Ingeniería Química
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Browsing Ingeniería Química by Subject "Antioxidantes"
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Item Análisis de prefactibilidad de la extracción de antioxidantes con Co2 supercrítico a partir de especies de lippia(Universidad Industrial de Santander, 2017) Gomez Fernandez, Andrea; Vasquez Giraldo, Giocarlo; Martínez Morales, Jairo René; Arias Velandia, Anderson JuliánLa creciente demanda de productos y alimentos con antioxidantes de origen natural, ha impulsa-do la investigación sobre la extracción de compuestos activos a partir de la biodiversidad, unas de las plantas promisorias correspondientes al género Lippia, que han sido ampliamente estudiadas debido a su gran variedad de actividades biológicas, las cuales pueden ser aplicables en las indus-trias farmacéutica y cosmética, una de estas actividades es la antioxidante; para la obtención de los extractos de estas plantas se utiliza la extracción con CO2 supercrítico, pero esta tecnología no está implementada a escala industrial en Latinoamérica. Se realizó el análisis de prefactibilidad a la obtención extractos de las especies L. origanoides, carvacrol y L. graveolens usando CO2 su-percrítico, para determinar las condiciones de operación que favorecen el rendimiento de extrac-ción y la concentración de flavonoides se realizó una optimización simplex. La máxima respuesta combinada para el extracto de L. origanoides carvacrol fue de 1,24% en rendimiento y 120,6 mg de flavonoides/g de extracto, obtenidas a unas condiciones de P (379 bar), F (54,6 g/min), t (2,1 horas), E (9,8%); el análisis de prefactibilidad para la obtención de compuestos antioxidantes a partir de L. origanoides carvacrol concluye como favorable con una escala mínima de operación de 0,2 m3: y un costo de fabricación del extracto de 147 $USD/kg. La extracción de compuestos antioxidantes a partir de L. graveolens no se justifica debido a que su concentración es baja com-parada con otras plantas de LippiaItem Efecto de la adición de antioxidantes sobre la estabilidad oxidativa del aceite de sacha inchi(Universidad Industrial de Santander, 2020) Pava Romero, Hellen Laudith; Parra Mecon, Diana Marleiby; López Giraldo, Luis Javier; Villamizar Jaimes, Arley ReneEl aceite de Sacha Inchi (Plukenetia volublis Linneo) es reconocido por su alto contenido de omegas 3, 6 y 9; sin embargo, la presencia de estos lo hace propenso al deterioro oxidativo debido a la formación de productos de oxidación (aldehídos y cetonas) indeseables y perjudiciales, lo que provoca una disminución de la vida anaquel del mismo. Para evaluar el efecto de la adición de antioxidantes de origen natural y sintético en el aceite se siguieron las siguientes etapas: en primera instancia, se evaluó si existían diferencias significativas, desde el punto de vista fisicoquímico, de aceites de Sacha Inchi provenientes de diferentes regiones de Santander. Los resultados mostraron, con un nivel de significancia del 5%, que existían diferencias significativas entre las características fisicoquímicas y la procedencia de las cuatro muestras de aceites analizadas. Por lo tanto, el aceite seleccionado fue el aceite El Playón el cual cumplió con más criterios de la NTP 150.400. Seguidamente se evaluó la capacidad antioxidante del aceite sin y con la adición de 200 mg/kg de BHT y extracto polifenólico de grano de cacao. Los resultados mostraron que el aceite posee una capacidad protectora debido a antioxidantes naturales presentes, y que al añadirle el antioxidante sintético y natural aumenta en un 9,042±0,01 y 59,774±0,01 su porcentaje de inhibición, respectivamente. Por último, se realizó un estudio cinético con el fin de determinar los parámetros propios que permitieran estimar la vida útil del aceite bajo diferentes condiciones de temperatura. Los resultados muestran que el aceite suplementado con antioxidante sintético BHT le aporta mayor estabilidad