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Aprovechamiento de los residuos biomásicos de tres variedades de banano (Cáscaras) en la obtención de alcohol etílico.
(Guaranda. Universidad Estatal de Bolívar. Facultad de Ciencias Agropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente. Carrera de Ingeniería Agroindustrial, 2023-08) Asas Chimborazo, Cristian Stalin; Navarro Merino, Byron Fernando; Gaibor Chávez, Juan Alberto
El presente proyecto busca promover la reducción de residuos orgánicos que afecta al ecosistema a fin de optar por la fabricación bioenergía que reemplace parcialmente estos recursos, es así que tiene como objetivo principal el aprovechar los residuos biomásicos de la cáscara del banano (Musa sp.), en la obtención de alcohol etílico. Y entre sus metas específicas fueron la caracterización física y química de la materia prima (cáscaras), la mejor combinación de residuos biomásicos para el método más efectivo de destilación de la conversión de glucosa a etanol y la cinética de reacción que tiene el procesamiento agroindustrial. Se realizó una revisión sistemática en base a la materia prima (cáscara), fermentación alcohólica del etanol a través de la destilación simple y fraccionada, la maceración como método de ablandamiento de la cáscara, para la determinación del porcentaje de los compuestos químicos constituyentes del alcohol etílico obtenido y modelos matemáticos que se pueden aplicar dentro del proceso de destilación. La parte experimental se realizó en el Laboratorio de investigación de la Universidad Estatal de Bolívar. Se empleó un diseño en arreglo factorial AxBxC (3x2x2), con tres repeticiones, donde los factores de estudio fueron variedades de banano con tres niveles (Barraganete, Seda y Orito), grado de madurez con dos niveles (maduro y maduro pasado), concentración de ácido sulfúrico con dos niveles (1 y 2%). Se aplicó la destilación simple y fraccionada, previo a un proceso de maceración de 8 y 12 horas de cáscara de banano, el tiempo de destilación fue de 120 minutos. Las variables de respuesta fueron glucosa, alcohol, y rendimiento del alcohol.
Aprovechamiento de residuos biomásicos de la mandarina (Citrus reticulata), en la obtención de aceites esenciales, para la elaboración de productos agroindustriales en la provincia Bolívar
(Guaranda. Universidad Estatal de Bolívar. Facultad de Ciencias Agropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente. Carrera de Ingeniería Agroindustrial, 2023-02) Alba Lechon, Jimmy Bladimir; Quilo Catucuamba, Jenny Esmeralda; Gaibor Chávez, Juan Alberto
El objetivo de la investigación fue aprovechar los residuos biomásicos de la mandarina (Citrus reticulata), en la obtención de aceites esenciales, para la elaboración de productos agroindustriales en la provincia Bolívar. Se realizó una revisión bibliográfica acerca de la materia prima (cáscara), los métodos de extracción del aceite esencial a través de la destilación simple y fraccionada, la maceración como método de ablandamiento de la cáscara, la cromatografía de gases para la determinación del porcentaje de los compuestos químicos constituyentes del aceite esencial y los modelos matemáticos que se pueden aplicar dentro del proceso de destilación. La materia prima se obtuvo de las zonas de Caluma, Las Naves, Echeandía y Guaranda. La parte experimental se realizó en el Laboratorio de Extractos del Complejo Agroindustrial de la Carrera de Agroindustria. Se empleó un diseño en arreglo factorial AxBxC (4x2x2), con tres repeticiones, donde los factores de estudio fueron variedades de mandarinas con cuatro niveles, maceración con dos niveles, método de extracción con dos niveles. Se aplicó la destilación simple y fraccionada, previo a un proceso de maceración de 8 y 12 horas de cáscara de mandarina, el tiempo de destilación fue de 120 minutos. Las variables de respuesta fueron, volumen, rendimiento, densidad y pH. Se obtuvo un volumen de 10,33 mL y un rendimiento de 2,719% en la mandarina cascaruda (T8), la densidad fue de 0,828 g/mL en la mandarina satsuma (T16) y un pH de 5,26 en la mandarina híbrida sin pepa (T12). Se identificaron los componentes mayoritarios en el aceite esencial como Limoneno, α-Pineno, β-Pineno, γ-Terpineno, Mirceno, o-Cimeno, Linalool, Sabineno y Octanal, donde resaltó el Limoneno como el compuesto con mayor abundancia en mandarina criolla 74,56%, mandarina cascaruda 92,98%, mandarina híbrida sin pepa 86,48% y mandarina satsuma 85,94%. Se modeló matemáticamente la cinética de extracción y el rendimiento del proceso de obtención de aceite esencial, el modelo de Von Bertalanffy fue el que más se ajustó a la cinética de extracción con un R2 = 0,997%; el modelo de Gompertz es el que mejor se ajustó al rendimiento con un R2 = 0,970%. Para la elaboración del champú se tomó el mejor tratamiento acorde a la densidad (T16). Como conclusión se menciona que los residuos biomásicos de la mandarina (Citrus reticulata), constituyen una abundante materia prima presente en el Ecuador para la obtención de productos agroindustriales de calidad, como es el caso del aceite esencial de mandarina, reportado en esta investigación.
