https://hdl.handle.net/11185/8 2026-04-23T03:14:24Z https://hdl.handle.net/11185/8791 Obtención catalítica en fase líquida de derivados furánicos a partir de carbohidratos provenientes de residuos de lignocelulosa para su aplicación como biocombustibles Pestana Cartaya, Gabriel Leonardo Maraju En este trabajo se evaluaron catalizadores mesoporosos funcionalizados con grupos sulfónicos, basados en estructuras silíceas ordenadas tipo MCM-41, SBA-15, KIT‑6 y FDU‑12, con diferente contenido de azufre, expresado como S/Si = 5, 10 y 15%. Se evaluó la efectividad del método de síntesis y la modificación superficial con trimetil(metoxi)silano (TMS) para generar catalizadores resistentes en fase acuosa. Los catalizadores fueron caracterizados con el fin de determinar la acidez total y las propiedades texturales y analizar la distribución de sitios activos según la densidad ácida efectiva. Los análisis revelaron diferencias estructurales y de funcionalización entre los materiales, que se correlacionaron con su desempeño catalítico en la transformación de fructosa hacia éteres furánicos, principalmente 5-etoximetilfurfural (EMF), un compuesto considerado aditivo biocombustible elevador de cetanos para biodiésel y potencial sustituto de combustibles diésel. La actividad catalítica se evaluó tanto en un sistema de reacción batch discontinuo como en un reactor tubular de lecho fijo operando en régimen continuo. Adicionalmente, se determinaron los parámetros cinéticos y termodinámicos de las reacciones involucradas mediante un modelo pseudohomogéneo. Los catalizadores sulfonados SBA-15 y FDU-12 mostraron mejor desempeño en la producción de EMF, mientras que la modificación hidrofóbica de catalizadores tipo KIT-6 mejoró la selectividad hacia EMF y redujo la formación de subproductos. La mejora en la actividad aparente se relaciona con la optimización de la densidad ácida efectiva en función de la topología del soporte. Finalmente, se realizaron estudios preliminares de procesamiento de biomasa, estableciendo las bases para futuros estudios con los catalizadores sulfonados SBA-15 y FDU-12.; In this work, mesoporous catalysts functionalized with sulfonic groups were evaluated, based on ordered silica structures of the MCM-41, SBA-15, KIT-6, and FDU-12 types, with different sulfur contents expressed as S/Si ratios of 5, 10, and 15%. The effectiveness of the synthesis method and the surface modification with trimethyl(methoxy)silane (TMS) were systematically assessed to generate catalysts resistant under aqueous-phase reaction conditions. The materials were thoroughly characterized in order to determine total acidity and textural properties and to analyze the distribution of active sites according to the effective acid site density. The analyses revealed structural and functionalization differences among the materials, which were directly correlated with their catalytic performance in the conversion of fructose into furan ethers, mainly 5-ethoxymethylfurfural (EMF), a compound considered a biofuel additive that enhances the cetane number of biodiesel and a potential substitute for conventional diesel fuels. Catalytic activity was evaluated both in a discontinuous batch reaction system and in a fixed-bed tubular reactor operating under continuous-flow regime conditions. Additionally, kinetic and thermodynamic parameters of the involved reactions were determined using a pseudohomogeneous kinetic model. Sulfonated SBA-15 and FDU-12 catalysts exhibited superior performance toward EMF production, whereas hydrophobic modification of KIT-6-type catalysts improved selectivity to EMF and reduced the formation of undesired by-products. The enhancement in apparent catalytic activity was associated with the optimization of effective acid site density as a function of the support topology. Finally, preliminary biomass processing studies were conducted, establishing the basis for future investigations employing sulfonated SBA-15 and FDU-12 catalysts. Fil: Pestana Cartaya, Gabriel Leonardo Maraju. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina. 2026-03-05T00:00:00Z https://hdl.handle.net/11185/8782 Síntesis de catalizadores mesoporosos ácidos para aplicaciones en reacciones de biorrefinerías Vergara, Lourdes La tesis doctoral aborda el desarrollo de catalizadores sólidos ácidos basados en sílices mesoporosas funcionalizadas con grupos sulfónicos, sintetizadas mediante los métodos de grafting y co-condensación. Las sílices mesoporosas seleccionadas para el estudio fueron KIT-6, FDU-12, nanotubos de sílice y SBA-15 large pore. Los grupos sulfónicos incorporados constituyen los sitios ácidos responsables del desempeño catalítico en reacciones que requieren de catálisis ácida. Los sólidos sintetizados fueron caracterizados mediante