En física, un plasmón es un cuanto de oscilación del plasma. El plasmón es la cuasipartícula resultado de la cuantización de las oscilaciones del plasma, de la misma forma que un fotón o un fonón son cuantizaciones de ondas electromagnéticas y mecánicas. También pueden interactuar con un fotón para crear una tercera cuasipartícula llamada polaritón de plasma.
Los plasmones de superficie son aquellos plasmones que están
confinados a las superficies y que forman un polaritón cuando
interactúan con la luz. Ocurren en la interfaz entre un dieléctrico y un metal.
Permiten explicar las anomalías en la difracción de una red de difracción metálica (Anomalía de Wood) y también son útiles en la espectroscopía Raman de superficie entre otras aplicaciones. La resonancia de plasmones superficiales es utilizado en bioquímica para el estudio de mecanismos y la cinética de los enlaces entre los ligandos y los receptores (i.e. el enlace entre un sustrato y una enzima).
Recientemente, los plasmones de superficie son usados para controlar
los colores de los materiales, esto es posible debido a que la forma de
la superficie controla el tipo de plasmones superficiales que se pueden
acoplar y propagar a través de ella. Esto a su vez controla la
interacción de la luz con la superficie. Estos efectos son fáciles de
ver en los vitrales que adornan las catedrales medievales. en este caso, el color está dado
por nanopartículas metálicas que interactúan con el campo óptico para
dar al vidrio su color radiante. Estos efectos han sido manipulados para
ser usados tanto en el rango visible como en las microondas.
Muchas investigaciones son adelantadas en el rango de las microondas
porque es posible diseñar mecánicamente superficies materiales con
patrones del orden de algunos pocos centímetros que son útiles para
estas longitudes de ondas. En cambio, para crear plasmones superficiales
en el rango óptico implica producir superficies con detalles menores a
los 400 nm. Esto es mucho más difícil de construir y sólo ha sido posible de fabricar recientemente gracias a la nanotecnología.
A modo de ejemplo, ARTÍCULO: PLASMONES SUPERFICIALES, funciones en dispositivos ópticos:
http://www.uam.es/gruposinv/nanophot/Web_grupo_archivos/papers/Garcia08b.pdf
jueves, 27 de diciembre de 2012
PROPRIEDADES E APLICAÇÕES RECENTES DAS CICLODEXTRINAS
¡¡¡Buenos días!!!
Os voy a comentar un poco sobre las Ciclodextrinas, tanto de sus propiedades como de sus aplicaciones.
Las ciclodextrinas pertenecen a la familia de los oligosacáridos macrocíclicos, forman complejos de tipo sustrato-receptor y gracias a esta propiedad se emplean para muchos productos industriales, tecnológicos y analíticos. Las propiedades tóxicas que pueden presentar este tipo de compuestos se puede eliminar o reducir gracias a una correcta selección de forma que se permite la utilización de las CD en la industria farmacéutica, alimentaria y cosmética.
FORMACIÓN
Se forman debido a la acción de las enzimas llamadas CD glicosiltransferasas (CGTasas) en la degradación del almidón.Es conocido que las CD presentan una parte externa polar y una parte interna lipofílica
Las CD más importantes son de origen natural, y son α-, β-, y γ-CD, que poseen 6,7 y 8 monómeros de glucosa respectivamente como se muestra en la figura.
CD EN PROCESOS SUPRAMOLECULARES
Desde hace tiempo se emplean las CD como receptores para el reconocimiento molecular de sustratos de diferentes tipos, cabe destacar la importancia de emplear estos compuestos como unidades de reconocimiento molecular en combinación con unidades de señalización fluorescentes o que absorben en la región visible del espectro que ha hecho grandes contribuciones en el campo de la química de sensores fluorescentes y colorimétricos para distintos analitos.
En estudios relacionados con el transporte, han sido utilizadas como catalizadores de transferencia de fase, como dopantes en membranas poliméricas para el transporte de metales, en procesos de extracción de HC...