Aprovechamiento de residuos biomásicos de la toronja (Citrus paradisi), en la obtención de aceites esenciales, para la elaboración de productos agroindustriales en la provincia Bolívar
(Guaranda. Universidad Estatal de Bolívar. Facultad de Ciencias Agropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente. Carrera de Ingeniería Agroindustrial, 2023-02) Patín Manobanda, Bladimir Daniel; Patín Patín, Jhony Paúl; Gaibor Chávez, Juan Alberto
El objetivo de la presente investigación fue, aprovechar los residuos biomásicos de la toronja (Citrus paradisi), en la obtención de aceites esenciales, para la elaboración de productos agroindustriales en la provincia Bolívar. Se realizó una revisión bibliográfica sobre la materia prima (cáscara), los métodos de extracción del aceite esencial, proceso de maceración en materias vegetales, cromatografía de gases para la determinación del porcentaje de los compuestos químicos del aceite esencial, la aplicación de modelos matemáticos en el proceso de destilación y la simulación. La materia prima fue recolectada en los cantones de la provincia Bolívar. La investigación se llevó a cabo en el Laboratorio de Extractos del Complejo Agroindustrial de la Carrera de Agroindustria. Se empleó un diseño en arreglo factorial AxBxC (2x2x2) con tres repeticiones; los factores en estudio fueron variedades de toronja con dos niveles, maceración con dos niveles, método de extracción con dos niveles. Para el proceso de destilación simple y fraccionada se realizó un previo proceso de maceración de 8 y 12 horas a las cáscaras de toronjas, el tiempo de destilación fue de 120 minutos. Se obtuvo un volumen de 3,96 mL, rendimiento de 1,668% y una densidad de 0,841 g/mL en la toronja Duncan (T4), un pH de 4,67 en la toronja Duncan (T3). Se realizó un análisis de cromatografía de gases para identificar los componentes mayoritarios en el aceite esencial, se identificaron compuestos como Limoneno, α-Pineno, Sabineno, Mirceno y Octanal, donde resaltó el Limoneno como el compuesto con mayor abundancia en toronja Duncan con 92,10%, toronja Red blush 90,77. Se modeló matemáticamente la cinética de extracción y el rendimiento del aceite esencial. La ecuación matemática de Von Bertalanffy presentó mayor ajuste con una R2 = 0,997; para el rendimiento el modelo de Gompertz presentó un mayor ajuste con una R2 = 0,985. Se elaboró un desinfectante para superficies inanimadas con el mejor tratamiento de aceite esencial (T4). Como conclusión los residuos biomásicos de la toronja (Citrus paradisi), constituyen materias primas para la obtención de diferentes productos agroindustriales de calidad, tal como la obtención de aceite esencial a través del proceso destilación simple y fraccionada, presentado en esta investigación.
Aprovechamiento de residuos biomásicos del limón (Citrus limon), en la obtención de aceites esenciales, para la elaboración de productos agroindustriales en la provincia Bolívar
(Guaranda. Universidad Estatal de Bolívar. Facultad de Ciencias Agropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente. Carrera de Ingeniería Agroindustrial, 2023-02) Aucatoma Tandapilco, Daniel Isaías; Santillan Santillan, Nancy Janeth; Gaibor Chávez, Juan Alberto
El objetivo de la investigación fue aprovechar de los residuos biomásicos del limón (Citrus limon), en la obtención de aceites esenciales, para la elaboración de productos agroindustriales en la provincia Bolívar. Se realizó una revisión bibliográfica acerca de la materia prima (Cáscara), los métodos de extracción del aceite esencial a través de la destilación simple y fraccionada, la maceración como método de ablandamiento de la cáscara, se abordó el análisis de cromatografía de gases para la determinación de compuestos principales del aceite esencial y los modelos matemáticos que se pueden aplicar para el modelamiento de cinética de extracción y rendimiento del proceso de destilación. La materia prima fue proveniente de las zonas de Echeandía, Caluma, Las Naves perteneciente a la provincia Bolívar. La experimentación se realizó en el Laboratorio de extractos del Complejo Agroindustrial de la Carrera Agroindustria. Para la realización se aplicó un diseño en arreglo factorial AxBxC (4x2x2), con tres repeticiones, donde los factores de estudios fueron: la variedad de limón con (4 niveles), maceración con (2 niveles), método de extracción con (2 niveles). Se empleó el método de destilación simple y fraccionada, aplicando un proceso de maceración de 8 y 12 horas a la cáscara de limón, el tiempo empleado para la destilación fue de 120 minutos. Las variables de estudio fueron, volumen, rendimiento, densidad y pH. Se obtuvo un volumen de 2,300 mL y un rendimiento de 0,970% perteneciente a la variedad de limón Sutil (T2), la densidad fue 0,850 g/mL correspondiente al (T4) y pH de 4,64 en la variedad de limón Mandarino (T11). Se determinaron 7 compuestos principal, el mayor componente fue el limoneno con 60,35 % en limón Sutil, 72,84% en limón Mandarino, 82,50% en limón Real y 81,75% en limón Tahití, por lo que demuestra que el aceite esencial es de buena calidad. Los resultados experimentales fueron ajustados a 4 modelos matemáticos para cinética de extracción y para rendimiento; puesto que el modelo que mejor se ajustó a la cinética de extracción fue el modelo Multiplicativo con R2 = 0,998%; para el modelamiento del rendimiento se ajustó el modelo de Gompertz con una R2 = 0,992%. Se elaboró un jabón en barra utilizando el mejor tratamiento del aceite esencial acorde a la densidad (T4). Como conclusión se indica que los residuos biomásicos de limón (Citrus limon), contribuyen una abundante materia prima para la obtención de diferentes productos agroindustriales de calidad, tales como la extracción de aceite esencial de limón, presentados en esta investigación.
