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Influencia del proceso de fermentación sobre las características de calidad del grano de cacao (Theobroma cacao)
Get PDFLa fermentación del cacao durante el proceso de beneficio es una etapa que determina la calidad final del grano. En este sentido, este trabajo se desarrolló con 3 estudios acerca de cómo influye de la fermentación sobre algunas características finales de los granos de cacao. Los estudios se llevaron a cabo en 3 lugares geográficos diferentes. El primer se realizó en el departamento de Arauca y tuvo como objetivo identificar las principales actividades que desarrollan los agricultores de la región durante la fermentación y cómo estas actividades determinan la calidad fisicoquímica y sensorial del grano. El segundo estudio tuvo lugar en la isla de Trinidad y Tobago, allí se evaluaron dos sistemas de fermentación; un fermentador rotatorio y un cajón de madera. Por último se determinó la influencia de la frecuencia de volteo y la duración de la fermentación sobre los granos de cacao; este último estudio se hizo en la ciudad de Medellín con cacao cosechado en el municipio de San Roque-Antioquia.Abstract: The cocoa fermentation during the process of postharvest is a stage that determines the final quality of the cocoa beans. In this sense, this work was developed with 3 studies about how influences the fermentation on some final characteristics of the cocoa beans. The studies were conducted in 3 different geographic locations. The first was carried out in the department of Arauca and aimed to identify the main activities developed by farmers in the region during fermentation and how these activities determine the physical and chemical quality of the cocoa beans. The second study was done in Trinidad and Tobago Island, where two fermentation systems were evaluated; a rotary fermenter and a wooden Box fermenter. Finally, the influence of the turning frequency and the duration of the fermentation on the cacao beans were determined; this last study was done in Medellin city with cacao harvested in the San Roque-Antioquia cityMaestrí
Estudio del refinado de pastas de papel utilizando métodos biotécnológicos (enzimas)
Get PDFLa presente tesis se enmarca en una de las líneas de investigación del Departamento de Ingeniería Textil y Papelera que se orienta a la Aplicación de la Biotecnología en los Procesos de Fabricación del Papel, en particular la aplicación de métodos biotecnológicos en la operación de Refinado para potenciar la modificación superficial de las fibras celulósicas mediante la utilización de enzimas, de manera que una respuesta positiva generará la obtención de una etapa de "biorefinado" aportando ventajas en la disminución del consumo energético -requerido por el refinado mecánico- y en la consecución de tecnologías limpias que cumplan con las leyes medioambientales.En la investigación de nuevas técnicas biotecnológicas (enzimas) que se introducen en la operación de refinado se utilizan enzimas hidrolíticas (celulasas), y debido al gran auge de las enzimas oxidativas (lacasas) en los procesos de bioblanqueo se estudia la influencia indirecta que puede realizar sobre la morfología de las fibras y consecuentemente en el proceso de refinado y la calidad del papel. Los efectos de estas enzimas son evaluados en pastas kraft con secuencias de blanqueo ECF y TCF de Eucalyptus globulus.La obtención de una etapa de "biorefinado" está influenciada por la efectividad de las enzimas en favorecer el proceso de refinado y, al mismo tiempo, depende de las variables del proceso, siendo la materia prima uno de los parámetros más importantes que modifica la aptitud al refinado; así lo revela el comportamiento diferencial de las pastas ECF y TCF donde la severidad de los procesos de obtención (cocción y blanqueo) confieren propiedades específicas a las fibras y, de acuerdo a las condiciones de operación, causarán mayor o menor alteración sobre la morfología de las fibras, de manera que estas alteraciones condicionaran la aptitud al refinado de las pastas. La comparación de los dos tipos de pastas permite afirmar que la secuencia TCF causa mayor cambio estructural en las fibras y, como consecuencia, se obtiene una más rápida respuesta en la operación de refinado.En la pasta ECF, al potenciar su respuesta al refinado con la aplicación de la enzima Cel9B (1,4-β endoglucanasa) de Paenibacillus barcinonensis se revela un valor añadido al conseguir una aceleración de los efectos primarios