diferentes técnicas fisicoquímicas con el fin de evaluar sus propiedades estructurales, texturales, morfológicas y ácidas, estableciendo relaciones entre la metodología de síntesis, el contenido de grupos ácidos y la actividad catalítica obtenida. Además, se estudió el efecto de la co-funcionalización con grupos ácidos e hidrofóbicos sobre los catalizadores basados en las sílices KIT-6 y FDU-12, los cuales fueron evaluados en distintas reacciones catalíticas para analizar el impacto del efecto de estas modificaciones sobre su desempeño en reacción. Los catalizadores fueron ensayados principalmente en reacciones de esterificación de glicerina con ácidos grasos, analizando la conversión, selectividad y estabilidad a lo largo de ciclos sucesivos de reutilización. Adicionalmente, fueron evaluados en otras reacciones de valorización de biomasa, como la producción de 5-(etoximetil)furfural (EMF) a partir de la alcohólisis de fructosa y la reacción de hidroxialquilación/alquilación (HAA), demostrando la versatilidad de los materiales sintetizados en la obtención de distintos biocombustibles.; This doctoral thesis addresses the development of solid acid catalysts based on mesoporous silicas functionalized with sulfonic groups, synthesized through grafting and co-condensation methods. The mesoporous silicas selected for this study were KIT-6, FDU-12, silica nanotubes, and SBA-15 large pore. The incorporated sulfonic groups constitute the acid sites responsible for the catalytic performance in reactions requiring acid catalysis. The synthesized solids were characterized using different physicochemical techniques in order to evaluate their structural, textural, morphological, and acidic properties, establishing relationships between the synthesis methodology, acid group content, and the resulting catalytic activity. Furthermore, the effect of co-functionalization with acidic and hydrophobic groups was studied for catalysts based on KIT-6 and FDU-12 silicas, which were evaluated in different catalytic reactions to analyze the impact of these modifications on their catalytic performance. The catalysts were mainly tested in glycerol esterification reactions with fatty acids, analyzing conversion, selectivity, and stability over successive reuse cycles. Additionally, they were evaluated in other biomass valorization reactions, such as the production of 5-(ethoxymethyl)furfural (EMF) from fructose alcoholysis and the hydroxyalkylation/alkylation (HAA) reaction, demonstrating the versatility of the synthesized materials for the production of different biofuels. Fil: Vergara, Lourdes. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ciencias Jurídicas y Sociales; Argentina. 2026-03-04T00:00:00Z https://hdl.handle.net/11185/8753 Bacteriófagos en ambientes de la industria láctea: estrategias de inactivación basadas en procesos fotoquímicos y avanzados de oxidación Jacob, María Fiorella La infección por bacteriófagos es la principal causa de falla de las bacterias ácido lácticas (BAL) empleadas en los procesos fermentativos de la industria láctea. Estas infecciones pueden causar una reducción o inhibición de las actividades desarrolladas por los cultivos lácticos, derivando en dificultades tecnológicas y pérdidas económicas. A pesar de que el sector lácteo industrial aplica distintas estrategias para reducir la concentración fágica, ninguna resulta completamente eficiente y los fagos continúan representando un riesgo relevante, motivo por el cual resulta necesario explorar nuevas metodologías de inactivación fágica. En esta tesis se estudió la inactivación de dieciséis fagos infectivos de BAL mediante radiación UV-C y pintura fotocatalítica (formulada con TiO₂ dopado con carbono) bajo radiación visible. Se obtuvieron cinéticas de inactivación de primer orden respecto de la concentración de fagos trabajando con pintura y se observó un marcado efecto de cola para diez fagos, ajustado con modelos cinéticos de bibliografía, bajo radiación UV-C. Se variaron condiciones ambientales y de operación para analizar su efecto en la inactivación, proponiendo modelos cinéticos que correlacionaron adecuadamente este efecto. Se optimizó un reactor fotocatalítico escala semipiloto (UV-A, TiO₂), modificando las fuentes de radiación y los soportes para el catalizador, obteniendo cinéticas de inactivación de primer orden para todos los casos. Estas estrategias de inactivación contribuirían a reducir la frecuencia de infecciones fágicas en la industria láctea, siendo fundamental considerar la influencia de diversas condiciones ambientales. Esto permitiría adaptar equipos disponibles comercialmente para implementar estos procesos de inactivación en plantas lácteas.; Bacteriophage infection is the main cause of failure of lactic acid bacteria (LAB) used in fermentation processes in the dairy industry. These infections can cause a reduction or inhibition of the activities carried out by lactic cultures, leading to technological difficulties and economic losses. Although the industrial dairy sector applies different strategies to reduce phage concentration, none are completely efficient, and phages continue being a significant risk. Therefore, it is necessary to explore new methods of phage inactivation. This thesis studied the inactivation of sixteen infectious LAB phages using UV-C radiation and photocatalytic paint (formulated with carbon-doped TiO₂) under visible radiation. First-order inactivation kinetics were obtained with respect to phage concentration working with photocatalytic paint, and a marked tail effect was observed for ten phages, adjusted with kinetic models from the literature, under UV-C radiation. Environmental and operating conditions were varied to analyze their effect on inactivation, proposing kinetic models that adequately correlate this effect. A semi-pilot scale photocatalytic reactor (UV-A, TiO₂) was optimized by modifying the radiation sources and catalyst supports, obtaining first-order inactivation kinetics for all cases. These inactivation strategies would contribute to reduce the frequency of phage infections in the dairy industry, being essential to consider the influence of various environmental conditions on phage inactivation. This would allow commercially available equipment to be adapted to implement these inactivation processes in dairy plants. Fil: Jacob, María Fiorella. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina. 2026-03-04T00:00:00Z https://hdl.handle.net/11185/8751 Queso rallado: Aspectos tecnológicos, fisicoquímicos y sensoriales Caballero, María Soledad Los quesos rallados son ingredientes que se destacan por su versatilidad y prolongada vida útil. Existen pocos estudios científicos sobre los parámetros fisicoquímicos y sensoriales de este tipo de queso procesado. En el presente trabajo se adquirieron en el mercado 12 muestras correspondientes a seis marcas comerciales. Se analizó la información nutricional del rotulado, se determinó el contenido de humedad y los perfiles de compuestos volátiles, y se realizó un análisis sensorial descriptivo con panel entrenado. Una de las marcas correspondió a un producto sin deshidratar, mientras que las restantes fueron quesos deshidratados. El valor de humedad cumplió con los requisitos del CAA. Se identificaron 41 compuestos volátiles (cetonas, aldehídos, ácidos, alcoholes, ésteres, etc.). El análisis sensorial permitió conocer las puntuaciones de los distintos atributos evaluados (color, aroma, flavor, etc.). El análisis estadístico agrupó las muestras en tres conjuntos diferenciados. El producto sin deshidratar se diferenció del resto de las muestras por la intensidad de olor y flavor característico, color amarillo intenso y alta solubilidad, y por algunos volátiles asociados a un producto de calidad. Otro grupo de quesos evidenciaron las menores puntuaciones de atributos deseables en un queso rallado y presentaron off-flavors asociados a compuestos como estireno y pirazinas.; Grated cheeses are ingredients distinguished by their versatility and extended shelf life. Scientific studies addressing the physicochemical and sensory parameters of this type of processed cheese are scarce. In the present study, twelve samples representing six commercial brands were purchased from the retail market. Nutritional labeling information was analyzed, moisture content was determined, and volatile compound profiles were characterized. In addition, a descriptive sensory analysis was conducted using a trained panel. One of the brands corresponded to a non-dehydrated product, whereas the remaining samples were dehydrated cheeses. Moisture values complied with the requirements established by the Argentine Food Code (CAA). A total of 41 volatile compounds were identified, including ketones, aldehydes, acids, alcohols, esters, among others. Sensory evaluation provided intensity scores for the different attributes assessed (color, aroma, flavor, etc.). Statistical analysis grouped the samples into three distinct clusters. The non-dehydrated product was clearly differentiated from the remaining samples by its higher intensity of characteristic odor and flavor, intense yellow color, and high solubility, as well as by the presence of certain volatile compounds associated with superior product quality. Another group of cheeses exhibited the lowest scores for desirable grated cheese attributes and presented off-flavors linked to compounds such as styrene and pyrazines. Fil: Caballero, María Soledad. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina. 2025-10-31T00:00:00Z