Aprovechamiento del residuo de cáscara de naranja tras la extracción de aceite esencial para la elaboración de galletas
(Guaranda. Universidad Estatal de Bolívar. Facultad de Ciencias Agropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente. Carrera de Ingeniería Agroindustrial, 2022) Lucio Villacis, Jenny Lisbeth; Vásconez Barragán, Klever Lenin; Gaibor Chávez, Juan Alberto
La presente investigación se realizó en el Laboratorio de Investigación de la Universidad Estatal de Bolívar. Los objetivos de estudio fueron: Obtener el desecho posterior a la extracción de aceite esencial de naranja por el método de fluidos supercríticos. Caracterizar el desecho obtenido (harina del desecho posterior a la extracción del aceite esencial de cáscara de naranja). Determinar el mejor tratamiento para elaboración de galletas. Realizar la evaluación sensorial y Realizar análisis bromatológicos, microbiológicos del mejor tratamiento. La materia prima de variedad Valencia, se recolectó de la Parroquia San Luis de Pambil, perteneciente a la Provincia Bolívar. Se obtuvo el residuo de cáscara de naranja tras la extracción de aceite esencial, bajo condiciones de operación aplicadas al equipo Fluidos Supercríticos a 200 bares de presión y 50 ºC de temperatura. Se caracterizó a nivel de laboratorio el residuo obtenido (harina de cáscara de naranja), mediante análisis bromatológicos, se obtuvo 18,19% de fibra, 0,27% en grasa, 0,05% en cenizas, 1,57% de humedad y 4,78% de proteína. El mejor tratamiento para la elaboración de galletas se determinó aplicando un procedimiento de comparación múltiple, donde se estableció que el tratamiento T3 (70% harina de trigo y 30% harina de cáscara de naranja), presentó una media significativa de 7,45 en fibra y 17,6133 en grasa, razón por la cual este tratamiento difiere de los demás en cuanto a los parámetros de fibra y grasa. La evaluación sensorial se realizó con jueces seleccionados previamente, las galletas preferidas significativamente por los jueces fueron las galletas que tenían entre un 10% y 20% de sustitución de harina de cáscara de naranja, donde se evidenció la existencia de diferencias estadísticas significativas entre los parámetros sensoriales de sabor y textura de la galleta. En los análisis bromatológicos del mejor tratamiento de la galleta se reportaron: 1,60% de humedad, pH 6,06%, fibra 7,45% y proteína 10,99%, estos valores se destacan por ser superiores a los datos de otras investigaciones realizadas y con los valores de productos existentes en el mercado, mientras que los valores de ceniza 0,017%, carbohidratos 62,32% y grasa 17,61% son distintos a los valores encontrados en otras investigaciones. En cuanto a los análisis microbiológicos se reportaron la ausencia de mohos y levaduras, pero si 8 ufc/g para aerobios mesófilos, valores que están dentro del rango requerido según las normas INEN 1529-5 y INEN 1529-10.
Caracterización del proceso artesanal de la bebida alcohólica tradicional denominado Pájaro Azul en la parroquia Regulo de Mora, cantón San Miguel, provincia Bolívar
(Universidad Estatal de Bolívar . Facultad de Ciencias Agropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente . Escuela Ingeniería Agroindustrial, 2017-06-22) Alarcón Alarcón, Delly Stefania; Quishpe Yanchaliquin, Victor Rene; Gaibor Chávez, Juan Alberto
Es presente trabajo se evaluó la producción de la bebida alcohólica “Pájaro Azul” en el Cantón San Miguel, Parroquia Regulo de Mora, para lo cual, fueron encuestados 12 productores, con el objetivo de recolectar información con respecto a la bebida alcohólica producidas en esta localidad, y posteriormente analizados en el laboratorio. Las bebidas alcohólicas de los productores tienen un valor de pH que varía de 3,81 y 5; contenido de azúcar está entre 1,40 y 17,5 °brix; la turbidez es de 1,83 y 18,02 NTU; la conductividad está entre 52,87 y 83,57 us/cm; el grado alcohólico tenemos de 39,33 y 54,3 °GL; y los sólidos totales tenemos de 19,59 y 72,93 mg/L. Una vez recolectado los ingredientes y las cantidades que utilizan los productores para la dicha bebida alcohólica, se consiguió a estandarizar una fórmula para luego realizar en el laboratorio, con el objetivo de determinar la calidad de la bebida alcohólica (Pájaro Azul), luego se realizó los análisis físicos de la bebida, obteniendo los siguientes valores. pH tiene el resultado de 4,22; contenido de azúcar es 19,01 °brix; turbidez 0,59 NTU; conductividad 3,9 us/cm; grado alcohólico 39,93 °GL; sólidos totales 2,02 mg/L. Los análisis químicos de la bebida alcohólica obtenidos en el laboratorio, fueron los siguientes: Metanol tiene el valor de 9,74; propanol 34,22; furfural 0,2; acetaldehído 3,5; iso propanol 48; etilacetato 74,34; isobutanol 28,19; N- Butanol 46; iso amílico 34,78; N-Amílico 13,22; todos estos datos en g/ml. En base a este estudio y tomando en consideración a la norma INEN 370 y 2014, se puede decir que las bebidas alcohólicas producidas en esta Parroquia, la mayoría de los productores no cumplen condiciones aptas para la industrialización, por la falta de control de BPM y falta de instalaciones adecuadas para la obtención de la bebidas.
