Artículos - Departamento de Licenciatura en Química
URI permanente para esta colección
En esta colección están depositados los artículos científicos publicados por personal afiliado al Departamento de Licenciatura en Química
Examinar
Envíos recientes
Ítem Acceso Abierto Antifungal potential of essential oil from Zanthoxylum pseudodumosum Beurton, an endemic species of Cuba(2020) Martín Cruz, Lisbet; Guerra de León, José Orestes; Ojito Ramos, Katia; Stevanovic, Tatjana; Kasangana, Pierre Betu; Portal, Orelvis; Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Licenciatura en Química; Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Departamento de Licenciatura en Biología; Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Centro de Investigaciones Agropecuarias; Centre de Recherche sur les Matériaux Renouvelables, Université Laval, Québec,CanadaFor the first time, the essential oil from leaves of Zanthoxylym pseudodumosum, an endemic species from central Cuba, was analysed by gas chromatography - flame ionization detector (GC-FID) and gas chromatography – mass spectrometry (GC–MS). A total of seventeen compounds representing 85.7% of the oil were identified and the major components were revealed to be mainly sesquiterpenes hydrocarbons, among which the major were β-caryophyllene, (32.01%), germacrene D (14.89%) and α-selinene (8.67%). Antifungal activity and the capacity of the essential oil to induce oxidative stress were evaluated against the phytopathogenic fungus Alternaria solani. The results showed that the oil exhibited an inhibitory effect on mycelial growth of A. solani and caused oxidative stress by increasing the concentration of malondialdehyde (MDA) in comparison with the control. These findings therefore confirm the antifungal effect of Z. pseudodumosum leaf essential oil and the potential uses of its use as a natural product, an alternative to chemical fungicides.Ítem Acceso Abierto Estudio fitoquímico de la especie endémica cubana Zanthoxylum pseudodumosum, una planta con potencial actividad antifúngica(2020-12) Martín Cruz, Lisbet; Dueñas Deyá, Alexander; Guerra de León, José Orestes; Castañeda Bauta, Rut; Ojito Ramos, Katia; Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Licenciatura en Química; Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Departamento de Licenciatura en BiologíaZanthoxylum pseudodumosum es una planta aromática endémica de Cuba que ha sido poco estudiada, por lo que el objetivo de este trabajo fue determinar la composición química de diferentes productos preparados a partir de la misma, así como evaluar la actividad antifúngica “in vitro” frente a A. solani. De sus hojas se obtuvo el aceite esencial mediante hidrodestilación, así como los extractos hexánico e hidroalcohólico mediante maceración. Se realizó la caracterización fitoquímica de las fracciones aisladas mediante ensayos químicos y con ayuda de la cromatografía de capa delgada. Los productos obtenidos se ensayaron frente al hongo fitopatógeno Alternaria solani, obteniendo los valores de Concentración Mínima Inhibitoria (CMI) mediante el método de microdilución. Los principales metabolitos encontrados fueron terpenos, alcaloides, cumarinas, antraquinonas, esteroides y compuestos fenólicos. El extracto hexánico mostró buena actividad antifúngica con un valor de CMI de 1000 μgmL-1, seguido del aceite esencial con 2000 μgmL-1.Ítem Acceso Abierto Evaluación de alternativas de tratamiento de residuos sólidos de actividades turísticas empleando análisis de ciclo de vida(2020-03-02) Cárdenas Ferrer, Teresa Margarita; Muñoz Menéndez, María Belén; Santos Herrero, Ronaldo Francisco; Contreras Moya, Ana Margarita; Rosa Domínguez, Elena Regla; Rodríguez Marroqui, Karla Regla; Durán Martínez, Alexander; Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Licenciatura en QuímicaLa actividad turística genera residuos que impactan sobre el medio ambiente. Entre estos, ocupan un por ciento importante los clasificados como residuos sólidos urbanos. En el caso de las zonas costeras con actividad turística, el manejo integral de los residuos generados por la actividad humana y los fenómenos naturales, requieren de un eficiente sistema de gestión. El objetivo del trabajo es la evaluación de los impactos negativos asociados al actual sistema de gestión de los residuos generados en una zona turística y la valoración de las alternativas de tratamiento empleando el Análisis de Ciclo de Vida.