Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería Universidad del Zulia

Modelo matemático de transferencia de calor y masa para el deshidratado solar tradicional en patio del cacao

A model of heat and mass transfer to adjust the solar drying process of cocoa that is traditionally produced in the drying yard is presented, the input data are from the location of Chuao, Aragua State, Venezuela. The proposed method accelerates the drying process without altering the properties of the final grain, reducing the time of dehydration in 25 %. The simulation conducted indicates an obtainable air temperature value of 65 ºC and relative humidity can be reduced up to 10 %, before the drying chamber. The model was compared with experimental data, noticing that the final conditions of cocoa obtained, correspond to the dehydrated approach to the traditional cocoa. Due to the use of a solar thermal store, the simulation indicates that cocoa can continue drying for two and a half hours after sunset.

Se crea un modelo de transferencia de calor y masa que permite ajustar el proceso de deshidratación solar del cacao que se produce tradicionalmente en los patios de secado, los datos de entrada son los de la localidad de Chuao, Estado Aragua, Venezuela. El método propuesto acelera el proceso de secado sin alterar las cualidades del grano final, reduciendo el tiempo de deshidratado en 25 %, la simulación realizada indica que pueden obtenerse valores de temperatura del aire de 65 ºC y la humedad relativa se puede reducir hasta 10 %, antes de la cámara de secado. El modelo fue comparado con datos experimentales, observando que las condiciones finales del cacao obtenidas se corresponden con aproximación a las del cacao deshidratado de forma tradicional. Debido al uso de un almacenador térmico solar, la simulación indica que el cacao puede continuar su secado durante dos horas y media más, luego del ocaso.

Compuestos fenólicos y actividad antioxidante en extractos de cuatro especies de orégano

The objective of the research was to determine the content of phenolic compounds and antioxidant activity in each extract of oregano. The extracts were obtained using two methods (passive maceration and Soxhlet extraction), with three mixtures of solvents of different polarities methanol-water at 75-25% ethanol-water at 75-25% and hexane-methanol 50-50%. The passive maceration method using methanol-water at 75-25% presented the highest percentage of yield of 24-31.45 and the best results in the physico-chemical analysis and microbiological analysis according to the technical norm COVENIN 1539-83. Oregano extract showed higher concentrations of total polyphenols were Lippia origanoide (Verbenaceae) species followed by the Origanum vulgare (Lamiaceae) species whit 475 and 113 mgAG / g dried oregano, respectively and the smaller was species Plectranthus amboinicus (Lour) 17.1 mgAG / g. The highest antioxidant activity was to L. origanoide (2.26 eqmmoles TROLOX / mg) followed the O. vulgare (1.96 eqmmoles TROLOX / mg) for the ABTS method and (1.88 and 1.2) eqmmoles TROLOX / mg extract for the method DPPH. The less antioxidant activity obtained was species Plectranthus for both methods, so that obtained was a direct relation between phenolics and antioxidant activity with an R2 of 0.98.

El objetivo de la investigación fue determinar el contenido de compuestos fenólicos y actividad antioxidante en cada extracto de orégano. Los extractos se obtuvieron utilizando dos métodos (maceración pasiva y extracción Soxhlet), con tres mezclas de solventes de diferentes polaridades metanol-agua al 75-25%, etanol-agua al 75-25% y hexano-metanol 50-50%. El método maceración pasiva utilizando metanol-agua al 75-25% presentó el mayor porcentaje de rendimiento de 24-31,45 y los mejores resultados en cuanto a los análisis fisicoquímicos y análisis microbiológicos según la norma técnica COVENIN 1539-83. El extracto de orégano que presentó mayor concentración de polifenoles totales fue la especie Lippia origanoide (Verbenaceae) seguido de la especie Origanum vulgare (Lamiaceae) con 475 y 113 mgAG / g de orégano seco, respectivamente y la menor fue la de la especie Plectranthus amboinicus (Lour) de 17,1 mgAG / g. La mayor actividad antioxidante fue la de L. origanoide (2,26 eqmmoles TROLOX / mg) seguido el O. vulgare (1,96 eqmmoles TROLOX / mg) para el método ABTS y (1,88 y 1,2) eqmmoles TROLOX / mg de extracto, para el método DPPH. Se obtuvo una menor actividad antioxidante en las especies Plectranthus para los dos métodos, por lo que se obtuvo una relación directa entre los compuestos fenólicos y actividad antioxidante con un R2 de 0,98.

Reutilización de virutas de PEUAPM para la obtención de mezclas con polietilenos de alta densidad

The accumulation of shavings of ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE), a product used for manufacturing machine elements, creates serious problems in production plants. In order to promote a possible reuse of this waste and thus reduce the environmental impact they generate, blends with UHMWPE and two different grades of high density polyethylene (HDPE) were prepared in a twin-screw extruder and followed by compression molding. Rheological and mechanical (tensile and abrasion) properties for the blends prepared were evaluated, and its morphology using scanning electron microscopy was observed. Results showed that all HDPE blends exhibited an increase in abrasion resistance, little variations in tensile properties and an increase in complex viscosity and storage and loss modulus when the UHMWPE proportion increases. It should also be noted that the new material (HDPE, injection molding grade/UHMWPE, 80/20) may replace the HDPE, blow molding grade in similar applications because both materials have similar tensile properties and rheological behavior.