Caracterización físico- química de cinco especies de café arábigo (coffea arábica l.) cultivadas en el cantón Caluma – provincia Bolívar
(Guaranda. Universidad Estatal de Bolívar . Facultad de Ciencias Aropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente . Ingeneiría Agroindustrial, 2018) Carrillo Rea, Katty Paola; Gaibor Chávez, Juan Alberto
El presente trabajo de titulación “Caracterización físico- química de cinco especies de café arábigo (coffea arábica .L) cultivados en el Cantón Caluma Provincia Bolívar” detalla las principales características físicas y composición química de las cinco especies de café arábigo que se cultivan en el Cantón Caluma. Se trabaja desde la identificación de las especies que se cultivan en el cantón Caluma, seguido con un proceso de cosecha y beneficio de los granos de café hasta la obtención de café tostado y molido. Las propiedades físicas se realizaron mediante Norma Técnica Ecuatoriana. La determinación del contenido de cafeína mediante HPLC obteniendo resultados entre 0,81% y 0,97% de acuerda a las especies sabiendo que la variedad arábigo tienen un porcentaje menor de cafeína en comparación con la variedad robusta. Se identificó los compuestos volátiles mediante GC-MS utilizando como método de extracción SPME donde se identificaron entre 28 y 43 compuestos de acuerdo a las especies estudiadas, destacando los compuestos mayoritarios el 2 Furancarboxaldehido o (Furfural), 5 Metilfurfural, Furfuryl Alcohol, 2Furanometanolacetato o (Furfuryl Acetate) y Caffeine compuestos importantes para el aroma y sabor del café. Cabe mencionar que todos los compuestos identificados pertenecen a la familia o grupos funcionales de las cetonas, aldehídos, furanos, pirroles, piridinas, pirazinas, compuestos fenólicos, alcoholes, esteres, hidrocarburos, tiofenos, tiazoles, oxazoles, compuestos azufrados, compuestos bencénicos, ácidos carboxílicos, terpenos, lactonas y aminas, que no se consideran como mayoritarios pero contribuyen en el aroma y sabor al café.
Codigestión anaerobia de residuo ruminal de vacas faenadas procedentes del Camal Municipal de Guaranda mediante la adición de paja de trigo (tallos) para la producción de biogás a escala de laboratorio
(Guaranda. Universidad Estatal de Bolívar . Facultad de Ciencias Aropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente . Ingeneiría Agroindustrial, 2019) Cano Guanuche, Irma Cumanda; Pilamunga Hurtado, Luis David; Gaibor Chávez, Juan Alberto
El trabajo de investigación;” Codigestión anaerobia de residuo ruminal de vacas faenadas procedentes del camal municipal de Guaranda mediante la adición de paja de trigo (tallos) para la producción de biogás a escala de laboratorio” determinó la producción acumulada de biogás y metano a concentraciones diferentes de inóculo y sustrato (I:S – 2:1, 1:1 y 1:2) y fracciones diferentes de residuo ruminal y paja de trigo (RE:TR – 0:4, 1:3, 2:2, 3:1 y 4:0), indicando que el mayor rendimiento acumulado de biogás fue 502.903mLbiogás/g-SV cuando la relación de I:S fue 1:2 y la fracción de RE a TR fue 3:1; en comparación a 493.247 mLbiogás/g-SV y 460.891 mLbiogás/g-SV correspondientes a una relación I:S de 1:2 y 2:1 respectivamente. Así mismo, la mayor cantidad de metano acumulado (306.205mL/g-SV) fue identificado cuando la concentración de I:S fue de 2:1 con una la fracción de RE a TR de 2:2 en comparación a I:S de 1:2 y 1:1 los cuales reportaron valores de 289.078 mLCH4/g-SV y 272.836 mLCH4/g-SV respectivamente. Durante la generación de metano ocurrida en codigestión hubo una variación y efecto de la razón C/N de RE y TR sobre el RMA. El RMA llega a un máximo de 306.21, 272.84 y 289.08mL/g-SV cuando C/N fue 23.26, 38.15 y 38.15 respectivamente, además, el índice de efecto sinérgico y biodegradabilidad se ve afectado a una mayor cantidad de inoculo en los digestores pues eleva el % de BD y por el contrario el IES aumenta al reducir la fracción de inóculo y aumentar la fracción de sustrato; esto es característico del experimento a una razón I:S 1:2. El ajuste cinético para representar los datos experimentales revela que el valor de la raíz cuadrática media del error (RCME) más bajo estuvo en un rango de 3.835 a 11.505 y R2 de 0.973 a 0.997, cuando se usó el modelo modificado de Gompertz. Resultados similares se obtuvieron al emplear el modelo de Función de Transferencia mismo que presento valores de RCME de 5.377 a 9.300 y R2 = 0.966 a 0.997. Por otro lado, valores bajos de RCME de 4.104 a 12.989 y un rango de R2 de 0.950 a 0.997 fueron identificados cuando se empleó el modelo cinético de Primer orden, indicando que el modelo de primer orden es adecuado y proveer el parámetro K de manera precisa en comparación al modelo del Cono que presento valores bajos de R2.
