Informe de lixiviacion.

1. INTRODUCCIÓN:

La extracción sólido líquido es una operación básica cuya finalidad es la separación de uno o más componente contenidos en una fase sólida, mediante la utilización de una fase líquida o disolvente. El componente recibe el nombre de soluto, mientras que el sólido insoluble se denomina inerte.

Esta extracción recibe distintos nombres según la finalidad del proceso; así se le conoce también como lixiviación, lavado, percolación, etc. En este caso, en la lixiviación se desea obtener un componente valioso de un sólido, disolviéndolo con un  líquido.

En la industria alimentaria este proceso sirve para obtener aceites vegetales y animales, extractos de materias animales, obtención de azúcares, fabricación de tés, entre otros.

En este trabajo, se hablará del proceso de lixiviación para lo que es azúcares basados en información recolectada de artículos científicos y tesis. En este caso se hablará de obtención de edulcorante natural a partir de la stevia, obtención de azúcar a partir de la remolacha, obtención de azúcar a partir de semillas de zanahoria y okra y fertilización nitrogenada.

1. MARCO TEÓRICO:

Existen diversos métodos para la obtención de azúcares, en este caso sólo hablaremos de 4:

1. Uso de Campo Eléctrico pulsante:

Jemai y Vorobiev (2003) mencionan que el uso del campo eléctrico pulsante (PEF) es una técnica basada en el procesamiento de alimentos en general y para el tratamiento de la materia del alimento en particular, se ha visto una gran cantidad de interés en las últimas décadas, tanto desde las unidades de investigación y el sector industrial. Un número creciente de trabajos de investigación se ocupan de pulsos de alto campo eléctrico en el intervalo de 5-50 kV / cm, para que la inactivación no térmica de los microorganismos en los sistemas alimenticios líquidos sea activada. Recientemente se está empleando el uso de electricidad para el tratamiento de los sistemas alimentarios sólidos. Se está estudiando en particular, la incidencia de tratamiento mediante PEF por difusión.

La extracción adecuada de contenido intracelular requiere la permeabilización de las membranas celulares, una operación habitualmente obtenida térmicamente, químicamente, o enzimáticamente. En la mayoría de procesos de extracción sólido-líquido, se requiere una alta temperatura (70-75 ° C), también se requiere una fase líquida para asegurar la extracción completa de materiales solubles (Jemai y Vorobiev. 2003).

Entre las desventajas de este tipo de operaciones son la degradación térmica de las propiedades del producto, la degradación calidad del jugo, y el costoso procesamiento de subproductos (Jemai y Vorobiev. 2003).

1. Lixiviación de semillas:

Dadlani y Agrawal (1982) mencionan que las semillas lixivian un número de compuestos cuando  están embebidos en agua o cualquier otro disolvente. Se hacen análisis de lixiviado de semillas para los azúcares solubles, aminoácidos y electrolitos es una práctica común para evaluar la calidad de la semilla. Se utiliza como un índice para determinar la permeabilidad de la membrana (o pérdida de la permeabilidad), el cual es una medida indirecta de deterioro de las semillas. Correlaciones positivas han sido reportadas entre la lixiviación de azúcares y electrolitos de la semilla y pérdida de viabilidad de las semillas, para reducir al mínimo la fuga de azúcares y electrolitos de semillas, es necesario que el deterioro de las semillas esté controlado y las condiciones de la semilla y la del suelo se mantengan,  de modo que la lixiviación se reduzca. La lixiviación de sustancias solubles en agua de la semilla está influenciada por un número de factores durante la imbibición. Para evaluar un lote de semillas correctamente en términos de su estado fisiológico, es necesario que estos factores se controlen cuando el lixiviado se va a analizar.

1. Extracción de glicósidos:

Mendez y Saravia (2012) mencionan que en la actualidad se mencionan varios métodos empleados para la extracción de los glicósidos, dando a conocer muchas técnicas capaces de aislar estos componentes que son los responsables de aportar a los productos finales el nivel de dulzor buscado.