oxidativa, obteniendo un tiempo de vida útil de 52 días a 25°C.Item Efecto de la adición de polifenoles sobre las características químicas y sensoriales de un chocolate(Universidad Industrial de Santander, 2019) Quiroga Ruiz, Yasmin; Herrera Sánchez, Danilo Alfonso; López Giraldo, Luis Javier; Villamizar Jaimes, Arley RenéEn este trabajo se estudió el efecto que tiene la adición de pasta de cacao sin fermentar y extracto liofilizado rico en polifenoles sobre propiedades químicas y perfil sensorial (sabor) de una barra de chocolate. Se evaluó el contenido de polifenoles totales por el método Folin-Ciocalteu, la capacidad antioxidante empleando ORAC, la capacidad antiradicalaria por DPPH. Los resultados asociados con la determinación de propiedades químicas se analizaron usando ANOVA y LSDItem Estudio de bioaccesibilidad de antioxidantes presentes y añadidos en formulaciones de chocolate mediante digestión gastrointestinal in vitro(Universidad Industrial de Santander, 2022-09-09) Suárez Díaz, Sergio Andrés; Mejía Alquichire, Julián Eduardo; López Giraldo, Luis Javier; Villamizar Jaimes, Arley René; Muvdi Nova, Carlos Jesús; Nabarlatz, Débora AlcidaEl cacao se caracteriza por tener componentes de alto impacto biológico como los polifenoles, los cuales son antioxidantes naturales con efectos asociados con la prevención de enfermedades cardiovasculares, cáncer y otras; sin embargo, gran parte de estos compuestos se pierden en el proceso de elaboración del chocolate y durante la digestión del mismo conforme pasa desde la boca hasta el intestino delgado en donde son absorbidos los nutrientes. Por esa razón es interesante analizar el comportamiento de los polifenoles, en un proceso digestivo in vitro, de chocolates enriquecidos con extractos ricos en este tipo de compuestos. Por lo tanto, en este trabajo se estudió el efecto dosis respuesta que tiene la adición de extractos polifenólicos en una barra de chocolate, sobre la bioaccesibilidad y capacidad antioxidante. Para tal fin, se usó un modelo de digestión gastro intestinal in vitro siguiendo el protocolo estandarizado de Minekus. Se evaluaron las muestras de chocolate antes y durante la digestión gastrointestinal in vitro. Para la cuantificación de polifenoles totales se usó Folin-Ciocalteu, la capacidad antioxidante se determinó por DPPH; finalmente, se usó análisis HPLC para cuantificar los compuestos polifenólicos más importantes en el chocolate (catequina y epicatequina). Los resultados obtenidos de las pruebas mencionadas se analizaron usando ANOVA (p<0.05). Se observó que el aumento del contenido polifenólico favorece la bioaccesibilidad de los polifenoles, obteniendo valores de hasta 82,6% (incremento del 29% comparado con el chocolate sin enriquecer). Así mismo la capacidad antioxidante de los chocolates enriquecidos también aumentó después de la digestión, obteniendo un valor de 261,6[mgET/gms] (3 veces más, comparado con las muestras de chocolate sin adición de extracto). La cuantificación de catequina y epicatequina mostraron un aumento significativo al final de la digestión (6,5 y 2 veces más que el chocolate sin adición, respectivamente). Con base en lo anterior se concluye que la adición de extractos polifenólicos, en barras de chocolate, aumentan su bioaccesibilidad y las características antioxidantes de este tipo de alimento.Item Estudio de la capacidad de protección de los aceites esenciales de pogostemon cablin, rosmarinus officinalis, salvia officinalis, y thymus vulgaris contra la oxidación lipídica en un jabón líquido(Universidad Industrial de Santander, 2013) García Domínguez, Maria Emilia; Stashenko, Elena E.; Martínez Morales, Jairo RenéLos antioxidantes sintéticos fueron creados e investigados con la finalidad de disminuir la acción de los radicales libres (RL) en productos cosméticos y alimentos. Sin embargo, estos son susceptibles a la degradación oxidativa. Algunos antioxidantes sintéticos como el butilhidroxitolueno (BHT) presenta serias