mayor en Tipo 1), mientras que el módulo de elasticidad no mostró diferencias al 5% (p=0,098). Se concluye que la optimización del bioplástico depende principalmente de la formulación y del aditivo, pudiendo seleccionarse la temperatura por criterios operativos y de eficiencia energética.; This study evaluated the effects of the corn starch (Zea mays L.)–cassava residue (Manihot esculenta) ratio, gelatinization temperature, and additive type on the production of a starch-based bioplastic. A 3×3×3 factorial experimental design (27 treatments) was considered, including ratios of 70/30, 50/50, and 30/70; temperatures of 60, 80, and 100 °C; and three additive conditions: no additive, glycerin, and citric acid. Films were produced by the casting method and characterized in terms of tensile strength, elongation at break, elastic modulus, water solubility, density, and biodegradability using ANOVA and Tukey post hoc tests (α=0.05). Formulation screening identified M3 (3.5 g corn starch, 1.5 g cassava residue, 100 mL water, 1 mL glycerin, processed at 80 °C) as the most favorable condition, showing the best balance between mechanical performance, flexibility, and moisture-related stability. Temperature (60–100 °C) did not significantly affect the evaluated properties (p>0.05). In contrast, additive type significantly influenced tensile strength and elongation (p<0.001; Type 1>Type 2>Type 3), water solubility (p=0.003; highest in Type 2 and lowest in Type 3), density (p=0.008; highest in Type 2), and biodegradability (p<0.001; highest in Type 1). The elastic modulus showed no significant differences at the 5% level (p=0.098). Overall, optimization is mainly driven by formulation and additive selection, whereas temperature within the tested range can be chosen based on operational control and energy efficiency