https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/9801 Aquí se encontrarán alojadas las tesis de la maestría en Ingeniería Química Sun, 26 Apr 2026 19:43:21 GMT 2026-04-26T19:43:21Z https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/12144 Title: EFECTO DE LAS CONDICIONES BATCH EN LA FERMENTACION POR MEDIO SOLIDO DE A. NIGER Authors: AVILA MARTINEZ, KARLA Description: La fermentación en estado sólido (SSF) es un proceso microbiológico que ocurre en la superficie de materiales sólidos con capacidad de adsorber y contener agua. En este proceso, una diversidad de microorganismos, como hongos, levaduras y bacterias, han sido utilizados. Este trabajo se enfoca en la utilización de residuos agroindustriales, como la pulpa de café y el bagazo de caña, como sustratos para la producción de ácido cítrico utilizando la cepa Aspergillus niger ITV-18 en un proceso de SSF. El ácido cítrico es un compuesto clave en diversas industrias, como alimentos, bebidas y farmacia, cuya producción a través de fermentación es una alternativa sostenible y económica. Se realizaron ensayos preliminares para evaluar la adaptación de A. niger a diferentes sustratos, destacando la combinación pulpa de café - bagazo de caña de azúcar, que mostró el mejor crecimiento celular, alcanzando una concentración de esporas de 8.3x10⁵ esporas/mL. Mediante la caracterización de los sustratos y el análisis de diversas condiciones de fermentación, se determinó que la combinación 60:40 (café-bagazo) sin tratamiento de hidrólisis ni extracción fue la más eficiente, alcanzando un rendimiento máximo en la producción de ácido cítrico. El desarrollo experimental incluyó la activación y propagación de A. niger ITV-18 en PDA a 35ºC, acidificando a pH 4.5 en 5 días. Las esporas fueron recuperadas mediante agitación en solución de Tween 80 al 0.01% y conservadas a 4ºC. Se formularon sustratos en diferentes proporciones de subproductos de café y bagazo de caña, deshidratados a 30ºC durante 4 horas, triturados, tamizados en malla 18 y esterilizados a 121ºC durante 10 minutos. Las muestras fueron inoculadas con una concentración inicial de 1x10⁵ esporas/mL e incubadas a 35ºC por 12 días. Todos los experimentos se realizaron por triplicado. El conteo de esporas se llevó a cabo con la técnica de la cámara de Neubauer cada dos días. La determinación del pH se realizó en una muestra de 1g más 10 mL de agua destilada, filtrada y valorada con potenciómetro. El análisis de varianza indicó que los tratamientos con mayor proporción de café (4.5:5.5, 6:4, 3:7, 0:10) alcanzaron mayor producción de biomasa al octavo día. La cámara de fermentación mantuvo una temperatura controlada de 35ºC, validando su eficacia en el proceso. Como resultado, se obtuvo una concentración final de ácido cítrico de 0.91 g/mL y un conteo de esporas de 8.75x10⁵ esporas/mL. Este estudio confirma que el uso de bagazo de caña y residuos de café como sustratos en la fermentación sólida con A. niger ITV-18 es una alternativa viable y eficiente para la producción de ácido cítrico. Sat, 01 Nov 2025 00:00:00 GMT https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/12144 2025-11-01T00:00:00Z https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/12143 Title: DEFINICION DE LOS PATRONES DE FLUJOS INTERNOS Y LAS RELACIONES DE CAMBIOS DE LAS PROPIEDADES REOLOGICAS EN UN FOTOBIORREACTOR OPERADO CON NANOCLOROPSIS OCULATA Y HAEMATOCOCCUS PLUVIALIS Authors: CARMONA ROSAS, URIEL Description: En México, más del 40 % de las aguas residuales no reciben tratamiento adecuado, generando contaminación y riesgos a la salud. Los métodos convencionales son costosos, poco eficientes y producen subproductos que afectan su sostenibilidad. Como alternativa, las microalgas permiten remover nutrientes y generar biomasa de valor agregado. El objetivo de este trabajo fue evaluar el cultivo de Nannochloropsis oculata y Haematococcus Pluvialis en un reactor airlift, considerando la geometría y el comportamiento reológico para optimizar la remoción de contaminantes y favorecer el aumento en la densidad celular. El reactor airlift fue simulado mediante CFD para descartar zonas muertas. Se implemento un diseñó experimental unifactorial para determinar el porcentaje óptimo de inóculo (5, 10 y 15 %) en fotobiorreactores de 400 mL, monitoreando crecimiento celular, DQO total y soluble, y pH. Con el nivel óptimo, se cultivaron microalgas en el reactor airlift durante 14 días, registrando viscosidad, fuerza de cizalla, densidad celular y remoción de contaminantes cada dos días. Finalmente, la biomasa obtenida se analizó para cuantificar proteínas, lípidos y carbohidratos, complementando con espectroscopía FT-IR para identificar compuestos bioactivos. La simulación CFD confirmó una hidrodinámica eficiente sin zonas muertas en el fotobiorreactor. A nivel laboratorio se alcanzaron remociones de DQO soluble superiores al 95 %, mientras que en el reactor airlift se obtuvo una remoción cercana al 78 %, cumpliendo con los límites normativos de fósforo y nitrógeno. Se observaron fases de adaptación similares a las pruebas a pequeña escala, mejorando la afinidad inóculosustrato. El análisis reológico ajustó al modelo de Herschel-Bulkley, mostrando disminución del índice de flujo y aumento del de consistencia, asociado a la degradación de materia orgánica y el crecimiento de biomasa. Estos resultados confirman la viabilidad de la implementación de herramientas CFD y monitoreo reológico con H. Pluvialis y N. oculata para la biorremediación en sistemas airlift. Wed, 