Browsing by Author "Tejada Meza, Kevin"
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Item Aprovechamiento de efluentes de la industria láctea como solución nutritiva para sistemas hidropónicos en la microcuenca lecherea de Ayaviri-Puno(Universidad Católica de Santa María, 2023-12-15) Ramirez Flores, Karina AlexandraLa industria láctea representa una de las agroindustrias a nivel mundial de más rápido crecimiento debido a la gran demanda de productos lácteos; sin embargo, es catalogada como una de las mayores fuentes de contaminación en el sector alimentario por el lactosuero residual generado. El presente trabajo de investigación tuvo como finalidad principal el aprovechamiento de forma sostenible del lactosuero generado en la microcuenca lechera de Ayaviri-Puno-Perú, evaluando el tratamiento óptimo (Coagulación-Floculación y precipitación alcalina) para su posterior uso como solución nutritiva para sistemas hidropónicos. Para ello, se realizó un estudio comparativo aplicando el lactosuero tratado como solución nutritiva en especies vegetales: Lactuca sativa, Brassica oleracea y Solanum lycopersicum, evaluando en ellas los parámetros de número de hojas, altura de la planta y raíz, diámetro del tallo, peso fresco y seco, ancho y largo de la hoja, entre otros. Por otro lado, se caracterizó fisicoquímicamente el efluente mostrando altos valores de Demanda Química de Oxígeno (DQO) (34511.9 mg/L) Demanda Biológica de Oxígeno (DBO) (4705.0 mg/L), dureza (1231.8 mg/L) y Sólidos Totales Disueltos (STD) (50850 mg/L). En este sentido, se determinó que la precipitación alcalina es el tratamiento idóneo, debido a que se lograron reducciones significativas de DQO (92.82%), DBO (75.58%), fósforo (22.12%), dureza (75.62%) y STD (48.26%), lo cual permitió su utilización como solución hidropónica después de su dilución en agua dulce, demostrando su similitud con soluciones hidropónicas comerciales. Por lo expuesto, las especies vegetales han demostrado respuestas positivas en los parámetros evaluados, destacándose particularmente en la dilución 1:20, en la cual se observaron resultados superiores en términos de número de racimos de Solanum lycopersicum en comparación con los obtenidos mediante el uso de una solución hidropónica comercial.Item Biorreactores para la producción de compuestos bioactivos polifenólicos a partir de tejidos vegetales: una revisión sistemática(Universidad Católica de Santa María, 2023-09-19) Alanoca Quispe, Brad GuzmanEn la actualidad, producir grandes cantidades de compuesto bioactivos en biorreactores con el fin de satisfacer la creciente necesidad de estos para tratar y prevenir enfermedades degenerativas, es un reto de ingeniería debido a los muchos factores operativos que se deben considerar al diseñar y ampliar dicha producción. La tecnología de cultivo in vitro de células vegetales ofrece múltiples ventajas en comparación con la extracción convencional de plantas enteras, no solo por evitar la sobreexplotación de especies vegetales, sino también por lograr mejores rendimientos y tener excelentes atributos de escalabilidad. La selección de la configuración del biorreactor depende de las propiedades intrínsecas del cultivo celular y de las consideraciones de ingeniería, que son esenciales para lograr la producción a gran escala de compuestos bioactivos. En este contexto, la revisión sistemática proporciona una evaluación completa de la producción de compuestos bioactivos polifenólicos, especialmente aquellos que tienen importancia y utilización comprobadas en las industrias farmacéuticas, prestando especial atención a los obtenidos a partir de cultivos de células vegetales. Finalmente, se presentan los aspectos de ingeniería relacionados con la configuración del biorreactor para cultivos de células vegetales, indicando el efecto de las condiciones de operación en la cinética y los fenómenos de transporte, y, por lo tanto, en la viabilidad celular y la producción de compuestos bioactivos. El análisis de ingeniería de las configuraciones de biorreactor revisadas para cultivos de células vegetales abrirá el camino para futuras investigaciones centradas en su escalado, para producir bioactivos de alto valor agregado.Item Evaluación de la eficiencia de biofloculantes obtenidos a partir de Opunta Ficus Indica, Hylocereus Undatus, Solanum Tuberosum y mezcla de ellos en la mejora de la calidad de aguas destinadas para consumo humano en el distrito de Samegua - Moquegua(Universidad Católica de Santa María, 2023-06-26) Arenas Pacheco, Kristell del Rosario; Mamani Carrillo, Guadalupe de los AngelesEn el presente trabajo de investigación se