Examinando por Materia "540 - Química y ciencias afines"
Mostrando 1 - 9 de 9
Resultados por página
Opciones de ordenación
Publicación Acceso abierto Degradación de diclofenaco mediante fotocatálisis heterogénea con TiO2 suspendido en un reactor tubular con variación del espesor de la capa acuosa(Universidad del Valle, 2025) Delgado Andrade, Santiago; Lara Ramos, Jose Antonio; Machuca-Martínez, FidermanEl presente estudio evaluó el proceso de fotocatálisis heterogénea utilizando dióxido de titanio (TiO2) como catalizador y diclofenaco sódico (DCF) como contaminante, en un reactor tubular escala piloto, con variación de diámetro y bajo radiación UV artificial. Se analizaron los efectos de 3 factores operacionales como la concentración de catalizador (0.1, 0.3, 0.5 y 1 g/L), espesor de la capa acuosa (Asociado al diámetro del reactor) y fuente de luz UV. Se emplearon dos fuentes de luz, una lámpara A con un espectro de emisión de 30% UVA y 5% UVB, y lámpara B, la cual solo abarca el espectro de emisión UVB. El sistema fue evaluado en función de la cantidad de dosis fotónica absorbida por el medio, hacia el ambiente, permitiendo identificar configuraciones más eficientes en el aprovechamiento de la radiación. Mediante espectroscopia UV-Vis se confirmó una degradación eficaz del 72% del DCF en una de las configuraciones de las pruebas. Los resultados obtenidos indicaron una estabilidad de la emisión de luz al ambiente a lo largo de las pruebas, con una menor cantidad pérdida al aumentar factores como la concentración y el diámetro. Los análisis estadísticos (ANOVA y RSM) evidenciaron una alta significancia tanto de los factores individuales como de sus interacciones.Publicación Acceso abierto Determinación del valor nutricional de la cáscara de yuca valorizada mediante fermentación en estado sólido (fes) con rhizopus oligosporus(Universidad del Valle, 2025) Henao Arboleda, María Juliana; Ruiz Cosme, Michelle Juliana; Ramirez-Malule, Howard; MICROBIOLOGÍA Y BIOTECNOLOGÍA APLICADALa cáscara de yuca constituye un subproducto agroindustrial de alta disponibilidad en Colombia, caracterizado por su elevado contenido de humedad, compuestos cianogénicos y bajo aprovechamiento en alimentación animal. Estos factores limitan su uso directo y plantean la necesidad de procesos de valorización que mejoren sus propiedades nutricionales y reduzcan su toxicidad. En este contexto, la fermentación en estado sólido (FES) surge como una alternativa biotecnológica prometedora, capaz de transformar residuos agroindustriales mediante la acción de microorganismos como R. oligosporus. En este estudio se evaluó la fermentación de cáscara de yuca enriquecida con diferentes proporciones de bagazo de yuca, bajo condiciones controladas (30 °C, humedad del sustrato del 60 % y humedad relativa >70 %). Previamente, se caracterizó la materia prima a través de sus propiedades fisicoquímicas, evidenciando su susceptibilidad al deterioro y la necesidad de estabilización. Durante la fermentación, se observó un crecimiento micelial homogéneo y un incremento significativo en el contenido de proteína soluble. El análisis estadístico (ANOVA, Minitab 22) evidenció que tanto el porcentaje de bagazo como el tiempo de fermentación influyen de forma significativa en el enriquecimiento proteico, mientras que la interacción entre ambos factores no fue relevante. La prueba de comparaciones múltiples de Tukey mostró que el mejor rendimiento se obtuvo en la condición sin bagazo, alcanzando hasta 30.25 mg/g de proteína soluble al segundo intervalo de muestreo. Este comportamiento sugiere que la cáscara, por su mayor riqueza en nutrientes disponibles, constituye un sustrato más favorable para la síntesis de proteína fúngica. Si bien no fue posible cuantificar experimentalmente los compuestos cianogénicos, diversos estudios han demostrado que R. oligosporus contribuye a su degradación durante la FES, reduciendo significativamente los niveles de linamarina y lotaustralina presentes en la yuca. Esta evidencia respalda el potencial del proceso no solo para enriquecer el valor proteico del residuo, sino también para disminuir su toxicidad, ampliando así sus posibilidades de aplicación como insumo en alimentación animal.Publicación Acceso abierto Effect of the TiO2 precursor phase on the synthesis of TiO2 Black impregnated electrodes in the degradation of acetaminophen solutions.