Examinando por Autor "Lopretti, Mary"

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Biorefinería de los subproductos agrícolas de ñame (Dioscorea alata): Obtención de fructanas con potencial aplicación en la industria alimentaria
(Universidad del País Vasco (España), 2020-11) Aguilar Solano, Alejandro J.; ESQUIVEL, MARIANELLY; Sibaja Ballestero, María del Rosario; Lopretti, Mary; Jose-Roberto, Vega-Baudrit
La actividad agrícola de Costa Rica es de vital importancia para el desarrollo económico del país. Recientemente, este sector ha incrementado su presencia con los cultivos no tradicionales, como las raíces y tubérculos, dentro de los que destaca el ñame. Todos estos productos, durante el proceso de comercialización, generan productos de rechazo o excedentes, que constituyen la biomasa residual. Esta situación constituye un problema ambiental y económico, que requiere de nuevas estrategias de remediación en las regiones dedicadas a este tipo de actividades. Este trabajo propone la utilización de esa biomasa residual para la obtención de materiales con un valor agregado. Se plantea el uso del ñame Dioscorea alata de rechazo, proveniente de la región Huetar Norte de Costa Rica, para la extracción de fructanas. Las fructanas son polisacáridos de fructosa y forman parte del contenido de fibra dietética del tubérculo, que poseen aplicaciones alimenticias, por ejemplo, como sustitutos de azúcar. El sustrato fue caracterizado, se realizaron análisis de humedad, ceniza, grasa, proteína, solubilidad en agua caliente y fría, así como determinaciones de carbohidratos, que demostraron porcentajes máximos de carbohidratos del 25% y contenido de fibra dietética total en un intervalo de 2,9 a 7,2%. Estos porcentajes están relacionados con el contenido de fructanas, por lo que son valores determinantes en el presente estudio. La investigación permitió el desarrollo de un método de extracción y cuantificación de las fructanas en medio acuoso. Para las extracciones se evaluaron tres factores de extracción: lotes de obtención del sustrato, temperatura y tiempo, aplicando un diseño estadístico para su análisis. Para separar los sólidos insolubles las muestras extraídas se filtraron en tres etapas; se determinó el contenido de inulina en los extractos, realizando una técnica de hidrólisis enzimática, donde primeramente se evaluaron los azúcares simples como la fructosa, glucosa y sacarosa libres en el extracto, mediante la técnica de cromatografía líquida de alta eficiencia. Posteriormente, se realizó un proceso de hidrólisis enzimática utilizando amiloglucosidasa e inulinasa de Aspergillus niger, para determinar por la misma técnica la cantidad de moléculas de fructosa y glucosa provenientes de las inulinas y así poder obtener mediante diferencia la concentración final de las fructanas presentes en cada uno de los ensayos. Los resultados mostraron porcentajes de fructanas para los 24 ensayos realizados en un intervalo de 0,22 a 3,8%. Por último, se realizó una caracterización térmica de las fructanas, donde se determinó que la temperatura de descomposición de las inulinas obtenidas es de 330ºC, por lo que es posible utilizar estos compuestos en procesos alimenticios en los que se utilicen temperaturas inferiores a este valor sin ver afectada la estabilidad térmica de las fructanas. Además, se determinó mediante la técnica de cromatografía de exclusión por tamaño que las fructanas extraídas son de cadena corta, al poseer pesos moleculares de 1.500 Da e inferiores. Se concluyó que es posible extraer, cuantificar y caracterizar las inulinas obtenidas a partir del ñame de rechazo de la zona Huetar Norte de Costa Rica, de la especie Dioscorea alata; con el potencial de utilizarlas para posibles aplicaciones alimenticias gracias a las características prebióticas que poseen estos compuestos.
Biorefinery of Biomass of Agro-Industrial Banana Waste to Obtain High-Value Biopolymers
(Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI) (Suiza), 2020) Redondo, Carlos; Rodríguez Quesada, Maricruz; Vallejo Astúa, Silvia; Murillo Zamora, José Pablo; Lopretti, Mary; Jose-Roberto, Vega-Baudrit
On a worldwide scale, food demand is increasing as a consequence of global population growth. This makes companies push their food supply chains’ limits with a consequent increase in generation of large amounts of untreated waste that are considered of no value to them. Biorefinery technologies o er a suitable alternative for obtaining high-value products by using unconventional raw materials, such as agro-industrial waste. Currently, most biorefineries aim to take advantage of specific residues (by either chemical, biotechnological, or physical treatments) provided by agro-industry in order to develop high-value products for either in-house use or for sale purposes. This article reviews the currently explored possibilities to apply biorefinery-known processes to banana agro-industrial waste in order to generate high-value products out of this residual biomass source. Firstly, the Central and Latin American context regarding biomass and banana residues is presented, followed by advantages of using banana residues as raw materials for the production of distinct biofuels, nanocellulose fibers, di erent bioplastics, and other high-value products Lastly, additional uses of banana biomass residues are presented, including energy generation and water treatment.