y secundarios del refinado, y fenómenos como la mayor hidratación en la matriz interna de las fibras favorecen los mecanismos de cohesión interfibrillar que generan resistencia en el papel. Existe un efecto de biorefinado, respuesta que permite catalogar a la enzima Cel9B como "coadyuvante del refinado", su aplicación permite reducir la energía de refinado para conseguir determinadas propiedades de resistencia. En las pastas TCF la acción de Cel9B también genera cambios morfológicos en las fibras, verificando así su actuación sobre las fibras celulósicas. Para evaluar la posibilidad de un sinergismo entre celulasas que incremente el efecto individual de la enzima Cel9B en el refinado se estudia el sistema endo-exo entre endoglucanasas (Cel9B) y exoglucanasas (Cel48C); este posible efecto sinérgico se descarta ya que no se obtienen propiedades de resistencia superiores al efecto individual de la celulasa Cel9B.La etapa de biorefinado con la enzima Cel9B permite identificar en su estructura modular [GH9-CBD3c- Fn3-CBD3b] el dominio responsable de la modificación superficial de las fibras. La aplicación de las celulasas recombinantes de Cel9B: dominio catalítico [GH9-CBD3c], dominios de unión a celulosa [Fn3- CBD3b] y [CBD3b] revelan que la mayor contribución del efecto de biorefinado se debe a la actuación del dominio catalítico [GH9-CBD3c], resultados innovadores que demuestran que la aplicación de esta celulasa recombinante produce resistencia en el papel con una mejor respuesta en la resistencia al desgarro en comparación a la enzima completa Cel9B.Con respecto a la aplicación de la enzima lacasa de Trametes villosa junto con el mediador HBT -1- hidroxibenzotriazol- se encuentra que el sistema lacasa-mediador oxida la celulosa de las pastas blanqueadas (generación de grupos carbonilo) y modifica el contenido de los ácidos carboxílicos presentes en la pasta TCF, y a su vez las propiedades electrocinéticas; estos resultados se vinculan a la remoción parcial de los ácidos hexenurónicos [HexAs]. También se ha encontrado que el sistema lacasamediador no degrada la celulosa, por consiguiente su influencia en el refinado de la pasta TCF se considera positiva.La remoción de los ácidos hexenurónicos con el sistema lacasa-mediador cobra especial interés al verificar su influencia en las determinaciones del número kappa y en la estabilidad de las propiedades ópticas; así el sistema lacasa-mediador reduce la reversión de la blancura por su efecto en la eliminación de los HexAs. El estudio de termoamarillamiento y fotoamarillamiento de la pasta TCF pone en evidencia la interferencia de los HexAs en la reversión de la blancura, siendo la aplicación del sistema lacasamediador una alternativa potencial para obtener papeles permanentes y resistentes. Además la remoción de HexAs modifica las propiedades de las pastas en la operación del refinado, un efecto muy importante se observa al aumentar la drenabilidad para un valor específico de resistencia manteniendo la energía requerida en el refinado.The present thesis is placed within the frame of one of the lines of research of the Paper and Graphic Research Group (CIPAGRAF) -Department of Textile and Paper Engineering (DETIP), Technical University of Catalonia (UPC)-. The study is orientated to the Application of the Biotechnology in the Paper Manufacturing Processes. It deals with the application of biotechnological methods in the refining operation to promote the modification of the cellulose fibers by means of the utilization of enzymes. The goal is to get a stage of "biorefining" contributing to the decrease of the energy consumption - needed by the mechanical refining - and in the use of clean technologies that comply with the environmental laws.In the research of new biotechnological techniques (enzymes) hydrolytic enzymes (cellulases) are used.Also, due to the growing importance of oxidative enzymes (lacases), it is studied their influence on fibers, on refining and in the quality of paper.The effects of these enzymes are evaluated in ECF and TCF kraft pulps of Eucalyptus globulus.Biorefining depends of the efficacy of enzymes to enhance the refining process. At the same time the raw material highly influence the refining process. That is proved by the differences of refining behaviour shown by the ECF and TCF pulps.The different severity of the production processes (pulping and bleaching) gives specific properties to the fiber, as they cause different alterations of their morphology. These