(Universidad del Valle, 2025) Solarte Ferro, Daniel; Lara Ramos, Jose Antonio; Machuca-Martínez, FidermanBlack TiO2 impregnated electrodes were synthesized using a modified dip-coating method with 6 layers, to account for the influence of the precursor phase (anatase, rutile, and P25), and their physical properties upon the response on photo electrooxidation of acetaminophen. The thermal treatment under H2+Ar successfully narrowed the band gap and generated a formation of oxygen vacancies and Ti3+ species, confirmed through UV-Vis DRS and photoluminescence (PL) spectroscopy. Treated anatase phase exhibited the greatest band gap reduction, while rutile and P25 showed superior structural stability. The evaluation of acetaminophen degradation revealed a strong dependence on electrolyte medium; the process was ineffective on sulfate medium (Na2SO4, 0.1 M), but highly effective on chloride medium (NaCl, 0.1M). This analysis corroborated that dominant degradation pathway is indirect oxidation through electrogenerated active chlorine species. Rutile and P25 electrodes achieved the highest removal performance, with a minimum C/Co value of 0.631 and 0.650, respectively.Publicación Acceso abierto Encapsulación de péptidos: propiedades bioactivas en alimentos funcionales(Universidad del Valle, 2025) Alzate Correa, Andrés Felipe; Garzón-García, Alba Mery; GRUPO DE INVESTIGACIÓNLa presente monografía aborda la encapsulación de péptidos bioactivos como estrategia tecnológica para potenciar su aplicación en alimentos funcionales. Los péptidos bioactivos, pese a sus beneficios fisiológicos, presentan limitaciones relacionadas con su inestabilidad frente a condiciones ambientales, degradación durante el procesamiento y baja biodisponibilidad. En este contexto, la encapsulación se plantea como una solución eficaz, permitiendo proteger estos compuestos y facilitar su liberación controlada en el organismo. Se analizan dos enfoques principales: la microencapsulación y la nanoencapsulación, considerando sus fundamentos, materiales de pared y aplicaciones en la industria alimentaria. Dentro de la microencapsulación, se estudian tecnologías como el secado por aspersión (spray drying) y la liofilización, destacando sus ventajas en términos de estabilidad, costo y viabilidad industrial. Asimismo, se revisan otras técnicas como secado al vacío y microondas. En cuanto a la nanoencapsulación, se abordan métodos como la nanoemulsificación, nanoprecipitación, coacervación y electroaspersión, enfocados en mejorar la liberación dirigida y la eficiencia biológica de los péptidos. Además, se examinan los materiales de encapsulación, incluyendo carbohidratos, proteínas, lípidos y polímeros, así como sus combinaciones, evaluando su impacto en la eficiencia del encapsulado. Finalmente, la monografía analiza aplicaciones en matrices alimentarias como lácteos, productos cárnicos, bebidas y envases activos, evidenciando el potencial de estas tecnologías para el desarrollo de alimentos funcionales con propiedades mejoradas.Publicación Restringido Kojic acid as an emerging biotechnological product: advances in production, applications, and optimization based on scientific output analysis(Universidad del Valle, 2026) Arteaga Muñoz, Laura Daniela; Gómez Martinez, Laura Marcela; Gomez Rios, David Andres; Ramirez-Malule, HowardKojic acid (KA) is a fungal secondary metabolite with recognized applications in cosmetics, pharmaceuticals, and food due to its antioxidant, antimicrobial, and depigmenting properties. However, industrial production remains limited by low fermentation yields and high costs. To assess the research landscape, a bibliometric analysis was performed using the Scopus database (1993– 2025), focusing on original research articles with the keywords “kojic acid” and “production.” Findings reveal a sustained rise in publications since 2010, with marked growth after 2017, led by Asian countries such as South Korea, China, and Japan. Network and cluster analyses identify two main axes of research: process optimization through microbial fermentation and genetic engineering, and biomedical applications related to tyrosinase inhibition. This study consolidates fragmented knowledge, highlights key contributors and trends, and points to future directions such as hybrid bioprocesses and synthetic biology, which are critical to achieving competitive industrial-scale production and expanding KA’s market potential.Publicación Restringido Obtención de extractos bioactivos de Petiveria alliacea mediante etanol expandido con CO2 (CXE): evaluación de parámetros operativos y prefactibilidad técnico-financiera(Universidad del Valle, 2026) Fortaleche Caicedo, Mauricio; Maya Lasso, Sofía; Pardo Castaño, Camilo; Camargo Amado, Rubén JesúsEn el presente trabajo se evaluaron parámetros operativos clave para la obtención de extractos de Petiveria alliacea, mediante la aplicación de cuatro tecnologías de extracción: fluidos supercríticos (SFE), SFE con cosolvente, extracción tradicional Soxhlet y líquidos expandidos con gas (GXL), específicamente etanol expandido con CO2 (CXE), con el fin de seleccionar la metodología de extracción que permitiera optimizar el rendimiento. La tecnología CXE demostró ser la más eficiente en términos de rendimiento, por lo tanto, se implementó un diseño experimental D-optimal con una estructura fraccionada (24-1) y un punto central con dos réplicas, para evaluar el efecto de los factores: presión (P), fracción molar de etanol (%EtOH), tamaño de partícula (TP) y porcentaje de raíz en la mezcla de materia prima (%R), maximizando el rendimiento (Y) y capacidad antioxidante (AC) del extracto. Con base en los resultados obtenidos en el rango experimental explorado, se diseñó preliminarmente el proceso de extracción por CXE a escala piloto, con una capacidad estimada de producción de 304 kg/año de extracto. El diseño propuesto