La acumulación de virutas de polietileno de ultra alto peso molecular (PEUAPM), producto del mecanizado de elementos de máquina, genera diversos problemas en las plantas de producción. Con el objeto de plantear una posible reutilización de estos residuos y reducir su impacto sobre el ambiente, se prepararon mezclas con base en diferentes proporciones de este material y dos polietilenos de alta densidad (PEAD): grado extrusión y grado inyección. Se evaluaron las propiedades reológicas y mecánicas (tracción y abrasión) de las mezclas preparadas y se observó su morfología mediante microscopía electrónica de barrido. Todas las mezclas fueron procesadas en una extrusora de doble tornillo y se moldearon placas por compresión. Cuando se compararon los diferentes productos con los PEAD puros, todos exhibieron un aumento en la resistencia a la abrasión, se obtuvieron pocas variaciones en las propiedades en tracción y se encontró un aumento de las viscosidades complejas y de los módulos de almacenamiento y de pérdidas con el contenido de PEUAPM. Además, es de resaltar que se logró preparar un nuevo material (PEAD grado inyección/PEUAPM, 80/20) con propiedades de tracción y comportamiento reológico semejantes al PEAD grado extrusión, que podría sustituir a este último en aplicaciones similares.

**Equilibrio Líquido Vapor de Mostos de Agave cocui a presión constante**

In this research the vapor-liquid equilibrium for Agave cocui fermented musts which constitute a multicomponent complex mixture due to the presence of polar compounds was measured experimentally. Experimental measurements were carried out at constant atmospheric pressure with simple distillation equipment and a gas chromatograph for quantification. The results showed a good correlation exists between the major variables involved in the equilibrium constant pressure (T, P, x, y). The fermented must is considered a mixture with positive deviations from Raoult ideality due the intramolecular interactions and the smaller capacity of its components to form hydrogen bonds. At the same time thermodynamic data have sufficient quality to be used for the simulation of the distillation process, which leads to improving the quality of the alcoholic beverage.

En esta investigación se midió experimentalmente el equilibrio líquido vapor para mostos fermentados de Agave cocui que constituyen una mezcla multicomponente compleja debido a la presencia de compuestos polares. Las mediciones experimentales se realizaron a presión atmosférica constante con un equipo de destilación simple y un cromatógrafo de gases para la cuantificación. Los resultados obtenidos demuestran que existe buena correlación entre las variables principales implicadas en el equilibrio a presión constante (T, P, x, y); los mostos fermentados se consideran una mezcla con desviaciones positivas de la idealidad de Raoult debido a las interacciones intramoleculares y la menor capacidad de sus componentes a formar puentes de hidrógeno y, al mismo tiempo los datos obtenidos tienen la calidad termodinámica suficiente para ser utilizados en la simulación del proceso de destilación, lo cual conlleva a mejorar la calidad de la bebida alcohólica.

Optimización de las condiciones de extracción de pectina de la cáscara de mango criollo empleando la metodología de superficie de respuesta

Time and temperature variables were optimized extracting pectin from creole mango peel (Mangifera indica L.) using Response Surface Methodology (RSM). Pectin was extracted applying the method of acid hydrolysis using acetic acid and alcohol precipitation. The process was adjusted to a second order model, where an encoded value was obtained for each factor and the critical value characterized as a maximum of 96.84 °C and 103.93 minutes; a predicted value for a fixed point of 19.03% for yield variable in the optimum area. The second order model found using the RSM, allows to increase the yield and quality of pectin, which contributes to cost reduction, use of ower quantity of reagents and to estimate actual yield that could be obtain industrially in the production of pectin.

Se optimizaron las variables tiempo y temperatura en el proceso de extracción de pectina de la cáscara de mango criollo (Mangifera indica L.) empleando la Metodología de Superficie de Respuesta (MSR). Se utilizó el método de hidrólisis ácida con ácido acético y precipitación alcohólica. El proceso se ajustó a un modelo de segundo orden, donde se obtuvo un valor codificado para cada factor y el valor crítico caracterizado como un punto máximo de 96,84°C y 103,93 minutos, con un valor predicho para un punto fijo de 19,03% de la variable rendimiento en la zona del óptimo. El modelo de segundo orden hallado empleando la MSR, permite obtener condiciones que incrementen el rendimiento y la calidad de la pectina, lo que contribuye a la disminución de costos, empleo de reactivos y una estimación del rendimiento que se puede obtener a nivel industrial en la producción de pectina.

Modelado y prueba de desempeño en tasa de errores de bits de un sistema de comunicaciones con modulación QAM y codificación Reed-Solomon utilizando LabVIEW para la enseñanza en pregrado

To show the ease of use of the programming environment of LabVIEW in the teaching of telecommunications at the undergraduate level, it is implemented and simulates a system of modern communications using QAM modulation of higher order and coding Reed-Solomon shortened version (204,188, t = 8), steps used in the transmission of digital terrestrial television DVB-T. The system model is proposed, a brief description of the VI is used and the performance curves of bit error rates are presented in an AWGN channel for each modulation schemes modeled.