evaluó la eficiencia de biofloculantes obtenidos a partir de Opuntia ficus indica, Hylocereus undatus, Solanum tuberosum, y mezcla de ellos, como biofloculantes naturales extraídos a partir de residuos agroindustriales. Se trabajó con una muestra de agua para consumo humano y se realizó una comparación con un coagulante químico, sulfato de aluminio, para ello, se determinaron los parámetros de: turbidez, sólidos totales disueltos (STD) y conductividad eléctrica (CE), inicialmente se determinó una turbidez inicial de 25 NTU, 134 mg/L de STD y una CE de 268 μS/cm. Los resultados indicaron que al emplear el sulfato de aluminio a una dosis de 30 mg/L se alcanzó un porcentaje de remoción de turbidez del 98.08 ± 0.54%, sin embargo se optó por una menor concentración (20 mg/L), ya que altas concentraciones de aluminio genera daños en la salud, así mismo, al aplicar el biofloculante a base de Opuntia ficus indica, se tuvo como mejor dosis 50 mg/L logrando una remoción de turbidez al 97.37 ± 0.32%de la muestra de agua, para el biofloculante a base de Hylocereus undatus se obtuvo un 85.04 ± 3.37% de remoción de turbidez al emplear una dosis de 300 mg/L y al aplicar Solanum tuberosum a una dosis de 10mg/L, se observó un porcentaje de remoción de turbidez al 97.85 ± 0.73%, por otra parte, se realizaron las mezclas con los mejores biofloculantes que obtuvieron mayor porcentaje de remoción de turbidez (Opuntia ficus indica / Solanum tuberosum) y (Solanum tuberosum /sulfato de aluminio), en este caso la mejor mezcla fue de ambos biofloculantes a base de Opuntia ficus y Solanum tuberosum, a una dosis de 50mg/L/10 mg/L respectivamente, sin embargo esta mezcla alcanzó un porcentaje de remoción de turbidez del 91.63 ± 0.55% y la mezcla de Solanum tuberosum y sulfato de aluminio solamente alcanzó un porcentaje de remoción de turbidez de 88.29 ± 1.10%. Se pudo determinar que el uso de biofloculantes a base de residuos son altamente eficientes en remoción de turbidez.Item Evaluación de la exposición y ecotoxicidad en suelos contaminados por efluentes de curtiembres en la zona de Rio Seco - Arequipa utilizando el bioensayo de ecotoxicidad con Eisenia Foetida(Universidad Católica de Santa María, 2023-01-10) Medina Arias, Carlos AmadorLas industrias instaladas en el Parque Industrial Río Seco son muy importantes económicamente para la región Arequipa, sin embargo, es importante tener en cuenta los impactos al medio ambiente que pueden acarrear estos procesos cuando no se emplean buenas prácticas de responsabilidad ambiental por parte de los generadores y las autoridades. En esta investigación se realizó un análisis de la contaminación del suelo por efluentes industriales en la zona del Parque Industrial Rio Seco en Cerro Colorado, identificando las concentraciones de metales y sulfuros del terreno para posteriormente llevar a cabo un biomonitoreo de 3 puntos específicos del área afectada y un control, evaluando el efecto tóxico letal empleando distintas concentraciones de suelo contaminado (control, 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %) durante un periodo de 14 días en ensayos de toxicidad aguda sobre Eisenia foetida, dando como resultado una DL50 de 9.665 % ,16.554 % y 16.759 % para MSC-1, MSC-2 y MSC-3 respectivamente, además, se establecieron los efectos subletales de la exposición de los individuos a la contaminación, estos fueron cualitativos como comportamiento de enroscamiento, oscurecimiento y cuantitativos como la pérdida de peso y la evasión a la contaminación, en ambos se demostró una relación directamente proporcional entre el nivel de tratamiento y los parámetros. Para la evaluación de la exposición al riesgo ambiental se emplearon datos obtenidos de los ensayos de toxicidad aguda y del análisis químico de las muestras con ello determinó el coeficiente de riesgo ambiental (CR) dando como resultado la confirmación del riesgo para los metales analizados en esta investigación.Item Producción Biológica de Mezcla Gaseosa Combustible con Potencial Energético Empleando un Fotobiorreactor Anaerobio Automatizado (FBR/A-a)(Universidad Católica de Santa María, 2018-08-01) Ancco Mamani, Midwar Roly; Tejada Meza, KevinLa presente investigación tuvo como propósito producir biológicamente una mezcla gaseosa combustible con características potenciales para su aplicación en el sector energético, utilizando un fotobiorreactor anaerobio automatizado (FBR/A-a) el cual fue diseñado, construido y evaluado de acuerdo a los estudios previos realizados a la cepa bacteriana. La investigación se realizó en las instalaciones de la Universidad Católica de Santa María y fue