Facultad de Ciencias Químicas

Desarrollo y evaluación de vehículos comestibles para el extracto natural de vainilla

Thu, 01 Oct 2026 00:00:00 GMT

Desarrollo y evaluación de vehículos comestibles para el extracto natural de vainilla Bárcenas Manzanares, Mariana Se obtuvieron vehículos comestibles para el extracto natural de vainilla mediante la evaluación de dos metodologías de encapsulación: secado por aspersión y gelificación iónica. En el secado por aspersión se evaluaron cuatro factores experimentales: flujo de alimentación, temperatura de entrada, flujo de aire y la concentración de maltodextrina. La eficiencia de encapsulación (EE) de los tratamientos osciló entre 29.66 ± 0.09% - 69.95 ± 0.06%, mostrando una relación positiva con la concentración de maltodextrina y un efecto inverso con la temperatura de entrada. Las pruebas de actividad antioxidante alcanzaron valores óptimos de inhibición de inhibición ABTS de 92.75 ± 2.78% (0.120 mg/mL vainillina) y un IC50 de 0.02 mg/mL de vainillina, confirmando la preservación de compuestos fenólicos. Las microcápsulas presentaron fluidez aceptable (ángulo de reposo < 40°), densidades adecuadas, humedad de 3.94 ± 0.29 %, actividad de agua de 0.32 ± 0.03 y una temperatura de transición vítrea de 55.4 ± 0.58 °C, sugiriendo estabilidad al almacenamiento. En la gelificación iónica, se evaluaron concentración de alginato, dextrosa anhidra, y CaCl₂, y tiempo de residencia en la solución de reticulación. La EE alcanzó valores de 99.82- 99.95 ± 0.00%, la retención de líquido (RL) varió entre 41.36 ± 0.83% y 82.45 ± 0.46%, siendo la concentración de alginato el factor más determinante para ambas. Las perlas mostraron resistencia térmica hasta 60 °C, mientras que la textura instrumental indicó dureza (1278.8 ± 362 g), resiliencia (0.3 ± 0.0), fracturabilidad (195.3 ± 48.4 g) y adhesividad (87.7 ± 8.6) adecuadas para aplicaciones alimentarias.; Edible vehicles for natural vanilla extract were obtained through the evaluation of two encapsulation methodologies: spray drying and ionic gelation. In spray drying, four experimental factors were assessed: feed flow, inlet temperature, air flow, and maltodextrina concentration. The encapsulation efficiency (EE) of the treatments ranged from 29.66 ± 0.09% - 69.95 ± 0.06%, showing a positive relationship with maltodextrina concentration and an inverse effect with inlet temperature. Antioxidant activity test reached optimal ABTS inhibition values of 92.75 ± 2.78% (0.120 mg/mL vanillin) and an IC50 of 0.02 mg/mL vanillin, confirming the preservation of phenolic compounds. The microcapsules exhibited acceptable flowability (angle of repose <40°), adequate densities, moisture content of 3.94 0.29%, water activity of 0.32 ± 0.03, and a glass transition temperature of 55.4 ± 0.58°C, suggesting storage stability. In ionic gelation, alginate concentration, anhydrous dextrose, CaCl2 concentration, and residence time in the crosslinking solution were evaluated. EE values reached 99.82 - 99.95 ± 00.00%, while liquid retention (LR) varied between 41.36 ± 0.83% and 82.45 ± 0.46%, with alginate concentration being the most determinant factor for both responses. The beads showed thermal resistance up to 60°C, while instrumental texture analysis indicated hardness (1278.8 ± 362g), resilience (0.3 ± 0.0), fracturability (195.3 ± 48.4), and adhesiveness (87.7 ± 8.6) suitable for food applications.

Adsorción de Amonio en Solución Acuosa sobre Diversos Materiales y Nanomateriales