Efecto del nivel de procesamiento en el contenido de polifenoles y capacidad antioxidante de cinco tubérculos de la provincia Bolívar
(Guaranda. Universidad Estatal de Bolívar . Facultad de Ciencias Aropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente . Ingeneiría Agroindustrial, 2018) Yazuma Fogacho, Nelly Elizabeth; Pilco Carrera, Cristina Elizabeth; Gaibor Chávez, Juan Alberto
El presente estudio está enfocado, a la determinación de compuestos polifenólicos y la actividad antioxidante de cinco tubérculos pertenecientes a la Provincia Bolívar con tres niveles de procesamiento (Hervido, Frito, Horneado): Papa, Jícama, Yuca, Papa China, Remolacha. La actividad biológica de los polifenoles está relacionada con el carácter antioxidante y es relevante para la identificación de nuevos compuestos bioactivos. Se evaluó los efectos causados por diferentes procesos de cocción antes y después de cada proceso. Mediante el método del Folin Ciocalteu se determinó que el contenido de polifenoles más alto fue en estado fresco que corresponde a la remolacha y papa de 556,85 y 255, 46 (mg de ácido gálico/100 gramos de muestra) respectivamente, seguido de la jícama 195,53, yuca 142, 75 y la papa china con 91, 96 (mg de ácido gálico/100 gramos de muestra) y una vez procesadas la papa fue la que disminuyó drásticamente a 27, 68 (mg de ácido gálico /100 g de muestra) en el proceso de cocción por fritura, al igual que la yuca a 11,60 (mg de ácido gálico /100 g de muestra) en hervido. Mediante el ensayo de evaluación de la inhibición de peroxidación lipídica (TBARS) donde se encontró un mayor porcentaje de inhibición a la peroxidasa en la papa y la jícama con un 91, 37 y 91, 18 % respectivamente, seguido de la remolacha con un 90, 59 %, cada tubérculo en estado fresco. La capacidad antioxidante más alta se presentó en el proceso de cocción por hervido de 86.67% hasta 95,10%, lo cual determina que este proceso de cocción tiene menor efecto de degradación sobre los compuestos antioxidantes en cada tubérculo. Palabras clave: Folin-Ciocalteu, Capacidad antioxidante, Polifeno
Elaboración de pellets a partir de biomasa procedente de poda de árboles, y su utilización como biocombustible
(Guaranda. Universidad Estatal de Bolívar. Facultad de Ciencias Agropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente. Carrera de Ingeniería Agroindustrial, 2024-02-06) Guillin Andachi, Kevin Ivan; Gómez Cherres, Nelson Enrique; Gaibor Chávez, Juan Alberto
El objetivo de la investigación fue estudiar los residuos de poda de Pino (Pinus radiata d. don), Eucalipto (Eucalyptus), Chilca (Baccharis latifolia) y la caña seca de Maíz (Zea mays) provenientes de la parroquia Salinas-Ecuador que se encuentra a una altitud de 3550 m s.n.m.. Se realizo una revisión de literatura relacionado al uso de residuos de especies forestales y las características que debe cumplir un pellet. La materia prima se obtuvo de la poda de las especies forestares (Pino, Eucalipto, Chilca y caña de Maíz). Se estudiaron dos factores: Factor A con 4 niveles y el Factor B con 2 niveles, se aplicó un diseño completamente aleatorizado en arreglo factorial AxB con tres repeticiones. Se realizó el análisis proximal, elemental, estructural y poder calorífico de las materias primas bajo la normativa europea UNE-EN ISO 17225. Las variables de respuesta para el estudio fueron: densidad, resistencia al impacto, resistencia al agua y poder calorífico. El mejor tratamiento con relación a la variable respuesta densidad fue el T8 con un valor de 2,44 g/cm3. La resistencia al impacto T1 con un valor de 98,70 Pa. Resistencia al agua el T1 con un valor de 68,32 Bar/ATM. El poder calorífico, T1 con un valor de 4610,32 kcal/kg. Con respecto a los datos que mejor se ajustan a la normativa tenemos al T7 con una humedad de 8,12%. El T1 con un porcentaje de cenizas de 3,01%. T6 para volátiles totales con datos de 84,72% y T8 con 19,28%. En el análisis elemental T5 con un porcentaje en nitrógeno de 1,85%. T6 con un porcentaje en carbono de 47,53%. T1 con un porcentaje en hidrógeno de 7,16% y T2 con un porcentaje en oxígeno de 44,74%. Se realizó pruebas en campo: tiempo de ignición, autoignición y propagación de la llama. El tratamiento que demostró tener los mejores resultados fue el T1: con tiempo de ignición de 0,26 min, tiempo de autoignición de 1,28 min y el tiempo de propagación de la llama con un valor de 2,28 min. Como conclusión se determinó las materias primas analizadas constituyen gran cantidad de residuos en el país y demuestran ser idóneas para la obtención de un biocombustible de calidad, como es el caso de los pellets.
Elaboración de un alimento funcional (barra energética) a partir de harina de cáscara de naranja (citrus sinensis); como una alternativa de aprovechamiento de residuos agroindustriales.
(Universidad Estatal de Bolívar, 2016-02-22) Wilcaso, Paola; Gaibor Chávez, Juan Alberto; Monar Silva, Mercy Monserrathe
Los desechos agroindustriales es uno de los problemas en la industria alimenticia puesto que generan un impacto no solo ambiental sino económico, con la finalidad de reducir estos problemas se propone alternativas de mejora que permita aprovechar eficientemente dichos residuos.