restricciones a nivel internacional por sus efectos nocivos a la salud del consumidor. En vista de lo anterior, esta investigación demuestra que los antioxidantes naturales extraídos de cuatro aceites esenciales (AE) de las especies Pogostemon cablin (patchulí), Rosmarinus officinalis (romero), Salvia officinalis (salvia) y Thymus vulgaris (tomillo), poseen el efecto protector contra la oxidación lipídica en un jabón líquido, demostrando ser una alternativa eficiente a los antioxidantes sintéticos en productos de higiene personal. La medida de la actividad antioxidante se realizó monitoreando el hexanal como producto del deterioro oxidativo del ácido linoléico presente en la matriz del jabón líquido formulado en el laboratorio, el cual fue expuesto a radiación UVA. Para esto, se empleó la microextracción en fase sólida en modo headspace (HS-SPME), y la cromatografía de gases con detector de captura de electrones (GC-ECD) para la medición del derivado hidrazónico obtenido por derivación del hexanal con pentafluorfenilhidracina (PFPH). Los resultados obtenidos determinan que la capacidad antioxidante indicada como porcentaje de grado de protección y entre paréntesis de la mezcla de AE de Patchulí, romero, salvia y tomillo (50 %) es mayor a los antioxidantes de referencia BHT (46 %) y vitamina E (31%).Item Estudio del efecto de las variables de extracción sobre el rendimiento y la actividad antioxidante de los extractos sfe de salvia officinalis(Universidad Industrial de Santander, 2011) Álvarez Cárdenas, Lady Johanna; Martínez Morales, Jairo René; Stashenko, Elena E.Debido a las reglamentaciones sanitarias y a las necesidades del consumidor se planteó la necesidad de reemplazar las sustancias sintéticas por las de origen natural especialmente las aisladas como componentes en los extractos de plantas cultivadas bajo buenas prácticas agrícolas como la salvia officinalis especie de la familia Labiatae y de hasta 70 cm de altura. Para ello se realizó la extracción con fluido supercrítico (SFE) aplicando un diseño experimental fraccionado 27? con resolución IV para calcular el rendimiento de cada extracción y medir actividad antioxidante utilizando para este fin el método ORAC. Se empleó un extractor con CO, supercrítico SFE-2000-2-FMC50 (Thar Instruments, Inc., Pittsburgh, PA, EE.UU.). El CO, fue empleado como disolvente porque es un gas inerte, de baja toxicidad, económico y no queda como residuo en los extractos puesto q a presión atmosférica vuelve a ser gas. De esta manera se determinaron las variables que influían significativamente en cada una de las respuestas obteniendo para rendimiento una ecuación lineal que modela el proceso y para actividad antioxidante el análisis de las variables más incidentes. Posteriormente se realizaron balances de masa y energía y por último el estudio económico del proceso para obtener 1 kg de extracto natural de salvia officinalis de manera que la inversión pudiera ser recuperada en 5 años.Item Evaluación de la evaporación de película descendente para la obtención de concentrados a base de extractos de pulpa de cafe necesarios en la formulación de productos alimenticios(Universidad Industrial de Santander, 2019) Correa Bautista, Cristyan Jose; Monroy Ortega, Daniel Felipe; Muvdi Nova, Carlos JesúsDentro de la iniciativa de valorización de pulpa de café para el diseño de productos alimenticios, por parte de la Cámara de Comercio de Bucaramanga, se evaluó la etapa de concentración de extractos a base de esta materia prima mediante evaporación de película descendente al vacío. Inicialmente, se implementaron una serie de mejoras al piloto de evaporación CICTA/UIS utilizado, resultando en una carcasa de acero inoxidable de menor diámetro (O.D. 50,8 mm) así como una serie de piezas adicionales (uniones tipo T, válvulas, arandelas y flujómetro). Seguidamente, se estudió el efecto de la temperatura de evaporación (70°C y 90°C) bajo una misma presión de trabajo (200 mbar), para un