Fri, 24 Jul 2026 00:00:00 GMT

Adsorción de Amonio en Solución Acuosa sobre Diversos Materiales y Nanomateriales Marmolejo Contreras, Juan de la Cruz En este trabajo se estudió la adsorción de amonio en solución acuosa sobre diatomita natural (DTM), diatomita modificada con cloruro de magnesio a la relación de MgCl2/NaOH optima (DTM-MgOP) y carbón amorfo dopado con nitrógeno CADN. Se investigó la influencia de la modificación con magnesio sobre la capacidad de adsorción de la diatomita y se comparó su desempeño con el del material natural y el CADN. Los materiales se caracterizaron mediante diferentes técnicas avanzadas de caracterizacion, la cual demostró que la modificación con magnesio incrementó el área específica, el volumen de poro y la capacidad de intercambio catiónico, además favoreció la incorporación de especies de MgO y Mg(OH)2 sobre la superficie de la diatomita. Los datos experimentales de equilibrio se interpretaron satisfactoriamente mediante el modelo de Radke-Prausnitz para la diatomita y la DTM-MgOP, y el modelo de Langmuir para el CADN. Las capacidades máximas de adsorción de amonio siguieron el orden DTM- MgOP > CADN > diatomita, con valores de 61.40, 24.21 y 20.75 mg/g, respectivamente y fueron evaluados a las condiciones experimentales de (25 °C, pH = 7 e I = 0.01 N). Los estudios del efecto del pH, la fuerza iónica, la temperatura, la adsorción-desorción y la liberación de cationes demostraron que el intercambio catiónico constituye el mecanismo predominante de adsorción sobre la diatomita y la DTM-MgOP. En conjunto, los resultados demostraron que la modificación con magnesio incrementó aproximadamente tres veces la capacidad de adsorción de la diatomita (20.75 a 61.40 mg/g), convirtiéndola en un adsorbente prometedor para la remoción de amonio en soluciones acuosas.; In this work, it was studied the adsorption of ammonium in aqueous solution onto natural diatomite, magnesium chloride-modified diatomite, and nitrogen-doped amorphous carbon. The influence of magnesium modification on the adsorption capacity of diatomite was evaluated and compared with that of natural diatomite and nitrogen-doped amorphous carbon. The materials were characterized by N2 physisorption, scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), zeta potential, and cation exchange capacity. The characterization results demonstrated that magnesium modification increased the specific surface area, pore volume, and cation exchange capacity of diatomite, while promoting the incorporation of MgO and Mg(OH)2 species onto its surface. The experimental equilibrium data were satisfactorily described by the Radke– Prausnitz model for natural and modified diatomite and by the Langmuir model for nitrogen- doped amorphous carbon. Under the same experimental conditions (25 °C, pH = 7, and ionic strength of 0.01 N), the maximum adsorption capacities followed the order modified diatomite > nitrogen-doped amorphous carbon > natural diatomite, with values of 61.40, 24.21, and 20.75 mg/g, respectively. The effects of pH, ionic strength, temperature, adsorption-desorption experiments, and cation release demonstrated that cation exchange is the predominant adsorption mechanism for natural and modified diatomite. Overall, the results showed that magnesium modification increased the adsorption capacity of diatomite by approximately three times, making it a promising adsorbent for ammonium removal from aqueous solutions.

Caracterización metagenómica de Chlorella vulgaris y Scenedesmus acutus para el estudio de rutas metabólicas interrelacionadas con bacterias

Thu, 27 Aug 2026 00:00:00 GMT

Caracterización metagenómica de Chlorella vulgaris y Scenedesmus acutus para el estudio de rutas metabólicas interrelacionadas con bacterias Martínez Constantino, Abner Las interacciones entre microalgas y bacterias constituyen un componente fundamental de los ecosistemas acuáticos, ya que favorecen el intercambio de nutrientes, vitaminas y metabolitos que influyen en el crecimiento y la estabilidad de ambas comunidades. No obstante, los mecanismos metabólicos que sustentan estas asociaciones aún son poco comprendidos. En este trabajo se desarrolló una estrategia bioinformática integrativa para caracterizar el potencial funcional de bacterias asociadas a Chlorella vulgaris y Scenedesmus acutus mediante el análisis conjunto de datos metagenómicos y metatranscriptómicos. A partir del ensamblaje metagenómico se reconstruyeron genomas bacterianos ensamblados por metagenoma (MAGs) de alta calidad, los cuales fueron evaluados y anotados funcionalmente utilizando bases de datos especializadas. Posteriormente, se integró la información de expresión génica para construir matrices funcionales enfocadas en rutas metabólicas relacionadas con la comunicación e intercambio de metabolitos, incluyendo biosíntesis de biotina, riboflavina, sideróforos y mecanismos de percepción de quórum. Asimismo, se desarrollaron redes metabólicas que permitieron visualizar la distribución de funciones entre los MAGs e inferir posibles interacciones ecológicas. Como complemento, se implementó un modelo de aprendizaje automático basado en Random Forest para identificar las funciones metabólicas con mayor contribución a la importancia funcional de los MAGs dentro de la red, permitiendo priorizar procesos metabólicos potencialmente relevantes en la interacción microalga-bacteria. En conjunto, los resultados proporcionan un marco reproducible para explorar asociaciones microbianas mediante datos ómicos y aportan evidencia sobre los mecanismos metabólicos que podrían favorecer relaciones mutualistas con potencial aplicación en biotecnología y optimización de cultivos microalgales.; Microalgae-bacteria interactions are fundamental components of aquatic ecosystems, promoting the exchange of nutrients, vitamins, and metabolites that influence the growth and stability of both partners. However, the metabolic mechanisms underlying these associations remain poorly understood. This study presents an integrative bioinformatics framework to characterize the functional potential of bacterial communities associated with Chlorella vulgaris and Scenedesmus acutus through the combined analysis of metagenomic and metatranscriptomic data. Metagenomic assembly enabled the reconstruction of thirteen high-quality metagenome-assembled genomes (MAGs), which were subsequently assessed and functionally annotated using specialized databases. Gene expression data were integrated to generate functional matrices focused on metabolic pathways involved in microbial communication and metabolite exchange, including biotin biosynthesis, riboflavin production, siderophore metabolism, and quorum sensing. In addition, metabolic networks were constructed to visualize the distribution of these functions among MAGs and to infer potential ecological interactions. To complement these analyses, a Random Forest machine learning model was implemented to identify the metabolic functions that contributed most strongly to the functional importance of each MAG within the reconstructed network, enabling the prioritization of pathways potentially involved in microalgae-bacteria interactions. Overall, this work provides a reproducible computational framework for studying microbial associations using multi-omics data and offers new insights into the metabolic mechanisms that may promote mutualistic interactions, with potential applications in biotechnology, biomass production, and the optimization of microalgal cultivation systems.