Ítem Acceso Abierto An integrated approach for the optimal preliminary design of a malt drink production plant from sorghum(2019-09-01) Albernas Carvajal, Yailet; Corsano, Gabriela; Gallardo Aguilar, Irenia; Fleites Avila, Yoelvis; Universidad Central “Marta Abreu de las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química; Instituto de Desarrollo y Diseño (CONICET-UTN). Avellaneda 3657, (S3002GJC) Santa Fe, Argentina; Ingeniería Química, Univ. Nac. del Litoral. Santiago del Estero 2829, (3000) Santa Fe, ArgentinaWith the aim of finding friendly celiac food, sorghum is presented as a cereal with a high content of nutrients, which has several beneficial properties, especially for those countries that lack other traditional cereals such as wheat, corn, or rice. In addition, sorghum cultivation is economically profitable and it does not contain the proteins that affect celiac patients. In the last years, a variety of “free gluten” food products were developed for improving the celiac diet, as well as sorghum beers, which are frequently produced in a home-made manner on a very small scale by individual brewers. However, to the best of our knowledge, there is not a non-alcoholic beverage from sorghum. In this work, a mathematical model for the optimal design of a batch plant for producing malt drink from sorghum at industrial level is proposed. The model is formulated as a mixed integer linear problem, which is implemented and solved in GAMS using the CPLEX solver. Through experimental results, design and operation model parameters are obtained in order to develop real-fit formulation. The investment cost is minimized, and a technical-social-economical analysis is presented in order to evaluate the more profitable and sustainable option to produce malt drink from sorghum. For a production of 5,000 L/d, the payback period is equal to 4.8 years and the unit cost per bottle of 300 mL is $ 0.312. The obtained malt drink with technology presented in this work, meets the physical and organoleptics requirements established for its consumption according with the comparison reported by Nieblas 1, with two malt drinks from barley commercialized in Cuba, Bucanero and Tínima malt drink.Ítem Acceso Abierto Proyección de una industria azucarera para transformarse en una biorrefinería a partir de biocombustibles de segunda y tercera generación(2019-09-01) Armas Martínez, Ana Celia de; Morales Zamora, Marlen; Albernas Carvajal, Yailet; González Suárez, Erenio; Universidad Central “Marta Abreu de las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería QuímicaLa industria azucarera cubana abre posibilidades para el desarrollo de una biorrefinería por las características de sus corrientes y sus facilidades para la obtención de diferentes productos, coproductos y energía. Los esquemas planteados para el desarrollo de una biorrefinería en una industria azucarera cubana consideran la obtención de alcohol de segunda generación (2G) con autoabastecimiento energético del central (I), la obtención de alcohol a partir de Miel-Jugo de los filtros e Hidrolizado de Bagazo (II), la obtención de alcohol de primera generación (1G) y biodiesel de tercera generación (3G) (III), así como la combinación de las dos primeras alternativas con la tercera. Las alternativas II y V son las que logran menor consumo de miel, aunque éstas se ven afectadas por la disminución de miel en el central en un 11% al desviar 144 t/d de jugo de los filtros. Mientras que, la alternativa I y la IV, son las de menor consumo de agua para la dilución de la miel. Por otra parte, al analizar la factibilidad económica de los esquemas propuestos la mejor alternativa desde el punto de vista técnico económico es la III con un VAN de $ 22 843 162, una TIR de 29,5% y un periodo de recuperación de 4 años. Sin embargo, desde el punto de vista de integración de la industria azucarera a una biorrefinería es la (IV) con un VAN de $ 17 088 391,70, una TIR de 34,9 % para un periodo de recuperación de 5,3 años.Ítem Acceso Abierto Alternativas para convertir una fábrica azucarera cubana en una industria biorefinera(2018-07-01) de Armas Martínez, Ana Celia; Morales Zamora, Marlen; Albernas Carvajal, Yailet; González Suárez, Erenio; Universidad Central ¨Marta Abreu¨de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería QuímicaLa industria azucarera cubana abre posibilidades para el desarrollo de una biorrefinería por las características de sus corrientes de flujos másicos y sus facilidades para la obtención de diferentes productos, coproductos y energía. En el presente artículo se evaluaron esquemas de biorrefinería en una fábrica de azúcar cubana con la integración de productos y coproductos. Se plantearon dos esquemas para el desarrollo de una biorrefinería en una industria azucarera cubana, considerando la obtención de alcohol de segunda generación (2G) y biodiesel de tercera generación (3G) (Alternativa I), así como la obtención de alcohol a partir de Miel-Jugo de los filtros e Hidrolizado de Bagazo y biodiesel de 3G (Alternativa II). Al analizar las dos alternativas a partir de los resultados de los balances de masa, la I no resulta factible desde el punto de vista técnico pues la cantidad de bagazo destinada para la producción del hidrolizado hace que el central no sea autoabastecido energéticamente, consumiendo 2 868 609 kW-h/año del Sistema Eléctrico Nacional (SEN). Al realizar la evaluación económica se obtuvo que es factible técnica y económicamente la aplicación de la alternativa II, pues la misma tiene un VAN de $ 19 129 956, una TIR de 41,9% y un periodo de recuperación de 4,4 años, lográndose de esta forma la integración de una industria azucarera a una biorrefinería que obtenga productos de segunda y tercera generación.