Factor de Concentración Volumétrica (FCV) de 5, mediante caracterizaciones fisicoquímicas de propiedades antioxidantes y contenido de metilxantinas principalmente, determinando que 90°C fue la temperatura más favorable a nivel analítico y operativo, a pesar de los largos tiempos de operación (4 a 6 h). Posteriormente, se estableció un grado de concentración adecuado de los extractos, evaluando diferentes FCV (1, 3 y 6), a través de una caracterización fisicoquímica y análisis sensoriales de dos tipos (preferencia y discriminación triangular), encontrándose un aumento en las propiedades conforme aumentaba el FCV (Polifenoles totales: 6,63 mg EAG/ml; Metilxantinas: 3,97 mg/ml para un FCV de 6) así como diferencias poco perceptibles entre concentrados (FCV 3 y 6), con una disminución del sabor y aroma entre extractos y concentrados según lo expresó un 67% del panel de catadores semi-entrenado. Lo anterior conllevó a la escogencia de un FCV de 6.Item Evaluación de la producción de harina de orujo fermentado de uva para su uso como aditivo alimentario(Universidad Industrial de Santander, 2022-04-18) Rodríguez Chiquillo, Laura Daniela; Barajas Otálora, María Ximena; Nabarlatz, Débora Alcida; López Giraldo, Luis Javier; Parra Escudero, Carlos Omar; Sánchez Torres, VivianaEl orujo de uva es un residuo de la industria del vino el cual se produce en grandes cantidades y corresponde a aproximadamente 62% en peso de los residuos totales. En los últimos años, éste ha sido foco de estudio para la elaboración de harina de orujo principalmente para consumo animal; sin embargo, dadas las propiedades funcionales presentes en dicho residuo, su interés ha girado hacia el consumo humano en reemplazo de harinas convencionales como la harina de trigo. Este proyecto se centra en conocer el efecto del tipo de secado y el despepitado en los valores nutricionales y antioxidantes de la harina de orujo de uva y además conocer la aceptabilidad de un prototipo de galleta de mantequilla con 15% en peso de harina de orujo en reemplazo de harina de trigo. Para el desarrollo del estudio se evaluaron 3 tipos de secado: natural bajo el sol, en horno de conducción y en un deshidratador, a partir de los cuales se elaboraron 3 lotes de harinas empleando un método de secado diferente. Una vez obtenidas las harinas se midió su capacidad antioxidante, el contenido de polifenoles totales, y el análisis bromatológico. La harina con mayor contenido de polifenoles y capacidad antioxidante se seleccionó para hacer el estudio de la influencia del despepitado y posteriormente se elaboró un prototipo de galleta con harina de orujo y harina de trigo para compararla con una galleta tradicional de harina de trigo, las cuales fueron evaluadas sensorialmente por un panel de cata no entrenado; tanto para el prototipo como para la galleta control se realizaron los respectivos análisis bromatológico, contenido de polifenoles y capacidad antioxidante. Los resultados obtenidos en este estudio mostraron que el método de secado no tiene influencia sobre los resultados del análisis bromatológico, pero sí sobre el contenido de polifenoles y la capacidad antioxidante, por lo que se seleccionó el deshidratador como el mejor método de secado. El despepitado tiene una influencia significativa, mostrando mejores resultados en el contenido de polifenoles de la harina con semillas, mientras que la mejor capacidad antioxidante se obtiene de la harina despepitada. Por último, al comparar las galletas elaboradas se logra concluir que la galleta elaborada con harina de orujo es aceptada organolépticamente, y conserva las propiedades antioxidantes de la harina de orujo; mientras la galleta control de trigo muestra valores nulos para contenido de polifenoles y capacidad antioxidante.Item Mejoramiento de la estabilidad del sabor de la cerveza, teniendo en cuenta niveles de oxígeno y concentración de sulfitos en las diferentes áreas de elaboración, y "lag time" del producto