incluye un destilador de película fina al proceso para refinar el extracto, recuperar y recircular el etanol. Finalmente, la evaluación financiera preliminar proyecta un retorno de la inversión a dos años y una tasa interna de retorno (TIR) del 48.42%.Publicación Acceso abierto Rapid Determination of Clavulanic Acid in Submerged Cultures of Streptomyces clavuligerus as an Alternative Method for Bioprocess Monitoring and Control(Universidad del Valle, 2026) Jiménez Bravo, Leidy Alejandra; Trochez Cifuentes, Julieth Alexandra; Gómez Rios, David Andrés; Mosquera Restrepo, JaimeClavulanic acid (CA) is a β-lactamase inhibitor widely used in combination with β-lactam antibiotics to overcome bacterial resistance, and it is produced by Streptomyces clavuligerus through submerged fermentation. To ensure its industrial-scale production, it is essential to develop analytical methods that are rapid, reliable, and suitable for process monitoring. In this work, a UV–VIS spectrophotometric method was developed and validated for the quantification of CA in simulated fermentation matrices, employing ethyl acetate as the solvent for liquid–liquid extraction. The method demonstrated linearity in the range of 100–600 ppm (R² > 0.98), with coefficients of variation below 3% and recovery rates ranging from 90% to 110%. Clavulanic acid remained stable for up to 72 h under refrigeration, and complete transfer to the organic phase was achieved within 40 min. No significant interferences were detected, and the method showed adequate sensitivity (LOD: 60 ppm; LOQ: 100 ppm). These results confirm that the proposed method is a fast, cost-effective, and reproducible alternative to chromatographic techniques such as HPLC, representing a practical tool for routine bioprocess monitoring and quality control in the industrial production of clavulanic acid.Publicación Acceso abierto Sistema de lecho fluidizado en la ozonización catalítica para tratar aguas utilizando dioxido de titanio como catalizador(Universidad del Valle, 2025) Tacán Ipial, Alvaro Felipe; Aristizabal Prado, Juan Sebastian; Lara Ramos, Jose Antonio; GRUPO DE INVESTIGACION EN PROCESOS AVANZADOS PARA LAS INNOVACIONES AMBIENTALES Y BIOTECNOLOGICAS. BIOX-ENERGYEl vertimiento de aguas con contaminantes emergentes, como los fármacos de consumo y producción masiva, representa un desafío ambiental por su persistencia y efectos tóxicos en ecosistemas acuáticos debido a su difícil degradación. Entre ellos, la cafeína, diclofenaco e ibuprofeno son compuestos detectados con frecuencia en efluentes industriales o urbanos, cuya eliminación en las plantas de tratamiento convencionales resulta limitada. En este contexto, se ha propuesto una alternativa eficiente para su degradación mediante los procesos avanzados de oxidación, en particular la ozonización catalítica. El presente trabajo se valida un sistema de lecho fluidizado adaptado a la ozonización catalítica, usando dióxido de titanio (TiO2) como catalizador heterogéneo. Para ello, se prepararon soluciones acuosas contaminadas con cafeína (20 ppm), diclofenaco (20 ppm) e ibuprofeno (15 ppm) en agua doméstica de la “Universidad del Valle”. El sistema experimental incluye un reactor de lecho fluidizado de 2 metros de alto con 3 gramos de TiO2 en forma de pellets y la inyección de ozono a partir de un generador de 40 g/h operando a dos niveles de operación (50 y 80%). Se realizaron ensayos preliminares para garantizar la estabilidad hidráulica y óptima dispersión del catalizador, seguido de ensayos finales donde se incorporó un tubo venturi como estrategia para mejorar la transferencia gas-líquido.Publicación Restringido Sustainable Aviation Fuels: A bibliometric analysis from a Chemical Engineering perspective(Universidad del Valle, 2026) López-Itas, Laura Daniela; Ramirez-Malule, HowardThe aviation industry faces increasing pressure to reduce its environmental impact and achieve net-zero emissions by 2050. In this context, Sustainable Aviation Fuels (SAF) have emerged as a critical alternative to conventional jet fuels. This study provides a comprehensive analysis of SAF technologies from a chemical engineering perspective, highlighting key production routes, technological maturity levels, and implementation challenges. A bibliometric analysis based on the Scopus database and VOSviewer software was conducted to identify research trends and thematic clusters in SAF literature. The analysis reveals a growing interest in advanced biofuels and physicochemical conversion technologies, particularly those supported by catalytic and thermochemical processes. Certified and emerging SAF pathways were examined with respect to their process efficiency, feedstock availability, and scalability. Additionally, the study explores the potential of Latin America as a strategic region for SAF development, considering its abundant biomass resources and ongoing pilot projects. This critical and holistic analysis aims to support researchers, engineers, and policymakers in understanding the current state and future directions of SAF technologies within the framework of chemical process design and optimization.