alterations determine the refining aptitude of the pulps. The comparison of both types of pulps (ECF and TCF) allows to affirm that the sequence TCF causes major structural changes in the fibers and, as a consequence, a more rapid response is obtained in the refining operation.The enzyme Cel9B (1,4- β endoglucanase) of Paenibacillus barcinonensis promotes a significant response in the refining of the ECF pulp, this fact is revealed by an increase of the primary and secondary refining effects. Phenomena like the higher hydration in the internal matrix of the fibers aids the mechanisms of interfibrillar cohesion that generate the mechanical resistance in the paper.This biorefining effect allows to catalogue the enzyme Cel9B as a "refining helper" or "booster". Its application allows to reduce the refining energy and, also, to obtain certain strength properties.In the TCF pulp the action of Cel9B also generates changes in the refined fibers.To evaluate the possibility of a synergistic effect between cellulases that increase the individual effect of the enzyme Cel9B, the system endoglucanase (Cel9B) - exoglucanase (Cel48C) was studied. The possible synergistic effect was discarded since the strength properties attained are not higher than the individual effect of the cellulase Cel9B.The biorefining stage with enzyme Cel9B allows to identify the responsible domain of the fibers modification in its modular structure [GH9-CBD3c-Fn3-CBD3b]. The application of recombinant cellulose Cel9B: catalytic domain [GH9-CBD3c], cellulose-binding domains [Fn3-CBD3b] and [CBD3b] shows that the greatest contribution of the biorefining effect is due to the performance of catalytic domain [GH9 - CBD3c]. These innovative results show that the application of this recombinant cellulase produces increases of paper resistance, specially in tear strength in comparison with the complete enzyme Cel9B.DOCTORAT EN ENGINYERIA TÈXTIL I PAPERER
Efecto antimicrobiano del aceite esencial del tomillo (Thymus vulgaris) sobre la contaminación de Listeria monocytogenes en queso Ricotta
Get PDFSe evaluó el uso del Aceite Esencial (AE) del tomillo como un aditivo alimentario, con el objetivo de otorgar efecto antimicrobiano, prolongando la vida de anaquel del queso Ricotta. El efecto biocida es atribuido principalmente a la acción de los componentes bioactivos sobre la membrana celular de algunas bacterias. Por ende se llevó a cabo la extracción del AE de tomillo (Thymus vulgaris) a través del método de arrastre por vapor, alcanzando rendimientos cercanos al 0.6%. La caracterización del quimiotipo demostró que el componente activo mayoritario es el Timol con una abundancia relativa de 30.97%. Con respecto al efecto antimicrobiano, contra la actividad patógena de Listeria monocytogenes; se desarrolló un protocolo de prueba In Vitro donde a través de la formación de halos de inhibición se determinó la menor concentración con efecto inhibitorio. El aceite esencial de tomillo presentó actividad al ser usado en concentraciones no menores del 1.6%, mostrando halos de inhibición de 11.67 mm. El queso Ricotta formulado con AE de tomillo, presentó características fisicoquímicas propias de un queso firme/semiduro descremado. En cuanto al perfil sensorial, el queso con AE presentó calidad alta en aspectos como textura y apariencia general. La evaluación microbiológica a las 48 horas de elaboración cumplió con los requerimientos exigidos por la normatividad colombiana (Resolución 02310 y NTC 750). La prueba de estabilidad microbiológica realizada durante un periodo de 28 días, determinó que el recuento de L. monocytogenes pasó de valores de 1.5x106 UFC/g a valores de 5000 UFC/g al día 14 de evaluación.Abstract: The use of essential oil (EO) of thyme as a food additive was evaluated with the aim of providing an antimicrobial effect for prolonging the shelf life of Ricotta cheese. The biocidal effect is chiefly attributed to the action of bioactive compounds on the cell membrane of some bacteria. Thus, the EO extraction of thyme (Thymusvulgaris) was carried out through the steam stripping method, reaching yields close to 0.6%. Chemotype characterization showed that the majority active component is Thymol with a relative abundance of 30.97%. Regarding antimicrobial effect against the pathogenic activity of Listeria monocytogenes, the test protocol was developed In Vitro of the Minimum Inhibitory Concentration (MIC), which determined that the essential oil of thyme has activity when used in concentrations no less than 1.6%, showing halos of inhibition of 11.67 millimeters. Ricotta cheese made with thyme AE, presented physicochemical characteristics typical of a firm/semi-hard skim cheese. As for the sensory profile, cheese with oil presented high quality in areas such as texture and overall appearance. Microbiologically, at 48 hours of preparation, the requirements established by Colombian law were fulfilled. Microbiological stability testing for cheese during 28 days of evaluation determined that L. monocytogenes counts went from values of 1.5x106 CFU/g to values of 5000 CFU/g during 14 days of assessment.Maestrí