terminado(Universidad Industrial de Santander, 2010) Nova Rincón, Arley Fernando; Barajas Ferreira, Crisostomo; Rolon Diaz, Roberto AlfonsoUno de los nuevos indicadores de calidad de la cerveza, relacionado a la permanencia de sus características con el tiempo, es la estabilidad del sabor. Éste indicador se puede determinar a través de ensayos de oxidación forzada realizados en equipos ESR (Espectrometría del espín del electrón) que permiten analizar el comportamiento de diferentes variables propias de la cerveza como el fiLag Timefl que es el tiempo que la cerveza tarda en agotar sus antioxidantes endógenos. La cervecería de Boyacá en su propósito de elaborar productos que cumplan con todos los estándares de calidad, incluida la estabilidad del sabor, encontró en la determinación de sulfitos (antioxidantes producidos por la levadura durante la fermentación) a lo largo del proceso de elaboración de cerveza, una alternativa interna para predecir la estabilidad del sabor de las cervezas que allí se producen, ya que no se contaba con el equipo ESR al momento de este estudio. A partir del análisis de los resultados obtenidos, se encontró que había una disminución notable de la concentración de sulfitos en el camino que sigue la cerveza desde maduración hasta los tanques de contrapresión, debido a incorporaciones de oxígeno, que fueron reducidas gracias a la implementación de algunos cambios en procedimientos en las áreas involucradas, que trajeron consigo menor disminución de las concentraciones de antioxidantes y mejores resultados de fiLag Timefl para las cervezas de la cervecería de Boyacá, a partir del segundo semestre de 2010.Item Obtención de antioxidantes a partir de grano de cacao : condiciones favorables de inactivación de la enzima polifenol oxidasa, extracción de polifenoles y ajuste de parámetros cinéticos(Universidad Industrial de Santander, 2015) Godoy Chivata, Jahir Enrique; López Giraldo, Luis Javier; Toro Uribe, SaidFlavonoides, Extracción. El presente trabajo establece una metodología para la obtención de un extracto rico en antioxidantes a partir de grano sin fermentar (genotipo ICS 39) empleando tecnologías económicas, de fácil escalamiento y libre de solventes tóxicos. En fases preliminares, se determinó que la muestra con cascarilla y secado con horno a 70ºC por 3h favorece la concentración de polifenoles. Además, el empleó del ultrasonido durante 15min a 4ºC, tamaño de partícula <180m permite evitar el proceso de desengrasado. Se evaluó la inhibición y cinética de la Polifenol-Oxidasa por medio de un tratamiento térmico encontrándose que a 96ºC, 70mM de una solución de ácido ascórbico:L-cisteína durante 6,36min se alcanza una inhibición del 91,32% y un total de polifenoles 94,705mgEAG/gms (p<0,05) medidos por espectrofotometría. La influencia de las variables en la extracción de antioxidantes empleando un diseño de factorial 24+puntos centrales, indica que la máxima recuperación de polifenoles, flavonoides y flavan-3-oles totales es 112,37mgEAG/gms, 59,78mgCat/gms, 73,56mgCat/gms, respectivamente, los cuales se alcanzan a un pH 6, relación 1:120 m/v soluto-solvente, relación 50v/v etanol-agua a 70ºC, para un equilibrio ~45min, según el ajuste de la cinética de extracción del modelo de Peleg-Modificado (R2=0.989). El extracto polifenólico liofilizado tiene una capacidad antioxidante de 7.146,15 Trolox/glio y una capacidad antiradical de 87,95% y 53,59% para DPPH y ABTS respectivamente. Por gramo liofilizado se encontró una concentración de 134,043mg teobromina, 14,798mg cafeína, 150,290mg catequina y 162,308mg epicatequina determinados por HPLC-UV:Vis. Los datos permiten establecer las condiciones favorables para la obtención de un extracto rico en antioxidantes, lo cual perfila su aplicación futura como aditivo funcional en la industria de alimentos. _____________________________Item Obtención de extractos con co2 supercrítico a escala piloto de las especies : rosmarinus officinalis, salvia