También se aprovechó la formación de complejos de CD con sustratos lipofílicos para utilizarlos en la síntesis de polímeros supramoleculares.
CD EN QUÍMICA AMBIENTAL
Con el desarrollo de la química verde en los últimos años han surgido numerosas aplicaciones de las CD en este campo. Se han empleado como moléculas receptoras eficientes en la eliminación de contaminantes en el suelo. Son capaces de transferir contaminantes insolubles situados en la superficie del suelo a la fase acuosa gracias a la formación de complejos solubles y después se pueden degradar fácilmente gracias a los microorganismos. Se han utilizado β-CD en la eliminación de HAPs en suelos industriales quedando demostrada su capacidad de extracción.
También se están llevando a cabo estudios que permitan la eliminación de los PCBs mediante la utilización de CD de forma similar a la eliminación de los HAPs.
Principalmente las aplicaciones de las CD en química verde son la liberación controlada de
sustratos, la biodegradabilidad de la molécula de receptor, posibilidad de efectos catalíticos sobre la degradación de los plaguicidas e incluso la solubilidad en agua de los complejos formados, lo que debería permitir una fácil extracción de productos agroquímicos en el suelo.
APLICACIONES EN QUÍMICA ANALÍTICA
Muchas técnicas que se utilizan para la resolución quiral, tal como cromatografía líquida (HPLC), electroforesis capilar (CE), cromatografía de gases (GC), cromatografía de capa fina y capilar electrocromatografía (ECC), han utilizado los CDs como especies capaces de diferenciar los enantiómeros en racematos.
Hay que destacar que el uso de complejos de inclusión con CDs en combinación con técnicas de luminiscencia en el estudio y la determinación de compuestos y elementos presentan gran interés ambiental.
CD EN PROCESOS INDUSTRIALES
Inicialmente la aplicación de las CD a la industria surgió de forma tímida debido a que solo estaban disponibles en pequeñas cantidades, el coste era muy elevado y se había generado una alarma sobre su toxicidad y sus posibles consecuencias. Será a partir de los 80 aproximadamente cuando se consigue su producción a escala industrial, quedan despejadas todas las dudas acerca de la toxicidad que podían presentar gracias a numerosas investigaciones y además la mejora de solubilidad que suponen de los sustratos en agua, facilito la aplicación de las CD en en diversos campos de la industria tales como en productos farmacéuticos, productos alimenticios, cosméticos, en la zona textil y de la biotecnología.
Sin más os dejo el artículo completo:
Cristina de Garcia Venturini, Jaqueline Nicolini, Clodoaldo Machado e Vanderlei Gageiro Machado*, PROPRIEDADES E APLICAÇÕES RECENTES DAS CICLODEXTRINAS, Quim. Nova, Vol. 31, No. 2, 360-368, 2008
PDF: http://www.scielo.br/pdf/qn/v31n2/a32v31n2.pdf
Os voy a comentar un poco sobre las Ciclodextrinas, tanto de sus propiedades como de sus aplicaciones.
Las ciclodextrinas pertenecen a la familia de los oligosacáridos macrocíclicos, forman complejos de tipo sustrato-receptor y gracias a esta propiedad se emplean para muchos productos industriales, tecnológicos y analíticos. Las propiedades tóxicas que pueden presentar este tipo de compuestos se puede eliminar o reducir gracias a una correcta selección de forma que se permite la utilización de las CD en la industria farmacéutica, alimentaria y cosmética.
FORMACIÓN
Se forman debido a la acción de las enzimas llamadas CD glicosiltransferasas (CGTasas) en la degradación del almidón.Es conocido que las CD presentan una parte externa polar y una parte interna lipofílica
Las CD más importantes son de origen natural, y son α-, β-, y γ-CD, que poseen 6,7 y 8 monómeros de glucosa respectivamente como se muestra en la figura.