Biosensors for the Detection of Bacterial and Viral Clinical Pathogens and COVID-19 Diagnosis
(Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI) (Suiza), 2020) Castillo-Henríquez, Luis; Brenes-Acuña, Mariana; Castro-Rojas, Arianna; Cordero-Salmerón, Rolando; Lopretti, Mary; Jose-Roberto, Vega-Baudrit
Biosensors are measurement devices that can sense several biomolecules, and are widely used for the detection of relevant clinical pathogens such as bacteria and viruses, showing outstanding results. Because of the latent existing risk of facing another pandemic like the one we are living due to COVID-19, researchers are constantly looking forward to developing new technologies for diagnosis and treatment of infections caused by different bacteria and viruses. Regarding that, nanotechnology has improved biosensors design and performance through the development of materials and nanoparticles that enhance their affinity, selectivity, and efficacy in detecting these pathogens, such as employing nanoparticles, graphene quantum dots, and electrospun nanofibers. Therefore, this work aims to present a comprehensive review that exposes how biosensors work in terms of bacterial and viral detection, and the nanotechnological features that are contributing to achieving a faster yet still efficient COVID-19 diagnosis at the point-of-care.
Biosíntesis de dextranos de alto peso molecular mediante la inoculación con Leuconostoc mesenteroides, var. mesenteroides (ATCC 10830) de jugos residuales de la agroindustria de la piña: síntesis y caracterización de hierro-dextranos
(Laboratorio Tecnológico del Uruguay (LATU) (Uruguay), 2012) Jose-Roberto, Vega-Baudrit; Sibaja Ballestero, María del Rosario; Lopretti, Mary
Resume. En este trabajo se muestran los estudios realizados para obtener dextranos a partir de desechos de la agroindustria de piña. La fermentación se llevó a cabo en un biorreactor (10 L), se inoculó con un cultivo de Leuconostoc mesenteroides, var. mesenteroides (ATCC 10830). Se centrifugó y se precipitó y purificó con etanol. Fue caracterizado por medio de viscosidad, peso molecular y grupos funcionales por espectroscopía infrarroja. Este dextrano fue tratado con el fin de obtener hierro-dextranos.
Compuestos Híbridos Lignina - Proteína - Quitosano como Potenciales Biomateriales para Aplicaciones Industriales
(Universidad Autónoma de Nuevo León (México), 2015) Lopretti, Mary; ESQUIVEL, MARIANELLY; Madrigal, Sergio; Jose-Roberto, Vega-Baudrit; Sibaja, María
En este estudio se prepararon microcápsulas del conjugado lignina -proteína - quitosano. Con el objetivo de preparar "monómeros bien defmidos (fenoles)", y utilizarlos en la síntesis de las microcápsulas, se realizó la fragmentación vía enzimática de diferentes ligninas. La producción de los fenoles se realizó en un reactor con una suspensión de la lignina a un pH 6.8, en buffer de citrato 1 M, durante 6 horas a 37ºC y utilizando enzimas de los cultivos de G. trabeum y P. chrysosporiumin. En la preparación de las microcápsulas se empleó una disolución de quitosano en ácido acético, el cual fue mezclado con una disolución acuosa de lignina - proteína. El conjugado de lignina - proteína -quitosano se obtuvo mediante la interacción por enlaces de hidrógeno, producto de la disponibilidad de grupos amino e hidroxilo de los constituyentes. Esta interacción permitió el desarrollo de materiales estables tales como nanopartículas y biomembranas, las cuales poseen un potencial novedoso en aplicaciones en la industria médica y de la agronomía.
