Luis Octavio González Salcedo - Alternativas de aprovechamiento de los residuos en la agroindustria

© Universidad Nacional de Colombia - Sede Palmira

Dirección de Investigación y Extensión

Facultad de Ingeniería y Administración

© Luis Octavio González Salcedo

Compilador

© Autores varios

Primera edición, noviembre de 2021

ISBN 978-958-794-621-5 (papel)

ISBN 978-958-794-623-9 (digital)

ISBN 978-958-794-622-2 (IBD)

Colección Pacífico

Serie Ingeniería

Sede Palmira

Coordinadora editorial - Sede Palmira

Thalía Stephanie Yumbla Ruiz

Edición

Editorial Universidad Nacional de Colombia

direditorial@unal.edu.co

www.editorial.unal.edu.co

Coordinadora editorial

Liliana Carolina Guzmán Ríos

Logo de la colección

Alexander Pereira Mosquera

Diseño de la colección

Ángela Pilone Herrera

Diagramación

Ricardo González Angulo

Fotografía de cubierta

Grupo de investigación Prospectiva Ambiental,

Universidad Nacional de Colombia - Sede Palmira

Conversión a ePub

Mákina Editorial

https://makinaeditorial.com/

Impreso y hecho en Bogotá, D. C., Colombia, 2021

Prohibida la reproducción total o parcial por cualquier medio sin la autorización escrita del titular de los derechos patrimoniales

Catalogación en la publicación Universidad Nacional de Colombia

Alternativas de aprovechamiento de los residuos en la agroindustria / Luis Octavio González Salcedo, compilador. -- Primera edición. -- Bogotá : Editorial Universidad Nacional de Colombia ; Palmira : Universidad Nacional de Colombia. Dirección de Investigación y Extensión. Facultad de Ingeniería y Administración, 2021.

1 CD-ROM (370) páginas : ilustraciones (algunas a color), diagramas, fotografías. –

(Colección Pacífico. Serie Ingeniería)

Incluye referencias bibliográficas al final de cada capítulo e índice temático ISBN 978-958-794-623-9 (e-pub)

1. Aprovechamiento de desechos 2. Desechos agrícolas 3. Conversión de residuos agrícolas 4. Agroindustria 5. Industria alimentaria 6. Biomasa 7. Materia prima 8. Fibras naturales 9. Productos de origen animal 10. Productos de origen vegetal I. González Salcedo, Luis Octavio, 1966-, compilador II. Serie

CDD-23 628.7 / 2021

FIGURA 1.1 Residuos y subproductos que resultan del procesamiento del café

FIGURA 1.2 Biorrefinería. Extracción de productos de valor agregado

FIGURA 1.3 Subproductos de los procesos de molienda en seco y en húmedo de maíz

FIGURA 2.1 a) Diagrama de fases presión-temperatura típico para un fluido y sus principales propiedades físicas en el estado gaseoso, líquido y en fase supercrítica. b) Diagrama esquemático de la instrumentación básica necesaria para operar un proceso de extracción con fluidos supercríticos

FIGURA 2.2 Ejemplos de las principales familias de compuestos encontrados en los extractos obtenidos empleando EFS de fuentes naturales

FIGURA 2.3 Superficie de respuesta para extracción de aceite de semillas de guanábana

FIGURA 2.4 a) Constante dieléctrica (ɛ) del agua en función de la temperatura. b) Diagrama esquemático de la instrumentación básica necesaria para operar un proceso de extracción con líquidos presurizados

FIGURA 2.5 Proceso secuencial de extracción de epicarpio de mango

FIGURA 2.6 Prototipo de extracción asistida con microondas

FIGURA 2.7 Rendimiento de extracción (%)

FIGURA 2.8 Extracción de fenoles totales

FIGURA 2.9 Colapso de la burbuja de cavitación y liberación del contenido de la planta en el proceso de extracción asistida con ultrasonidos

FIGURA 2.10 Superficie de respuesta en EAU para piel de mango como biomasa

FIGURA 3.1 Unidad isoprénica

FIGURA 3.2 Estructuras de carotenoides

FIGURA 3.3 Ruta biosintética de carotenoides

FIGURA 3.4 Estructuras básicas de flavonoides

FIGURA 3.5 Estructuras de antocianinas

FIGURA 3.6 Estructura de flavonoles

FIGURA 3.7 Biosíntesis de chalconas y flavanonas

FIGURA 3.8 Estructuras básicas de betalaínas

FIGURA 3.9 Ruta biosintética de betalaínas

FIGURA 5.1 Caracterización térmica de materiales orgánicos

FIGURA 5.2 Curva TGA de un material amiláceo para un proceso de descomposición térmica que ocurre en una única etapa

FIGURA 5.3 Ilustración geométrica de la ley de Bragg

FIGURA 5.4 Difractograma de rayos X de almidón de chontaduro

FIGURA 5.5 Espectros FTIR de muestras orgánicas

FIGURA 5.6 Algunos parámetros reológicos de sistemas pseudoplásticos

FIGURA 6.1 Esquema de las estrategias ascendentes y descendentes para la obtención de nanopartículas

FIGURA 6.2 Absorbancia y colores complementarios

FIGURA 6.3 Comparación de la absorbancia calculada (línea punteada) con la absorbancia medida (línea sólida) en nanopartículas de 20.4 nm de diámetro, en una concentración de 10-9 M

FIGURA 6.4 Espectro de UV-Vis de nanopartículas de oro de 15 nm sintetizadas usando el método de Turkevich y usando una concentración de 10-9 M

FIGURA 6.5 Tamaño de nanopartículas de plata (Ag) coloidal

FIGURA 6.6 Señales resultantes de las diferentes interacciones del haz de electrones con la muestra

FIGURA 6.7 Ejemplos de imágenes obtenidas con un SEM usando electrones secundarios y retrodispersados

FIGURA 6.8 Esquema de comparación entre el microscopio óptico y los microscopios electrónicos de transmisión y barrido

FIGURA 6.9 Ejemplos de imágenes de TEM y difracción de electrones

FIGURA 7.1 Publicaciones científicas en Scopus relacionadas con energías renovables (1978-2020)

FIGURA 7.2 Comparación de flujos de carbono en los sistemas energéticos convencionales y los SB

FIGURA 7.3 Clasificación general de los procesos de conversión energética de biomasa

FIGURA 7.4 Poder calorífico inferior en función del porcentaje de humedad (b.s.) para un combustible compuesto por carbono (50%), hidrógeno (6%) y oxígeno (44%)

FIGURA 8.1 Formatos y disposiciones más comunes en el reforzamiento de matrices en sus formas físicas de las posibles incrustaciones en los materiales compuestos

FIGURA 8.2 Representación esquemática de diferentes reforzamientos en los materiales compuestos

FIGURA 8.3 Representación esquemática del aporte de la fibra en el reforzamiento de la matriz en los materiales compuestos

FIGURA 8.4 Representación esquemática del aporte integrado de la fibra y las partículas en el reforzamiento de la matriz en los materiales compuestos a través del mecanismo de control del agrietamiento

FIGURA 8.5 Clasificación de las fibras

FIGURA 8.6 Proceso de obtención de paquetes de fibra adheridas naturalmente

FIGURA 8.7 Obtención de fibras separadas individualmente

FIGURA 8.8 Obtención y extracción de fibra de la estopa de coco y su uso como refuerzo en estructuras de concreto

FIGURA 8.9 Tipología del residuo seleccionado de la industria de muebles de madera

FIGURA 8.10 Objetos elaborados con el compuesto obtenido a partir de residuos de madera y matriz basado en almidón de yuca: fruteros y juguetes