Desde hace tiempo se emplean las CD como receptores para el reconocimiento molecular de sustratos de diferentes tipos, cabe destacar la importancia de emplear estos compuestos como unidades de reconocimiento molecular en combinación con unidades de señalización fluorescentes o que absorben en la región visible del espectro que ha hecho grandes contribuciones en el campo de la química de sensores fluorescentes y colorimétricos para distintos analitos.
En estudios relacionados con el transporte, han sido utilizadas como catalizadores de transferencia de fase, como dopantes en membranas poliméricas para el transporte de metales, en procesos de extracción de HC...
También se aprovechó la formación de complejos de CD con sustratos lipofílicos para utilizarlos en la síntesis de polímeros supramoleculares.
CD EN QUÍMICA AMBIENTAL
Con el desarrollo de la química verde en los últimos años han surgido numerosas aplicaciones de las CD en este campo. Se han empleado como moléculas receptoras eficientes en la eliminación de contaminantes en el suelo. Son capaces de transferir contaminantes insolubles situados en la superficie del suelo a la fase acuosa gracias a la formación de complejos solubles y después se pueden degradar fácilmente gracias a los microorganismos. Se han utilizado β-CD en la eliminación de HAPs en suelos industriales quedando demostrada su capacidad de extracción.
También se están llevando a cabo estudios que permitan la eliminación de los PCBs mediante la utilización de CD de forma similar a la eliminación de los HAPs.
Principalmente las aplicaciones de las CD en química verde son la liberación controlada de
sustratos, la biodegradabilidad de la molécula de receptor, posibilidad de efectos catalíticos sobre la degradación de los plaguicidas e incluso la solubilidad en agua de los complejos formados, lo que debería permitir una fácil extracción de productos agroquímicos en el suelo.
APLICACIONES EN QUÍMICA ANALÍTICA
Muchas técnicas que se utilizan para la resolución quiral, tal como cromatografía líquida (HPLC), electroforesis capilar (CE), cromatografía de gases (GC), cromatografía de capa fina y capilar electrocromatografía (ECC), han utilizado los CDs como especies capaces de diferenciar los enantiómeros en racematos.
Hay que destacar que el uso de complejos de inclusión con CDs en combinación con técnicas de luminiscencia en el estudio y la determinación de compuestos y elementos presentan gran interés ambiental.
CD EN PROCESOS INDUSTRIALES
Inicialmente la aplicación de las CD a la industria surgió de forma tímida debido a que solo estaban disponibles en pequeñas cantidades, el coste era muy elevado y se había generado una alarma sobre su toxicidad y sus posibles consecuencias. Será a partir de los 80 aproximadamente cuando se consigue su producción a escala industrial, quedan despejadas todas las dudas acerca de la toxicidad que podían presentar gracias a numerosas investigaciones y además la mejora de solubilidad que suponen de los sustratos en agua, facilito la aplicación de las CD en en diversos campos de la industria tales como en productos farmacéuticos, productos alimenticios, cosméticos, en la zona textil y de la biotecnología.
Sin más os dejo el artículo completo:
Cristina de Garcia Venturini, Jaqueline Nicolini, Clodoaldo Machado e Vanderlei Gageiro Machado*, PROPRIEDADES E APLICAÇÕES RECENTES DAS CICLODEXTRINAS, Quim. Nova, Vol. 31, No. 2, 360-368, 2008
PDF: http://www.scielo.br/pdf/qn/v31n2/a32v31n2.pdf
CICLODEXTRINAS
Tecnología de las Ciclodextrinas (CD)
Las Ciclodextrinas fueron descubiertas hace aproximadamente 100 años. En la industria farmacéutica, han sido principalmente utilizados para aumentar la hidrosolubilidad, bio-
disponibilidad y estabilidad de diversas drogas de uso terapéutico.
Las CD son oligosacáridos cíclicos, producidas por síntesis enzimática selectiva (cyclomaltodextrin glucanotransferasa, CGTase). Existen tres CD con similar estructura y constan de seis, siete, u ocho monómeros de glucosa (en forma de anillo) denominándose
alfa, beta o gamma ciclodextrina, respectivamente.