01 Oct 2025 00:00:00 GMT https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/12143 2025-10-01T00:00:00Z https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/12142 Title: EFECTO DE LA ADICION DE BIOSURFACTANTES EN EL PROCESO DE DIGESTION ANAEROBIA DE AGUAS RESIDUALES CON RESIDUOS GRASOS DE ORIGEN ANIMAL Authors: CRUZ ACEVEDO, LUIS A. Description: La digestión anaerobia se posiciona como una tecnología clave para el tratamiento de aguas residuales municipales con alta carga orgánica y para la valorización energética de residuos con alto contenido de lípidos, aceites y grasas (LAGs). No obstante, la baja solubilidad, la flotabilidad y la toxicidad de estos compuestos representan desafíos operativos que limitan su aprovechamiento eficiente. En este estudio, se evaluó el efecto de la adición de biosurfactantes sobre la producción de biogás durante la digestión anaerobia de aguas residuales enriquecidas con LAGs de origen animal. La metodología experimental incluyó la adaptación de un inóculo anaerobio en un reactor semicontinuo, seguido de la ejecución de pruebas cinéticas de potencial bioquímico de metano (BMP) en microcosmos, bajo condiciones mesofílicas (35 ± 1 °C). Se emplearon concentraciones de 1.0 y 2.5 % v/v de residuos grasos, consideradas elevadas para este tipo de sistemas, calculadas respecto al volumen de operación para facilitar su escalabilidad. La relación sustrato/inóculo fue de 1:3 (DQOT gSV-1). Se evaluaron los efectos del biosurfactante lipopeptídico producido por una cepa nativa (M5), en comparación con el surfactante químico Tween 20 y controles sin surfactantes. Los resultados mostraron que, bajo condiciones controladas, el sistema con 2.5 % de grasa sin adición de surfactantes alcanzó la mayor producción específica de biogás (1405.92 mL gSV-1), mientras que la adición de biosurfactante mejoró la estabilidad del proceso y permitió alcanzar una producción de 1279.94 mL gSV-1, con una mayor eficiencia de conversión de metano (896.71 mL gSV-1). En contraste, el uso del surfactante químico resultó en una inhibición significativa del proceso, evidenciada por reducciones en la producción de biogás y metano. El modelado cinético mediante la ecuación de Gompertz modificado y Cone clásico, en conjunto con el análisis estadístico por ANOVA con prueba de Tukey (α = 0.5) confirmaron diferencias significativas entre tratamientos. Los sistemas con grasa y biosurfactante mostraron un mejor rendimiento en términos de velocidad máxima de producción y menor periodo de latencia. Finalmente, se identificó que una proporción grasa/surfactante adecuada, así como la estrategia de alimentación gradual empleada en el reactor semicontinuo, favorecieron la adaptación microbiana y la resistencia a cargas elevadas de materia orgánica, incrementando la producción sostenida de biogás. Este trabajo respalda el potencial de los biosurfactantes como coadyuvantes en el tratamiento anaerobio de residuos grasos y contribuye al desarrollo de tecnologías más eficientes y sostenibles para la generación de bioenergía a partir de residuos orgánicos. Wed, 01 Oct 2025 00:00:00 GMT https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/12142 2025-10-01T00:00:00Z https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/12141 Title: EFECTO DE LAS CONDICIONES DE LA CONGELACION DEL MESOCARPIO DE SANDIA Y TOMATE EN UN SISTEMA PELTIER EN LA RETENCION DE POLIFENOLES Y CAROTENOIDES Authors: CANO GARAY, ARELY Description: La conservación de alimentos climatéricos como la sandía (Citrullus lanatus) y el tomate (Solanum lycopersicum) implica retos importantes debido a su alta actividad de agua, lo que acelera a su deterioro. No obstante, estos frutos son ricos en compuestos bioactivos como carotenoides y polifenoles. Una estrategia para preservar sus propiedades y alargar su vida útil consiste en cristalizar parcialmente el agua (formando un ice slurry), generando una mezcla semi-sólida que retarda procesos de descomposición. Este estudio evaluó el comportamiento de congelación de suspensiones de mesocarpio de sandía y pulpa de tomate con concentraciones de sólidos del 20, 25 y 30% (w/w). Las muestras fueron procesadas en un intercambiador de calor de superficie raspada (ICSR), asistido por un sistema termoeléctrico tipo Peltier (TEM). Se caracterizaron propiedades fisicoquímicas como bioquímicas, además, se obtuvieron curvas de congelación, puntos de congelación inicial (teóricos y experimentales), fracción de hielo y propiedades térmicas como capacidad calorífica, densidad, conductividad y difusividad térmica. Las muestras de sandía presentaron una humedad de 91.51%, pH de 5.56, aw de 0.92 y sólidos totales de 8.49%; mientras que el tomate mostró una humedad de 94.38%, pH de 4.4, aw de 0.94 y sólidos totales de 6.5%. Las curvas de congelación permitieron validar teóricamente los puntos de congelación y la evolución de fracción de hielo. Un ensayo preliminar con congelador convencional a -18°C permitió observar el comportamiento de cristalización inicial, sirviendo como referencia para validar el funcionamiento del sistema experimental. El uso de un ICSR con un sistema Peltier mostró ser eficaz para controlar la temperatura de congelación sin afectar las propiedades nutricionales de las suspensiones. Este tipo de tecnología representa una alternativa funcional, segura y adaptable para el proceso de matrices alimentarios (sopas, caldos, etc.). Thu, 01 May 2025 00:00:00 GMT https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/12141 2025-05-01T00:00:00Z