Development of mycelium-based biomaterial and wood waste for the construction field
No full textIlustraciones, graficas, tablasEsta investigación evalúa el desarrollo de un biomaterial a base de micelio y residuos madereros, como iniciativa hacia la mitigación de la degradación ambiental que genera el campo de la construcción, responsable del 37% de las emisiones totales de CO2. El micelio es la estructura vegetativa en forma de red de hongos descomponedores de compuestos lignocelulósicos, a través de enzimas que excreta la pared celular de sus filamentos llamados hifas, que rompen los polímeros del sustrato en el que se encuentra en moléculas de fácil absorción, generando una especie de aglutinante natural. Debido a esta capacidad, el micelio ha sido de gran interés investigativo en el desarrollo de materiales con aplicación en diversos campos, como el del arte, la arquitectura, la construcción, entre otros. Para este caso, se preparan muestras con un sustrato conformado por desechos madereros, obtenidos de la industria maderera local. Las muestras cultivadas son procesadas con dos tipos de recubrimientos y sometidas a pruebas mecánicas: ensayo de compresión simple para conocer su capacidad a compresión, y ensayo de placas calientes para la determinación de la conductividad térmica. Se realizan pruebas complementarias para conocer el coeficiente de absorción acústico y el porcentaje de absorción de agua. El resultado es un material liviano semejante al poliestireno expandido, presenta conductividad térmica baja, k = 0.082 W/mk y un coeficiente de absorción acústica de 0.90 para un rango de frecuencia entre 250-2000 Hz, valores que pueden competir materiales termo-acústicos que no estén en contacto con el agua, ya que puede absorberla con rapidez. En conclusión, el biomaterial tiene potencial en el campo de la construcción sostenible en desarrollos de paneles que funcionen de aligerantes del hormigón o como absorbentes de calor y ruido. (texto tomado de la fuente)This research evaluates the development of mycelium-based biomaterial and wood waste, as an initiative towards the mitigation of environmental degradation generated by the construction field, which is responsible for 37% of total CO2 emissions. Mycelium is the vegetative structure of fungi, with filamentous cells called hyphae which are capable of degrading lignocellulosic compounds through a variety of enzymes that can break down biological polymers into easily absorbed molecules, generating a kind of a natural binder. Due to this capacity, mycelium has been of great research interest in the development of materials with applications in various fields, such art, architecture, and construction materials, among others. The substrate used to grow the biomaterial comes from wood waste from the local wood industry. The cultured samples are processed with two types of coatings and subjected to mechanical test: a simple compression strength test to determine their compressive strenght and a hot plate test to determine their thermal conductivity. Additional tests are conducted to determine the acoustic absorption coefficient and the percentage of water absorption. The result is a lightweight material similar to expanded polystyrene, with low thermal conductivity (k = 0.082 W/mK) and an acoustic absorption coefficient of 0.90 for a frequency range between 250-2000 Hz. These values can compete with thermal-acoustic materials that are not in contact with water, as it can rapidly absorb it. In conclusion, the biomaterial has potential in the field of sustainable construction for developing panels that act as lightweight concrete additives or as heat and noise absorbers.MaestríaMagíster en ConstrucciónBiomaterialesÁrea Curricular de Construcción y Hábita
Development of a flexible film based on Purple Yam Flour and Nanoparticles obtained by aqueous Counter Collision.