El acoplamiento específico de los monómeros de glucosa, da a cada ciclodextrina una
rígida estructura molecular con una “cavidad interior” de volumen determinado.
Esta “cavidad interna” de naturaleza hidrofóbica, es una característica estructural fundamental de la ciclodextrinas, que le proporciona la capacidad de formar complejos con otras moléculas de muy diversa naturaleza.
Estas moléculas, deberán tener un tamaño compatible con la cavidad interna de la CD, permitiendo formar así un “complejo de inclusión” estable.
PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS de las CD
Solubilidad
Esta característica fundamental se deriva de la ubicación de los grupos hidroxilos libres de cada unidad de glucosa
Estabilidad térmica
Picos de calorimetría diferencial de barrido muestran que las ciclodextrinas son muy estables al calor.
Diámetro de cavidad interna
Las Ciclodextrinas son química y físicamente moléculas muy estables con capacidad de
formar complejos con una gran variedad de compuestos orgánicos.
Como resultado de este proceso de “inclusión” de compuestos dentro de la molécula de
ciclodextrinas, se logra mejorar las propiedades de biodisponibilidad, solubilidad en agua,
estabilidad en presencia de luz, calor y condiciones de oxidación.
Las CD pueden utilizarse también para reducir o prevenir la irritación de los tejidos, reducir o
eliminar olores o sabores desagradables, evitar interacciones droga-droga, etc.
Inmunoensayo ELISA para el diagnóstico de paratuberculosis en bovinos
Desarrollo de un inmuno-ensayo enzimático (ELISA) para el diagnóstico de paratuberculosis en bovinos
Los objetivos del trabajo fueron estandarizar y desarrollar un ELISA con antígeno protoplasmático obtenido de una cepa
de Mycobacterium avium paratuberculosis (Map) 3065 de origen ovino, para el diagnóstico de paratuberculosis en bovinos.
El antígeno se fijó en las placas a concentraciones de 10, 5, 2.5 y 1.25 μg/100 μl y se probaron diluciones de los sueros
control positivo y negativo de 1:20, 1:40, 1:80 y 1:160. El punto de corte se estableció con un intervalo de confianza del
95 % y dos desviaciones estándar. Para determinar la sensibilidad y especificidad del ELISA se trabajó con 491 sueros de
bovinos, así como también, se colectaron muestras de heces para efectuar el aislamiento bacteriológico, y la prueba de
reacción en cadena de la polimerasa (PCR) anidada para la detección de Map. Los resultados de las tres pruebas fueron
analizadas para determinar la asociación o concordancia por medio de una prueba de Kappa La concentración de antígeno
y suero que dieron mejor diferencia entre los controles fue de 1.25 μg/100 μl antígeno y la dilución del suero 1:160, el punto
de corte se estableció a una densidad óptica de 0.196; la sensibilidad que se obtuvo fue 79.31 %, la especificidad 82.25 %
y el índice de concordancia de 0.2763 del ELISA con respecto al cultivo. Los resultados obtenidos permiten recomendar el
ELISA con antígeno protoplasmático de la cepa de Map 3065, como una alternativa para el diagnóstico de la paratuberculosis
en bovinos.
Más detalladamente:
PLASMÓN SUPERFICIAL
Técnicas basadas en la resonancia de plasmones superficiales
INTRODUCCIÓN
El fenómeno de los plasmones superficiales se conoce desde hace unos 25 años. En la actualidad, su teoría es bien conocida y pueden encontrarse un número de publicaciones que discuten sus propiedades en detalle.
El fenómeno de los plasmones superficiales se conoce desde hace unos 25 años. En la actualidad, su teoría es bien conocida y pueden encontrarse un número de publicaciones que discuten sus propiedades en detalle.