Elaboración de un concentrado soluble orientado al fortalecimiento del sistema inmunológico a partir de dos variedades de mortiño (Vaccinium myrtillus) y (Vaccinium meridionale)
(Guaranda. Universidad Estatal de Bolívar. Facultad de Ciencias Agropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente. Carrera de Ingeniería Agroindustrial, 2022) Arias Tualombo, Leidy María; Hidalgo Aguilar, Verónica Estefanía; Gaibor Chávez, Juan Alberto
El mortiño (Vaccinium meridionale) es un fruto nativo del este de Norteamérica y del sureste de Canadá, se lo ha cultivado en todo el mundo, especialmente en países de clima templado y tienen un sabor ácido-dulce o ácido, posee un color negro morado y pueden consumirse como frutas frescas y también en productos derivados como saborizantes de panadería, rellenos de pastelería, zumos, yogurt, etc. Este fruto tiene altas concentraciones de compuestos bioactivos como polifenoles, antioxidantes, antocianinas y flavonoides con potenciales efectos beneficiosos para la salud humana ayudando a fortalecer el sistema inmunitario. El objetivo de la presente investigación fue elaborar un concentrado soluble orientado al fortalecimiento del sistema inmunológico a partir de dos variedades de mortiño (Vaccinium myrtillus) y (Vaccinium meridionale). Para su realización se aplicó un diseño completamente aleatorizado en arreglo factorial AxBxC (3x2x2) con tres repeticiones. La materia prima se obtuvo en la Parroquia Salinas perteneciente a la Provincia Bolívar durante el mes de noviembre. Se realizó el análisis proximal y elemental de la materia prima donde se observa un contenido de humedad de 90,40%, ceniza de 2,03%, grasa de 0,14%, fibra de 5,99%, proteína de 4,65%, pH de 3,40 y ºBrix de 14. Se aplicó al pretratamiento de fruta fresca un baño de inmersión de 10 min mediante una solución osmótica relación fruta-jarabe. Se evaluó la pérdida de agua, ganancia de sólidos solubles, cantidad de polifenoles totales y antioxidantes. Las mejores condiciones para secar los frutos son miel de abeja, 50°Brix a 50ºC donde presentó el porcentaje máximo de cantidad de polifenoles totales 74,05mg GAE/g muestra, por otro lado, los frutos de mortiño osmodeshidratado con Sacarosa 50°Brix a 70°C presentó el porcentaje máximo de cantidad de antioxidantes 488,35mmol ET/g muestra, demostrando que el pretratamiento de inmersión tiene un efecto significativo en la cantidad total de polifenoles y antioxidantes.
Evaluación de la extración de aceites esenciales de tres especies vegetales, marco (Franseria artemisioides), ruda (ruta graveolens) y pumin (Bistropogum mollis), en el cantón Guaranda mediante la aplicación de dos métodos
(Guaranda. Universidad Estatal de Bolívar . Facultad de Ciencias Aropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente . Ingeneiría Agroindustrial, 2019) Guamán Manzano, Kerly Mirella; Tiamba Calero, Olga Carola; Gaibor Chávez, Juan Alberto
Esta investigación se desarrolló en la Universidad Estatal de Bolívar, Laboratorio del Departamento de Investigación tuvo como objetivo general: Evaluar la extracción de aceites esenciales de Marco (Franseria artemisioides), Ruda (ruta graveolens) y Pumin (Bistropogum mollis), mediante la aplicación de dos métodos: soxhlet y fluidos supercríticos. Se aplicó un diseño completamente aleatorizado (DCA) en arreglo factorial 3 x 2 con 4 repeticiones con un total de 6 tratamientos y 24 unidades experimentales; fueron descritos mediante análisis de varianza (ADEVA) para comparar el efecto de los factores; pruebas de rangos múltiples para determinar cuáles medias fueron significativamente diferentes de las otras y gráficos de interacción de factores para establecer relación existente entre los factores de estudio y las respuestas experimentales. El mejor proceso de extracción fue el soxhlet por su versatilidad y rendimiento óptimo mejorando la extracción en comparación con la extracción por fluidos supercríticos pues este tiene un alto costo de operación. Se obtuvo aceite esencial de Marco, Ruda y Pumin por medio del método de extracción soxhlet y extracción por fluidos supercríticos, se realizó el análisis de varianza (ANOVA) encontrándose que al nivel de significancia (0.05) existen diferencias estadísticas significativas en el índice de refracción (0.000), gravedad específica (0.0218), densidad (0.000) y rendimiento (0.000). a extracción por el método soxhlet fue la técnica más adecuada para la obtención de aceites esenciales pues su rendimiento fue del 42% comparado con el método de extracción por fluidos supercríticos que alcanzó un 2,95%. La Ruda presentó el mejor rendimiento de aceite esencial con 25,46% en comparación con el Pumin 23,55% y 18,42% del Marco. Además, la extracción por el método soxhlet presentó el menor índice de refracción (1.50), la menor densidad (0,84750 g/cm3) y menor gravedad específica (0,748142), factores que determinan la calidad del aceite esencial. El método de extracción Soxhlet obtuvo un costo beneficio de 1,74 USD en comparación con el método por fluidos supercríticos que presenta un valor de 0,79 USD, pues el equipo, materiales y reactivos encarecen su funcionamiento.