financiada en su totalidad por fondos internos concursables del Vicerrectorado de Investigación. El estudio es de tipo descriptivo, con enfoque cuantitativo y de diseño experimental longitudinal, este inició con el aislamiento e identificación molecular del microorganismo nativo con capacidad de producir una mezcla gaseosa combustible presente en lodos de aguas estancadas utilizando medios de cultivo sintéticos, luego se realizaron estudios de parámetros cinéticos de crecimiento bacteriano y producción de gas empleando el modelo Logístico y Gompertz respectivamente, posteriormente se realizó el diseño y construcción de un FBR/A-a en el cual se llevó a cabo la evaluación de producción de la mezcla gaseosa combustible y desarrollo de biomasa, finalmente para culminar se caracterizó el gas obtenido. Se pudo identificar una cepa bacteriana con capacidad de producir gas, con tasa máxima microbiana de 0,044 h-1 y tasa máxima de producción de gas de 0,087 h-1, estos parámetros cinéticos son contrastables con diferentes tipos de microorganismo productores de mezcla gaseosa combustible, el FBR/A-a construido permitió obtener datos en tiempo real y evaluar el comportamiento de pH, oxígeno disuelto, ORP, temperatura, intensidad luminosa y velocidad de agitación en el proceso de producción de gas, la mezcla gaseosa obtenida tras un periodo de 292 horas, estuvo conformada en promedio de 32,92% de metano, 5,4% de dióxido de carbono, 13,46% de oxígeno, 29,6 ppm de ácido sulfhídrico y 47,24% de otros gases. Finalmente se puede precisar que la cepa bacteriana tiene la capacidad de generar mezcla gaseosa combustible, que debido a su composición a comparación con otros gases como el biogás resulta ser atractiva para desarrollar más investigaciones que permitan emplearla como una fuente energética limpia. Palabras clave: Cepa bacteriana, fotobiorreactor anaerobio, parámetros cinéticos, mezcla gaseosa combustible.Item Producción de Biopolimeros a partir de Residuos Agroindustriales: Una Revisión Sistemática(Universidad Católica de Santa María, 2024-03-18) Lizarraga Cardenas, Bryan MauricioLa producción de plásticos de un solo uso viene siendo una problemática medioambiental global que no presenta mejoría. Entonces, el estudio de fuentes alternativas a este problema surge como una necesidad casi obligada de los investigadores y la comunidad científica, en la actualidad la producción de nuevos biopolímeros a partir de residuos agroindustriales trae consigo una serie de ventajas a diferentes niveles tanto sociales, tecnológicos, económicos y ambientales que solucionarán esta problemática. Es importante profundizar acerca de los conceptos fundamentales tanto de la manufactura, síntesis, propiedades y clasificación de los polímeros, así como también de la naturaleza de la materia prima con la que se elaboran (biomasa lignocelulósica, aceites y otras macromoléculas), para que se logre un conocimiento claro y solido acerca de las propiedades particulares de cada uno de estos biomateriales. La diversidad de productos agroindustriales de nuestro país (palta, mango, plátano, yuca, papa, arroz, etc.) hace atractiva la implementación de plantas biotecnológicas y biorrefinerías que mediante procesos relacionados a la economía circular den valor agregado a los residuos, trabajo y desarrollo a la población. Las últimas tecnologías de vanguardia que se aplican en el mundo están obteniendo resultados prometedores y la producción a escala industrial de este tipo de biomateriales (PLA, PHA, PHB, PCL), viene avanzando a pasos agigantados, reflejados en las grandes compañías y empresas biotecnológicas que ya comercializan una amplia gama de biopolímeros. La presente revisión sistemática se llevó a cabo mediante una exhaustiva búsqueda bibliográfica en diversas bases de datos, incluyendo PubMed, Scopus, Web of Science y Google Scholar, utilizando palabras clave relevantes como "biopolímeros", "plásticos biodegradables", "residuos agroindustriales" y "economía circular". Se aplicaron criterios de inclusión específicos para seleccionar estudios primarios que abordaran la fabricación, propiedades y aplicaciones de biopolímeros derivados de materiales agroindustriales. En conclusión, esta revisión sistemática proporciona una visión integral de la metodología aplicada para la recopilación, selección y análisis de la literatura científica relevante en el campo de los biopolímeros derivados de recursos agroindustriales, destacando la importancia de este enfoque como una solución prometedora para abordar la problemática de los plásticos de un solo uso y promover prácticas sostenibles en la industria.