Para mostrar la facilidad de uso del entorno de programación de LabVIEW en la enseñanza de las telecomunicaciones a nivel de pregrado, se implementa y simula un sistema de comunicaciones moderno, utilizando modulación QAM y codificación Reed-Solomon versión acortada (204,188, t=8), etapas utilizadas en la transmisión de televisión digital terrestre DVB-T. Se propone el modelo del sistema, se hace una breve descripción de los VI utilizados y se presentan las curvas de desempeño en tasas de errores de bits en un canal AWGN, para cada uno de los esquemas de modulación modelados.

Estudios de la Formación de los Complejos de Cobre (II) con los Ácidos Picolínico y Dipicolínico en KNO₃ 1,0 mol.dm^-3 a 25 °C

This research was conducted in order to study the formation of binary complexes of Cu(II) with picolinic(Hpic) and dipicolinic(H2dipic) acids in aqueous solution in the ionic medium 1.0 M KNO3 at 25 °C. The systems were studied by electromotive force (emf (H)) measurements. The experimental results were analyzed by the least squares program LETAGROP, where the binary complexes [Cupic]+ and two hydroxospecies Cu(OH)pic and [Cu(OH)2pic]- and Cupic2 and [Cupic3]- were found with the picolinic acid and with the dipicolinic acid the complex [CuHdipic]+, Cudipic, [Cudipic2]2- and two hydroxoespecies [Cu(OH) dipic]- and [Cu(OH)2dipic]2- were observed.

En este trabajo de investigación se llevo a cabo el estudio de la formación de complejos binarios de Cu(II) con los ácidos picolínico y dipicolínico en disolución acuosa (KNO3 1,0 M, 25 ºC) en medio iónico de KNO3 1,0 M a 25 ºC. Los sistemas se estudiaron mediante mediciones de fuerza electromotrices fem(H). Los resultados experimentales fueron analizados mediante el programa de mínimos cuadrados LETAGROP, donde se obtuvo que los complejos binarios que se formaron con ácido picolínico son los complejos [Cupic]+, dos hidroxoespecies Cu(OH)pic y [Cu(OH)2pic]- y los complejos Cupic2 y [Cupic3]- y con el ácido dipicolínico se obtuvieron los complejos [CuHdipic]+, Cudipic, [Cudipic2]2- y las hidroxoespecies [Cu(OH)dipic]- y [Cu(OH)2dipic]2-.

Reducción de NO por CO en catalizadores de Pd soportado sobre CeZr/LaAl y CeTb/LaAl

Pd catalysts supported on Al2O3, CeO2/La2O3-Al2O3, Ce0,73Tb0,27Oδ-x/La2O3-Al2O3 and Ce0,6Zr0,4Ox/La2O3-Al2O3 were prepared, using the incipient wetness impregnation technique. The catalysts were characterized by the techniques of X-ray Fluorescence (XRF), X-ray Diffraction (XRD), Temperature Programmed Reduction (TPR), CO Chemisorption and Oxygen Storage Capacity (OSC). The catalytic activity was studied by the reaction of reduction of NO by CO in stoichiometric feed conditions. XRD patterns showed that the crystallinity of the samples was not affected by thermal treatments. TPR results showed that addition of Tb or Zr promoted the reducibility of cerium oxide at lower temperature and the formation of β-PdHx phase after two reaction cycles as well as an increase in the OSC values. The catalytic activity after two reaction cycles was improved, being 0,5%Pd/Ce0,6Zr0,4Ox/La2O3-Al2O3 the most active catalyst. This result suggests changes in PdO species that together with the CeZr mixed oxide, generated species that are more active.

Se prepararon catalizadores de Pd soportados sobre Al2O3, CeO2/La2O3-Al2O3, Ce0,73Tb0,27Oδ-x/La2O3-Al2O3 y Ce0,6Zr0,4Ox/La2O3-Al2O3, utilizando la técnica de impregnación a humedad incipiente. Los catalizadores fueron caracterizados mediante las técnicas de Fluorescencia de Rayos X (FRX), Difracción de Rayos X (DRX), Reducción a Temperatura Programada (RTP), Quimisorción de CO y Capacidad de Almacenamiento de Oxígeno (CAO). La actividad catalítica se estudió mediante la reacción de reducción de NO por CO en condiciones de alimentación estequiométricas. Los patrones de DRX mostraron que la cristalinidad de las muestras no es afectada por los tratamientos térmicos. Los resultados de RTP indicaron que la adición de Tb o Zr promovió la reducibilidad del óxido de cerio a más baja temperatura y la formación de la fase β-PdHx después de dos ciclos de reacción, así como un incremento en la CAO. La actividad catalítica mejoró luego de dos ciclos de reacción, siendo el catalizador más activo el de 0,5%Pd/Ce0,6Zr0,4Ox/La2O3-Al2O3. Este resultado sugiere cambios en la especies de PdO que junto con el óxido mixto CeZr, generan especies de mayor actividad.