Obtención de aceites esenciales a partir de pino (Pinus), eucalipto (Eucalyptus), menta (Mentha), caléndula (Caléndula officinalis), y su aplicación en la elaboración de una crema con fines terapéuticos
(Guaranda. Universidad Estatal de Bolívar. Facultad de Ciencias Agropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente. Carrera de Ingeniería Agroindustrial, 2024-04-04) Pupiales Martínez, Sara Aurora; Torres Cando, Tahina Elizabeth; Gaibor Chávez, Juan Alberto
El objetivo de la investigación fue aprovechar los aceites esenciales a partir del Pino (Pinus), Eucalipto (Eucalyptus), Menta (Mentha), Caléndula (Calendula officinalis), y su aplicación en la elaboración de una crema con fines terapéuticos. Se realizó una revisión bibliográfica acerca de las materias primas (hojas), los métodos de extracción de los aceites esenciales a través de la destilación por el método de Soxhlet e Hidrodestilación. La cromatografía de gases para la determinación del porcentaje de los compuestos químicos constituyentes los de los aceites esenciales y los modelos matemáticos que se pueden aplicar dentro del proceso de destilación. La materia prima se obtuvo de la zona central y norte de la ciudad de Guaranda-Ecuador. La parte experimenta se realizó en las instalaciones del laboratorio de investigación que está ubicado en la facultad de Ciencias Agropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente. Se empleó el diseño completamente aleatorizado AxB (4x2), con tres repeticiones, donde los factores de estudio fueron las especies vegetales con cuatro niveles, con el método de extracción con dos niveles. Se aplicó la destilación por el método de Soxhlet e Hidrodestilación con un proceso de extracción de 6 a 8 horas dependiendo de la especie vegetal y el tiempo de destilación por hidrodestilación es de 60 min y por Soxhlet es de 120 min. Las variables de respuesta fueron pH, densidad, índice de refracción, índice de acidez. Se obtuvo un volumen de 30 ml mediante hidrodestilación, el pH fue de (pino 4,52; eucalipto 6,62; menta 5,1; caléndula 6,13), la densidad fue de (pino 0,86; eucalipto 1,00; menta 0,91; caléndula 0,95), el índice de refracción fue (pino 1,48; eucalipto 1,46; menta 1,46; caléndula 1,45) y el índice de acidez fue (pino 1,1; eucalipto 3,11; menta 2,22; caléndula 2,24). Se identificaron los componentes principales en los aceites esenciales como son α-Pinene, (D)- y L-β-Pinene encontrados en el (pino, eucalipto y menta), Promane, 1,3-bis(octadecyloxy)- (caléndula). Para la elaboración de la crema terapéutica se tomó el mejor tratamiento acorde es el T4 (3,33% E, 90 % P, 3,33 %M y 3,33% C), por lo tanto, se realizó pruebas invitro mediante glóbulos rojos (sangre) para así obtener los resultados del antinflamatorio en la crema terapéutica.
Obtención de bioetanol a partir del banano variedad orito (Musa acuminata aa) en dos estados de madurez
(Guaranda. Universidad Estatal de Bolívar . Facultad de Ciencias Aropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente . Ingeneiría Agroindustrial, 2018) Punina Punina, Sara Beatriz; Ríos Zurita, Darwin Ernesto; Gaibor Chávez, Juan Alberto
La presente investigación fue obtener bioetanol a partir de la cáscara del orito (Musa acuminata aa) en dos estados de madurez, mediante un proceso de hidrólisis con ácido sulfúrico diluido previo a la etapa de fermentación, con el propósito de generar un biocombustible de segunda generación. Se trabajó en tres etapas. Primo: se estimó el estado de madurez hasta su descomposición mediante la coloración externa de la fruta, para selección previo de la cáscara (maduro y maduro pasado), luego se caracterizó físico, química y estructural, el estado maduro pasado cuenta con mayor capacidad de fuente de carbono sobre material lignocelulósico para conversión de azúcares reductores. Segundo: se realizó una hidrólisis ácida, utilizando la cáscara con dos estados de secado (fresca y seco), en condiciones establecidas por el método en producción de azúcares fermentables, Para la evaluación del mejor tratamiento se empleó un diseño 2X2X3 en arreglo factorial, donde se evidenció la glucosa por medio del método fotométrico de Somogyi-Nelson, la máxima concentración alcanzada fue 318.70 g/l, (cáscara seca + maduro pasado + 6.5 % ácido sulfúrico) del mejor tratamiento. Tercero: involucró la fermentación anaerobia, utilizando la levadura Saccharomyces cerevisiae, se ajustaron los parámetros correspondientes: temperatura 30 °C; pH, 4.5 y agitación orbital 200 rpm, para su posterior conversión a bioetanol. Mediante balance de masa y en función del ADEVA, se determinó el mejor tratamiento sobre el rendimiento de bioetanol con un valor 4.16 mg/g (cáscara fresca + maduro pasado + 6.5 % ácido), por cada 100 gramos de cáscara.
Obtención de snack alimenticio a partir de cuatro variedades de papa (Solanum tuberosum L), utilizando aceites esenciales de rizomas
(Guaranda. Universidad Estatal de Bolívar. Facultad de Ciencias Agropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente. Carrera de Ingeniería Agroindustrial, 2024-02-15) Toapanta Guzman, Doris Emilia; Yantalema Rea, Katty Lorena; Gaibor Chávez, Juan Alberto
El objetivo de la investigación fue obtener un snack alimenticio a partir de cuatro variedades de papa (Solanum tuberosum L), utilizando aceites esenciales de rizomas. Se realizó una revisión bibliográfica acerca de la materia prima, métodos de extracción, destilación arrastre de vapor y criterios de calidad del aceite esencial. La materia prima se obtuvo de la zona central y norte del Cantón Guaranda por su valor nutricional su manejo agroindustrial y su comercialización. Se aplicó un diseño experimental en arreglo factorial AxB (2x2). Las variables de respuesta evaluadas para el aceite fueron rendimiento en volumen, densidad, y actividad antioxidante. En lo relacionado con el aceite esencial del rendimiento en volumen el mejor tratamiento fue T4. En la densidad el mejor tratamiento fue T2 y en actividad antioxidante el mejor tratamiento fue T3-T4. Las variables de respuesta para el snack fueron análisis sensorial, actividad antioxidante. Para la determinación de los principales componentes antioxidantes se utilizó técnica de ABTS. Para determinación de calidad del aceite esencial se realizó la densidad y índice de refracción obteniendo; una densidad para aceite esencial de jengibre de 0,87g/ml y para el aceite esencial de cúrcuma 0,92g/ml indicando que mientras menor densidad en el aceite esencial de mejor será calidad; en el índice de refracción se obtuvo para aceite esencial de jengibre 1,49nD y para aceite esencial de cúrcuma 1,51nD, en el cual se evidencia la pureza del aceite, el grado de saturación y el contenido de ácidos grasos y para cromatografía de gases (GC-MS) se presentó componentes volátiles similares los cuales son (Zingiberene, Curcumene, Tumerone). En lo relacionado con el snack alimenticio en el análisis sensorial los mejores tratamientos fueron T3-T4-T7-T8 y en actividad antioxidante el mejor tratamiento fue T4 (variedad Super chola con atomización de aceite esencial de cúrcuma) y T8 (variedad Única con atomización de aceite esencial de cúrcuma).