PLASMONES
Los plasmones son oscilaciones colectivas de los electrones de conducción de un metal. Tal vez el modelo teórico más simple para estudiar a los metales es el propuesto por Drude. La teoría de Drude considera a los electrones de conducción de un metal como a un gas homogéneo de electrones inmerso en un potencial positivo uniforme impuesto por los iones inmóviles de la red cristalina. Lo interesante es que este modelo tan simple permite predecir de manera bastante aceptable la conductividad eléctrica y térmica de los metales, y además predice la existencia de plasmones.
Los plasmones son oscilaciones colectivas de los electrones de conducción de un metal. Tal vez el modelo teórico más simple para estudiar a los metales es el propuesto por Drude. La teoría de Drude considera a los electrones de conducción de un metal como a un gas homogéneo de electrones inmerso en un potencial positivo uniforme impuesto por los iones inmóviles de la red cristalina. Lo interesante es que este modelo tan simple permite predecir de manera bastante aceptable la conductividad eléctrica y térmica de los metales, y además predice la existencia de plasmones.
Para calcular cómo se induce una corriente en un metal debido a un campo eléctrico
variable, conviene escribir el campo de la siguiente manera:
La ecuación de movimiento para la cantidad de movimiento por electrón es:
La ecuación de movimiento para la cantidad de movimiento por electrón es:
Se busca una solución estacionaria de la forma:
TÉCNICAS BASADAS EN LA RESONANCIA DE PLASMONES SUPERFICIALES
TÉCNICAS BASADAS EN LA RESONANCIA DE PLASMONES SUPERFICIALES
- Espectroscopía por resonancia de plasmones superficiales (SPR).
Surface plasmon resonance spectroscopy
- Espectroscopía de fluorescencia por plasmones superficiales (SPFS)
Surface plasmon field enhanced fluorescence spectroscopy
- Microscopía por resonancia de plasmones superficiales (SPM)
Surface plasmon microscopy
- Microscopía de fluorescencia por resonancia de plasmones superficiales (SPFM)
Surface plasmon fluorescence microscopy
Para más información les dejo el enlace:
http://www.nano.df.uba.ar/wordpress//wp-content/uploads/Stefani-2001-Unknown-Técnicas-basadas-en-la-resonancia-de-plasmones-superficiales.-Detección-y-estudio-de-reacciones-de-hibridización-de-ADN-en-superficies.pdf
Surface plasmon resonance spectroscopy
- Espectroscopía de fluorescencia por plasmones superficiales (SPFS)
Surface plasmon field enhanced fluorescence spectroscopy
- Microscopía por resonancia de plasmones superficiales (SPM)
Surface plasmon microscopy
- Microscopía de fluorescencia por resonancia de plasmones superficiales (SPFM)
Surface plasmon fluorescence microscopy
Para más información les dejo el enlace:
http://www.nano.df.uba.ar/wordpress//wp-content/uploads/Stefani-2001-Unknown-Técnicas-basadas-en-la-resonancia-de-plasmones-superficiales.-Detección-y-estudio-de-reacciones-de-hibridización-de-ADN-en-superficies.pdf
miércoles, 19 de diciembre de 2012
MOLIENDA
La caña preparada es conducida a los molinos,
constituido cada uno de ellos por cuatro mazas metálicas
(cilindros de fierro fundido), donde se realiza el proceso
de extracción de la sacarosa, que consistente en exprimir
y lavar el colchón de bagazo en una serie de molinos,
mediante la compresión de la caña por las mazas que en
grupo de 4 forman un molino y que en grupo de 6
forman el tandem del Trapiche.
El jugo extraído en cada molino es recepcionado en una bandeja colectora de acero inoxidable, ubicada en la base del mismo y se dirige en forma continua, impulsado por bombas, hacia la balanza de jugos donde se controla su peso. Una vez pesado se lo somete a una completa eliminación de impureza.
En el recorrido de la caña por el molino se agrega agua, generalmente caliente, para extraer al máximo la cantidad de sacarosa que contiene el material fibroso. Éste proceso de extracción es llamado maceración.