Get PDFilustraciones, diagramasLa investigación tiene como eje principal el desarrollo de un bioplástico biobasado en harina de ñame morado (Dioscorea alata), utilizando su contenido de antocianinas como indicador de pH. Se proyecta un material antiestático, aislante, amortiguador, resistente y completamente biodegradable y/o compostable. Para llevar a cabo el proceso, se inicia con la extracción del pigmento (Antocianinas) presente en la harina, y caracterización físico química de las antocianinas mediante extractos asistidos por ultrasonido, en el cual se evaluaron las mejores condiciones de extracción variando temperatura (30, 50 y 70 °C), amplitud (20, 40 y 60%) y relación Etanol: Agua (80:20 y 50:50). Adicionalmente se procedió con la extracción de nanopartículas de harina a través de un proceso mecánico llamado (Contra Colisión Acuosa). Para esto, se llevó a cabo la descomposición del material utilizando 1.5, 2.0 y 2.5% en relación agua: harina bajo una presión de 200 MPa. Finalmente se procedió con el desarrollo de las películas; donde se evaluaron el contenido de nanopartículas (5, 15 y 25 %), utilizando 15% glicerol con respecto al peso de la harina, la cual fue de 2% como etapa de formulación. Las películas desarrolladas, fueron caracterizadas morfológica, mecánica y superficialmente. Toda la investigación, se llevó a cabo garantizando que el producto final cumpliera con las especificaciones y normativas pertinentes basadas en las pruebas estándares ASTM; potencializando la cadena productiva del ñame morado (Dioscorea alata), generando valor agregado y su aprovechamiento integral para el desarrollo de biomateriales, obteniéndose resultados relevantes, nanopartículas de hasta menos de 100 nm, películas resistentes reflejando una resistencia a la tensión de más de 7.0 MPa, y características hidrofóbicas. Además de contenidos de antocianinas de más de 22 ppm, y la aplicación de una nueva técnica de extracción de nanopartículas para polímeros como la harina. (Texto tomado de la fuente)The main objective corresponded to the development of a bioplastic biobased on purple yam (Dioscorea alata) flour, using its anthocyanin content as a pH indicator with addition of nanoparticles extracted by a mechanical process; in order to obtain a smart, resistant and completely biodegradable and/or compostable material. The first step was the extraction of anthocyanins in the flour; therefore, a characterization was performed using ultrasound assistance as extraction method, where the best conditions were evaluated applying different temperatures, amplitude and ethanol: water ratio. Then, the extraction of flour nanoparticles was performed through a mechanical process called “Aqueous Counter Collision” or ACC. The decomposition of the material was carried out using specifics concentrations of water: flour ratio. Finally, the development of the films using glycerol and flour was performed, where the content of nanoparticles was evaluated. Also, the anthocyanins content was evaluated as a pH indicator in the films as well. The films were characterized morphologically, mechanically and superficially, obtaining the best analysis through an-ANOVA. All the research was performed ensuring that the material obtained would give value to the purple yam production chain, and its utilization as a possible resource in the food packaging industry. The results obtained were relevant, nanoparticles down to less than 100 nm, resistant films reflecting a tensile strength of more than 7.0 MPa, and hydrophobic characteristics. In addition to anthocyanin contents of more than 22 ppm, and the application of a new nanoparticle extraction technique for polymers such as flour.MaestríaMagíster en Ingeniería AgroindustrialBiomaterialesÁrea Curricular en Ingeniería Agrícola y Alimento
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Get PDFWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
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