Ítem Acceso Abierto Preliminary design for simultaneous saccharification and fermentation stages for ethanol production from sugar cane bagasse(2017-09-01) Albernas Carvajal, Yailet; Corsano, Gabriela; González Cortés, Meilyn; González Suárez, Erenio; Instituto de Desarrollo y Diseño (CONICET-UTN), Avellaneda 3657, S3002GJC Santa Fe, Argentina; Universidad Central ¨Marta Abreu¨de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería QuímicaThe interest of ethanol production from agro-industry residues as raw material has deservedgreat attention since these feedstocks may constitute an alternative to fossil fuels as wellas represent beneficial effects both from economic and environmental point of view. Thesugar cane bagasse (SCB) represents an available and cheap opportunity of raw material.The use of lignocellulosic biomass as a feedstock needs a pretreatment stage to breakdownlignocellulosic complex into lignin, cellulose and hemicelluloses, then the hydrolysis stageconverts cellulose into fermentable glucose, and finally, in order to increase the glucose yield,simultaneous saccharification and fermentation (SSF) process is carried out. In this work apreliminary design for these stages is proposed. A mixed integer linear programming modelis formulated in order to obtain the optimal number of parallel units in each stage and theirsizes (plant configuration and capacity). The production planning along the time horizonof one year is determined, given by the number of batches to be processed and its size.Different production scenarios are analyzed, for which the investment cost is minimized,and economic profitability indicators are calculated.Ítem Acceso Abierto Análisis exergético de escenarios integrados de producción de etanol y otros productos a partir de la caña de azúcar(2017-05-01) González Cortés, Meilyn; Herrera Álvarez, Suleidys; Martínez Martínez, Yenisleidy; Albernas Carvajal, Yailet; Morales Zamora, Marlen; González Morales, Víctor Manuel; Empresa Azucarera Antonio Sánchez. Cienfuegos, Cuba.; Universidad Central ¨Marta Abreu¨de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería QuímicaSe realiza el análisis exergético de seis escenarios para la producción conjunta de alcohol y otros productos derivados de la caña de azúcar, con el objetivo de identificar y localizar las principales fuentes generadoras de irreversibilidades en estos esquemas. En los esquemas integrados se considera la caña de azúcar como materia prima principal para la generación de productos y coproductos. Los seis escenarios de integración evaluados incluyen la producción de azúcar, alcohol de primera y segunda generación y coproductos tales como: furfural y lignina, la obtención de levadura torula y la recuperación del CO2. Se realizaron los balances de masa y energía para cada proceso, determinando los flujos de las corrientes que intervienen en el análisis exergético. Para el análisis exergético el esquema integrado fue dividido en diez subsistemas. Los subsistemas extracción de jugo, cristalización y cocción, fermentación y destilación resultaron los mayores generadores de pérdidas exergéticas. Para los primeros cinco escenarios la eficiencia exergética total se encuentra entre 71-80% y para el escenario de tiempo de no zafra en un 59%.Ítem Acceso Abierto Estudio de la adsorción de ácidos orgánicos en ceniza de bagazo de caña de azúcar estudio(2017-07-01) Prieto García, Julio Omar; Curbelo Sánchez, Alfredo; Albernas Carvajal, Yailet; Rodríguez Suárez, Esnaider; Ribalta Quesada, Juan Alberto; Perez Leiva, Ariel; Departamento de Química. Facultad de Ciencias. Universidad Eduardo Mondlane. Avenida de Francia. Maputo, Mozambique.; Universidad Central ¨Marta Abreu¨de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química; Universidad Central ¨Marta Abreu¨de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Licenciatura en QuímicaSe realiza un estudio de la adsorción de los ácidos acético, benzoico, butanóico, fumárico, maléico y succínico en ceniza de bagazo de caña de azúcar. El material adsorbente se caracteriza a través de parámetros físicos como densidad aparente, densidad aparente por aprisionamiento, densidad picnométrica, compresibilidad, porosidad, área superficial y tortuosidad. La muestra se analiza por Difracción de rayos X, Análisis térmico y Análisis infrarrojo cualitativo. Se determinan las isotermas para el proceso de sorción donde se aprecia que el modelo de Freundlich se ajusta para el ácido benzoico. El ácido acético se ajusta el modelo de Langmuir y Toth. El ácido succínico se ajusta al modelo de Bunauer- Emmett- Teller (BET). Los ácidos, butírico, maléico y fumárico se ajustan al modelo de Langmuir. Se establece que el modelo de primer orden se ajusta a la cinética de adsorción de los ácidos acético y benzoico, mientras que el resto de los ácidos se ajustan a un modelo de seudo segundo orden y para el caso de butanóico, succínico y maléico es posible la ocurrencia de procesos de quimisorción.