Sin embargo, los procedimientos más eficientes, hacen uso de tecnologías de elevado costo o de difícil acceso para las pruebas a nivel de laboratorio, como los que se plantea en esta investigación. Para contrarrestar esta situación, se han realizado investigaciones sobre los diversos procedimientos de extracción de menor costo y con equipo de más fácil acceso, logrando mediante el conocimiento de estas prácticas de laboratorio, rediseñar las marchas a los equipos y sustancias disponibles en esta investigación. Dando lugar a una que proporcionará más parámetros controlados y la adición de sustancias que ayudarán en el proceso de extracción de los compuestos. Generalmente un proceso de elaboración de obtención alguna infusión de este tipo podría resumirse en:

1. Extracción con agua por medio de arrastre con vapor

2. Filtración

Un proceso de obtención de un extracto podría resumirse en:

1. Extracción con agua o con otros solventes orgánicos.

2. Filtración.

3. Precipitación de impurezas.

4. Purificación.

5. Concentración

1. Modelo STICS

El modelo STICS ha sido utilizado para modelizar los flujos de lixiviación de nitratos hacia la zona no saturada del suelo. Este modelo ofrece la posibilidad de ser utilizado con diferentes tipos de cultivos y en distintas condiciones de prácticas agrarias, pudiendo ser una herramienta de importancia para la evaluación, y cartografía, de la vulnerabilidad a la contaminación de las aguas subterráneas.

La novedad del STICS se basa en tres características principales que han influenciado en su diseño estructural.

En contraste con muchos modelos de cultivos, STICS no fue concebido únicamente para reunir los datos más recientes. Se construyó como una herramienta de simulación capaz de trabajar bajo condiciones agrícolas y con variables de entrada disponibles fácilmente. STICS fue concebido como un modelo genérico, capaz de adaptarse fácilmente a varios tipos de plantas. Los formalismos fueron también elegidos por su naturaleza genérica.

STICS tiene una construcción modular, representando cada módulo un proceso (o grupo de procesos) que tienen lugar en el sistema suelo-cultivo (Brisson et al.,1998)

Sus variables de entrada son las relativas al clima (radiación solar, temperaturas mínima y máxima, lluvia, evapotranspiración de referencia), al suelo (concentración NO3, NH4, pH, profundidad de los horizontes, humedad a la capacidad de campo y al punto de marchitez, densidad aparente…) y al sistema de cultivo (densidad y profundidad de la semilla, regadío, tipo de fertilizante…). Sus variables de salida son las relativas a la producción (cantidad y calidad), al medio ambiente y a la evolución de las características del suelo bajo el efecto del cultivo. STICS ha sido concebido como una herramienta de simulación operativa en condiciones agrícolas. Su objetivo principal es simular las consecuencias de las variaciones del medio y del sistema de cultivo sobre la producción de una parcela agrícola.

STICS es un modelo dinámico, que simula el comportamiento del sistema suelo-cultivo a nivel diario.

El límite superior del sistema es la atmósfera caracterizada por las variables climáticas estándar y el límite inferior corresponde a la interfaz suelo/subsuelo.

El cultivo se caracteriza globalmente por su biomasa aérea (carbono y nitrógeno), su índice foliar así como el número y la biomasa (carbono y nitrógeno) de los órganos cosechados. Así, los órganos vegetativos (hojas, ramificaciones o tallos) no son individualizados. El suelo se considera como una sucesión de capas horizontales (de 1 cm de espesor cada una), estando caracterizadas cada una de estas capas por su contenido en agua, en nitrógeno mineral y en nitrógeno orgánico. Las raíces, que permiten las interacciones entre el suelo y el cultivo, están definidas por su distribución longitudinal en el perfil del suelo.

STICS simula el balance de carbono, de agua y de nitrógeno del sistema y permite calcular a la vez las variables agrícolas (rendimiento, consumo de fertilizantes) y las variables medioambientales (pérdidas de agua y de nitrato) en diversas situaciones agrícolas.

El crecimiento se simula por el balance de carbono, esto es, intercepción de la radiación solar por las hojas, luego transformación en biomasa aérea y, durante la fase final del ciclo, en órganos para ser cosechados. Dado que el balance de nitrógeno depende parcialmente del balance de carbono, ambos se simulan al mismo tiempo. Un índice térmico, ajustado eventualmente para efectos fotoperiódicos y de vernalización según el tipo de planta, controla el desarrollo del cultivo. La posibilidad de estrés hídrico o por nutrientes se tiene en cuenta mediante tres índices que pueden reducir el crecimiento de la hoja y la eficacia de uso de la radiación cuando los nutrientes son limitados. Estos índices se computan en los balances de agua y nitrógeno.

...