Hidrogeles Híbridos de Quitosano y Polietilenglicol (QUIT:PEG) para Potenciales Aplicaciones Biomédicas
(Universidad del País Vasco (España), 2021) Elizondo Castillo, Hellen; Madrigal-Carballo, Sergio; ESQUIVEL, MARIANELLY; Lopretti, Mary; Jose-Roberto, Vega-Baudrit
Resumen. En este trabajo se sintetizaron hidrogeles híbridos de quitosano y polietilenglicol (QUIT:PEG) utilizando PEG de diferentes masas moleculares y en proporciones variadas, con el objetivo de determinar las condiciones de formulación óptimas para obtener la mejor relación entre la matriz y el entrecruzante. Las pruebas de caracterización de los hidrogeles formulados, permitieron comprobar la eficacia del proceso de modificación de la matriz polimérica de quitosano, mediante la adición de polietilenglicol. Los ensayos permiten concluir que se produce un efecto entrecruzante de tipo físico sobre la matriz polimérica bidimensional de los hidrogeles de quitosano, al interaccionar con el polietilenglicol. Conforme se adicionó entrecruzante a la matriz, el hidrogel se tornó más estable al entrar en contacto con líquidos, esto demostrado por su capacidad de hinchamiento y menor degradación, comparado al hidrogel sin modificar, se determinó que el sistema 90:10, es el más adecuado para ensayos de aplicabilidad biomédica. Los ensayos de esterilización de las matrices híbridas mediante irradiación ultravioleta, no presentaron ningún efecto significativo sobre las propiedades físicas y químicas del biomaterial. Adicionalmente este proceso de esterilización permitió eliminar de forma efectiva hasta un 100% el crecimiento de las bacterias, hongos y levaduras que contenían la matriz sin irradiar.
Synthesis and Characterization of Nanocrystalline Cellulose Derived from Pineapple Peel Residues
(Scrivener Publishing LLC (Estados Unidos), 2017-07) Camacho Elizondo, Melissa; Corrales, Yendry; Lopretti, Mary; Bustamante Carballo, Leonel; Moreno, Galia; Alfaro-González, Brian; Jose-Roberto, Vega-Baudrit
Pineapple peel biomass was used as raw material for nanocellulose extraction. The raw material is a residue from the Costa Rican fruit industry. The nanocellulose was obtained by a two-step hydrolysis process. Firstly, the cellulose was hydrolyzed with HCl to obtain microcrystalline cellulose. In the second step, the hydrolysis was carried out using H2SO4 to obtain smaller fragments and decrease the lignin content. A timedependent study was carried out to determine the particle size decrease depending on the contact time with the H2SO4. The chemical, thermal and morphological properties were analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), dynamic light scattering (DLS), zeta potential, atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). The nanofiber-like cellulose was obtained after 60 minutes of exposure to 65 wt% H2SO4.
Valorización de Subproductos de la Industrialización de Aceites de Soja y de la Industria Pesquera para la Obtención de Membranas Poliméricas
(Universidad del País Vasco (España), 2019-11) Lluberas, Gabriela; Montes de Oca-Vásquez, Gabriela; Batista Menezes, Diego; Jose-Roberto, Vega-Baudrit; Raimonda, Pablo; Lopretti, Mary
Trabajar en economía circular aumentando el valor agregado de subproductos de diferentes industrializaciones es hoy uno de los mayores temas de interés productivo. La industrialización de granos como la soja es bien conocida por la generación de subproductos, entre ellos aceites de baja calidad que pueden formularse en materiales híbridos con diversas aplicaciones. Por otro lado, los residuos sólidos de la industria camaronera generan subproductos como la quitina que puede transformarse en quitosano soluble y formar parte de nuevos materiales. El presente trabajo tuvo como objetivo optimizar la obtención de membranas, utilizando aceite de soja y quitosano, como soporte para la liberación controlada de materiales híbridos con potencial aplicación industrial. Las membranas se formularon variando la temperatura (25 y 75°C) y la agitación (200–400 rpm) obteniendo membranas con diferentes comportamientos. Las membranas se caracterizaron mediante análisis termogravimétricos (TGA), espectroscopia infrarroja transformada de Fourier (FTIR), microscopía electrónica de barrido (MEB) y ensayos físicos. De los resultados obtenidos, podemos concluir que las membranas sintetizadas, tienen las mismas propiedades químicas, pero se observan diferencias a nivel físico. Estructuralmente las membranas poseen tamaños, porosidad y resistencia, obteniendo valores interesantes dentro de las propiedades de las membranas. Este trabajo se enfocó en las características fisicoquímicas dejando para el futuro la incorporación de bioactivos y su liberación.