Ítem Acceso Abierto Primera aproximación a la cinética de la obtención de etanol mediante sacarificación y fermentación simultánea del bagazo(2016-07-01) Albernas Carvajal, Yailet; Pedraza Gárciga, Julio; Corsano, Gabriela; Rodríguez Rodríguez, Leyanis; Gnzález Suárez, Erenio; Universidad Central ¨Marta Abreu¨de Las Villas. Facultad de Química Farmacia. Departamento de Ingeniería QuímicaEl incremento de la disponibilidad de residuos y los costos energéticos han incentivado la descomposición de la biomasa lignocelulósica en azúcares y estas a combustible. Un empleo efectivo de los residuales azucarados puede ser la conversión por hidrólisis enzimática de los residuos en azúcares simples y la fermentación de estos azúcares para obtener etanol. El etanol para combustible puede ser obtenido mediante el proceso de sacarificación y fermentación simultánea (SSF). En el presente trabajo se analiza el modelo matemático desarrollado por Phillippidis et al. (1992) empleando los datos experimentales obtenidos por Albernas-Carvajal et al. (2014). Para la solución del sistema de ecuaciones diferenciales obtenido se empleó el algoritmo de Runge-Kutta-Fehlberg (RKF). El valor del etanol obtenido experimentalmente y determinado por método cromatográfico es similar al valor del etanol obtenido por el algoritmo matemático de (RKF).Ítem Acceso Abierto Análisis energético e integración de la destilación de alcohol: método convencional y doble efecto(2016-07-01) González Cortés, Meilyn; Fariñas Díaz, Anneley; Martínez Martínez, Yenisleidy; Castellano Gallo, Lilisbet; Albernas Carvajal, Yailet; Universidad Central ¨Marta Abreu¨de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería QuímicaSe determinaron los consumos energéticos en dos esquemas de destilación de alcohol. En el primer esquema las columnas trabajan a presiones cercanas a la atmosférica y en la segunda se trabaja con presiones al vacío. Se realizó un análisis de integración energética con el empleo del software ASPEN PINCH, determinándose los requerimientos mínimos de utilidades calientes y frías en cada proceso. Las curvas de compuestas mostraron que en ambos procesos existen posibilidades de recuperación de calor. Se obtuvo un ΔT mínimo (ΔTmín) óptimo de 25oC para destilación convencional y de 20oC para destilación doble efecto. El diagrama de rejillas mostró el número mínimo de unidades de intercambio de calor con diferencias respecto a la red actual y sobreconsumo de utilidades en los dos esquemas evaluados. Los consumos mínimos de utilidades obtenidos con la integración energética significaron en ahorros de 52% para el esquema de destilación doble efecto y de 75% para el esquema de destilación convencional.Ítem Acceso Abierto Generación de irreversibilidades en las producciones integradas de azúcar, alcohol y biogás(2017-01-01) González Cortés, Meilyn; Martínez Martínez, Yenisleidy; Albernas Carvajal, Yailet; Pérez Bermúdez, Raúl Alberto; Universidad Central ¨Marta Abreu¨de Las Villas. Facultad de Química Farmacia. Departamento de Ingeniería QuímicaEn este trabajo se determinan las etapas generadoras de pérdidas y de menor eficiencia exergética cuando al proceso de producción de azúcar se integran otros para la producción de productos tales como biogás, levadura torula y electricidad. El estudio se realiza en tres escenarios de procesos integrados para la obtención de los productos señalados. Se considera como escenario base una fábrica de azúcar en la que se produce azúcar y electricidad y a partir del mismo se deduce un segundo escenario en el que se produce alcohol a partir de las mieles del proceso azucarero y biogás a partir de las vinazas del proceso de destilación de alcohol. Por último, se evalúa exergéticamente un tercer escenario en el que se producen azúcar, electricidad, biogás y alcohol, pero este último a partir de jugos y mieles del proceso azucarero. Para el análisis exergético el esquema integrado fue dividido en 8 subsistemas. Del análisis de los resultados se tiene que los subsistemas mayores generadores de irreversibilidades son: cogeneración (64,36-65,98%), extracción de jugo (8,85-9,85%), cristalización y cocción, (8,48- 9,02%), fermentación (4,12-4,94%) y destilación (2,74-3,2%). Se proponen mejoras para minimizar las irreversibilidades, entre las que se incluye la integración térmica de los procesos, modificaciones tecnológicas en el proceso de fermentación y la introducción de equipos más eficientes para la generación de electricidad. La eficiencia exergética se encuentra entre 78,95-81,10%, obteniéndose una mayor eficiencia exergética en el esquema de operación conjunta para la producción de azúcar, alcohol y biogás.