Obtención de una bebida antioxidante a partir de mortiño (Vaccinium meridionale) y mora (Rubus ulmifolius)
(Guaranda. Universidad Estatal de Bolívar. Facultad de Ciencias Agropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente. Carrera de Ingeniería Agroindustrial, 2022) Chochos Chimbo, Margarita Cristina; Maldonado García, Ricardo Serafín; Gaibor Chávez, Juan Alberto
El mortiño (Vaccinium meridionale) y la mora (Rubus ulmifolius), son frutos que poseen altas concentraciones de compuestos bioactivos como polifenoles, antioxidantes, antocianinas y flavonoides, potenciales efectos beneficiosos para la salud humana. Los objetivos de esta investigación fue caracterizar la materia prima por medio de análisis físico químico, determinar el mejor tratamiento de los diferentes factores con sus niveles, realizar la evaluación sensorial de los mejores tratamientos y la capacidad antioxidante, polifenoles totales, posterior para obtener una bebida antioxidante. Se consideraron tres factores de estudio, factor A (combinación de frutos), el factor B (tipo de secado), y el factor C (tipo de edulcorantes). Se evaluó la concentración de polifenoles totales según el método de Folin-Ciocalteu la actividad antioxidante mediante el método de ensayo de actividad antioxidante total (ABTS). Los datos obtenidos muestran que el mejor tratamiento con mayor concentración de polifenoles totales y actividad antioxidante fue el deshidratado de frutas posee mayor concentración de antioxidantes con un valor de 686,107 μmol de Trolox/muestra y finalmente la concentración de polifenoles se realizó por el método Folin-Ciocalteu, demostró tener una concentración de 35,3083 mg ácido gálico/100g muestra T3 código (a1b1c3), con la descripción, 50 % mortiño + 50 % mora + deshidratado + sacarosa. El de mayor probabilidad fue el nivel de significancia (0.05), por lo tanto, se aceptó la hipótesis alterna determinando que el tipo de secado y tipo de edulcorante influyen en la actividad antioxidante, polifenoles totales de la bebida con un nivel del 95 %.
Perfil Termoquímico De La Biomasa Residual De Tres Especies Vegetales De La Provincia Bolívar Como Fuente De Energía Renovable.
(Universidad Estatal de Bolívar, 2018-12-31) Gaibor Chávez, Juan Alberto; Sanaguano, Herminia del Rosario; Niño, Zulay
El Grupo de Investigación de la Biomasa del Departamento de Investigación de la Universidad Estatal de Bolívar, ha realizado investigaciones acerca del potencial energético de biomasas residuales de distintos cultivos agrícolas y forestales en la Provincia de Bolívar, entre los que resalta estudios de la biomasa residual de los residuos de maíz suave (Gaibor J, 2016), de la poda de árboles de naranja (Velázquez B, Gaibor J, 2016), de los residuos de cosecha de arveja, trigo, cebada, papa, chilca y lechero (Velázquez M, Gaibor J, 2016); y se continua en los estudios de diferentes residuos de cosecha o de poda de otras especies vegetales; además se ha realizado estudios sobre la fermentabilidad de la caña de azúcar para la obtención de etanol (Velázquez M, Gaibor J, Pérez S, 2016). La presente investigación es una continuación del estudio de diversas especies; en este caso es el estudio de especies tales como: álamo (Populus alba ssp. boianna); lechero (Euphorbialaurifolia), y, el árbol del café (Coffea robusta), como fuente de energía renovable. La biomasa residual procedente de la agricultura en la provincia Bolívar constituye un recurso potencialmente aprovechable como fuente de biocombustibles y otros subproductos. Sin embargo, no ha sido utilizado hasta ahora, debido a que presenta diferentes dificultades técnicas, así como por la carencia de suficiente información sobre la cantidad y calidad para su transformación. Su gestión energética podría suponer un ingreso adicional para los agricultores, que por un lado comercializarían la cosecha alimentaria, y por otro comercializarían estos residuos como fuente de energía, materia prima, o subproductos elaborados, al tiempo de rentabilizar las operaciones de mantenimiento dentro de una gestión sostenible. Esto fortalecerá los lineamientos del Plan Nacional de Buen Vivir.
Transesterificación alcohólica de aceites comestibles reciclados elaborando biodiesel.
(Universidad Estatal de Bolívar, 2016-07-08) Sanaguano Salguero, Herminia; Gaibor Chávez, Juan Alberto; Pomagualli, Darwin; Moposita, Diego
Enfatizará el estudio metodológico en la obtención y análisis de biodiesel empleando aceites comestibles reciclados (ACECORE).