Desarrollo e implementación de una estrategia de control basada en sensor virtual para la regulación de la viscosidad durante la cristalización de helado en un ICSR

Wed, 26 Aug 2026 00:00:00 GMT

Desarrollo e implementación de una estrategia de control basada en sensor virtual para la regulación de la viscosidad durante la cristalización de helado en un ICSR Cura Saldaña, Víctor Daniel La viscosidad aparente constituye un parámetro clave durante la cristalización dinámica del helado en intercambiadores de calor de superficie raspada (ICSR), pero su medición en línea resulta difícil debido a la naturaleza multifásica del producto y a las condiciones del equipo. En este trabajo se desarrolló e implementó una estrategia de control basada en un sensor virtual para regular la evolución de la viscosidad durante la cristalización discontinua de helado en un ICSR. El sistema fue rehabilitado e instrumentado con sensores de temperatura, caudal y corriente, integrados en una plataforma de adquisición y control desarrollada en Python. La viscosidad se estimó en línea mediante el modelo de De la Cruz et al. (2020), el cual utiliza la potencia del agitador y la temperatura del producto como variables de entrada. Se implementó un controlador en cascada que regula la pendiente de potencia mediante la manipulación del caudal de glicol. Se evaluaron tres condiciones: caudal máximo y consignas de pendiente de 5 y 3.5 W/min, obteniéndose pendientes medias de 6.81, 4.66 y 3.49 W/min, respectivamente, y viscosidades finales estimadas de 445.86, 480.34 y 552.21 Pa·s. El sensor virtual presentó un error relativo de 5.83 % frente a mediciones reológicas. La evaluación exploratoria de textura mostró diferencias en la fuerza de penetración entre condiciones durante las primeras 24 h de almacenamiento congelado. Los resultados demuestran la factibilidad de modificar la trayectoria de viscosidad mediante control de pendiente de potencia, aunque el seguimiento instantáneo se vio limitado por retardos y saturación del actuador.; Apparent viscosity is a key parameter during the dynamic crystallization of ice cream in scraped surface heat exchangers (SSHE), but its online measurement is challenging due to the multiphase nature of the product and equipment constraints. In this work, a control strategy based on a virtual sensor was developed and implemented to regulate viscosity evolution during batch ice cream crystallization in an SSHE. The system was rehabilitated and instrumented with temperature, flow, and current sensors, integrated into an acquisition and control platform developed in Python. Viscosity was estimated online using the model of De la Cruz et al. (2020), which uses agitator power and product temperature as input variables. A cascade controller was implemented to regulate power slope by manipulating glycol flow rate. Three conditions were evaluated: maximum flow rate and slope setpoints of 5 and 3.5 W/min, yielding mean slopes of 6.81, 4.66, and 3.49 W/min, respectively, and estimated final viscosities of 445.86, 480.34, and 552.21 Pa·s. The virtual sensor showed a relative error of 5.83 % compared to rheological measurements. Exploratory texture evaluation revealed differences in penetration force between conditions during the first 24 h of frozen storage. The results demonstrate the feasibility of modifying viscosity trajectories through power slope control, although instantaneous tracking was limited by delays and actuator saturation.