officinalis y psidum guajava(Universidad Industrial de Santander, 2012) Arias Velandia, Anderson Julián; Ramírez Pérez, Edwin Alexander; Stashenko, Elena E.Se realizó la extracción de salvia (Salvia officinalis), romero (Rosmarinus officinalis) y guayaba (Psidium guajava), empleando CO2 en estado supercrítico para evaluar el efecto de algunos parámetros del proceso de extracción sobre el rendimiento: presión (300 – 500 bar), flujo de CO2 (25 – 50 g/min) y tiempo de extracción (0.5 – 2 h). Se utilizó un diseño experimental central compuesto, con tres replicas en el punto central. Se encontró que el flujo y el tiempo son los factores con más influencia sobre el rendimiento de extracción. Para la extracción de romero y salvia el mayor rendimiento se obtuvo en los niveles superiores del diseño. El mayor rendimiento para guayaba fue a 50 g/min, 2 horas y 300 bar; se observó un comportamiento atípico en el rendimiento con la disminución de la presión. Se realizó el ajuste de los datos a modelos de segundo orden con regresión lineal múltiple. El porcentaje de variabilidad explicado por los modelos fue registrado y se empleó el método LOO para validar y hallar el error de predicción. Las graficas de superficie de respuesta mostraron flujo y presión óptimos para salvia y romero respectivamente. El ajuste de los datos a las curvas generales de extracción mostró que para salvia la extracción fue directamente proporcional a la relación flujo/carga en sus diferentes etapas, pero para romero y guayaba la relación no favoreció la etapa difusiva de la extracción. Para conocer la capacidad antioxidante, se estudió la inhibición ejercida por los extractos en la peroxidación lipídica de una base cosmética. El extracto de romero mostró el mayor porcentaje de inhibición, seguido de la salvia y hojas de guayaba; así mismo se determinó que los mejores resultados de actividad antirradicalaria correspondieron a los extractos de romero y salvia, los cuales presentaron el mayor contenido de ácido carnósico.Item Optimización de la extracción con fluido supercrítico de lippia origanoides, quimiotipo timol(Universidad Industrial de Santander, 2015) Castiblanco Topia, Diego Eduardo Estanislao; Martínez Morales, Jairo René; Arias Velandia, Anderson JuliánLippia origanoides es una planta que fue estudiada en repetidas ocasiones para obtener compuestos útiles en diversos ámbitos. Se le ha encontrado utilidad en las industrias farmacéutica y cosmética, esto la hace una especie promisoria. Se realizaron extracciones de esta planta usando CO2 supercrítico, para determinar las variables que gobiernan el proceso a partir de 6 básicas, manipulables por el equipo de extracción a escala piloto instalado en el CENIVAM. Estas variables son Presión (P), Temperatura (T), Flujo de Solvente (F), Tamaño de partícula (Z), tiempo de extracción (t) y porcentaje de cosolvente o modificador de polaridad (E). Se usó un diseño factorial fraccionado 26-2 con dos niveles, para las variables seleccionados, de esta manera: E (015 %), t (60120 min), Z (0,5-2 mm), F (1060 g/min), T (4060ºC), P (100450 bar). Las variables con mayor relevancia fueron la presión, el flujo de solvente, tiempo de extracción y el porcentaje de etanol; lo que se comprobó por medio de un análisis de varianza y se pudo observar que la presión gobierna el proceso representando el 40% de variabilidad. Una vez obtenidas las variables de mayor relevancia se realizó una optimización ¨Simplex¨, con el fin de determinar las condiciones en las cuales el proceso daba por resultado la mayor cantidad de extracto. Se obtuvo un rendimiento máximo del 1,24 % a partir de 500 gramos de material a unas condiciones de P (400 bar), F (50 g/min), t (120 min) y E (10%); adicionalmente se encontró un punto en el cual el rendimiento fue de 1,16 %, pero con la ventaja de que las condiciones fueron más bajas: P (307 bar), F (43 g/min), t (92 min), E (4,5 %); la pérdida de extracto es pequeña al emplear estas condiciones.