El bagazo generado es conducido de un molino a otro por medio de conductores intermedios de acero estructural y el extraído del ultimo molino se utiliza en las calderas como combustible, produciendo el vapor de alta presión que se emplea en las turbinas de los molinos o como materia prima para la fabricación de papel, madera sintética, alimento de ganado y fabricación de compostaje.
CLARIFICACIÓN
EVAPORACIÓN
COCIMIENTO Y ENFRIAMIENTO
CENTRIFUGACIÓN
Área en donde se realiza el secado de azúcar, con el
objetivo de obtener el azúcar óptima para el
mercado, con un porcentaje de 0.03 a 0.04% de
humedad.
El jugo extraído en cada molino es recepcionado en una bandeja colectora de acero inoxidable, ubicada en la base del mismo y se dirige en forma continua, impulsado por bombas, hacia la balanza de jugos donde se controla su peso. Una vez pesado se lo somete a una completa eliminación de impureza.
En el recorrido de la caña por el molino se agrega agua, generalmente caliente, para extraer al máximo la cantidad de sacarosa que contiene el material fibroso. Éste proceso de extracción es llamado maceración.
El bagazo generado es conducido de un molino a otro por medio de conductores intermedios de acero estructural y el extraído del ultimo molino se utiliza en las calderas como combustible, produciendo el vapor de alta presión que se emplea en las turbinas de los molinos o como materia prima para la fabricación de papel, madera sintética, alimento de ganado y fabricación de compostaje.
CLARIFICACIÓN
El objetivo de la Clarificación de Jugo es Producir un
jugo claro por medio de la remoción de la máxima
cantidad de impurezas, bien sea sólidos disueltos y
suspendidos; así como incrementar el ph para
minimizar las pérdidas por inversión en los procesos
subsiguientes.
El incremento de la temperatura permite entre otros prevenir el ataque bacteriano durante la clarificación y por la otra desnaturalizar o precipitar algunos complejos orgánicos especialmente las proteínas.
El control del pH busca mantener el jugo en el nivel de sedimentación adecuado, por una parte, y por la otra, evitar excesos de cal que no reaccionan y que además de afectar el color del jugo permanecerán dentro del proceso como incrustación cálcica en los evaporadores.
El floculante , mediante acción de intercambio de
cargas con el calcio presente, permite formar flocs y
que estos crezcan para separarse rápidamente del
líquido y precipitar.El incremento de la temperatura permite entre otros prevenir el ataque bacteriano durante la clarificación y por la otra desnaturalizar o precipitar algunos complejos orgánicos especialmente las proteínas.
El control del pH busca mantener el jugo en el nivel de sedimentación adecuado, por una parte, y por la otra, evitar excesos de cal que no reaccionan y que además de afectar el color del jugo permanecerán dentro del proceso como incrustación cálcica en los evaporadores.
EVAPORACIÓN
El objeto de evaporación en una fábrica de azúcar
es de concentrar el jugo clarificado desde 12 – 17
oBx hasta la meladura 60 – 70 oBx , por
evaporación del agua.
La cantidad de agua evaporada es aprox. El 80% el peso del jugo o aprox. del 70 a 80% del peso de la caña.
En la industria azucarera, el vapor de escape (vapor
a presión baja 10 – 20 psig) procedente de las
turbinas, se usa en el primer efecto evaporador. Los
subsiguientes efectos del evaporador son cada una
calentado por el vapor del efecto previo (agua
evaporada del jugo). Entonces la energía en el
vapor original entrando al primer efecto es
reutilizada en cada uno de los últimos efectos y
esto es lo que hace que la evaporación a múltiple
efecto economice vapor.La cantidad de agua evaporada es aprox. El 80% el peso del jugo o aprox. del 70 a 80% del peso de la caña.
COCIMIENTO Y ENFRIAMIENTO
Transformación del azúcar en solución a un
estado cristalino, que en la centrifugación
produzca un alto rendimiento de azúcar.
Lograr la mayor transformación posible de la
sacarosa disuelta a cristales, con una miel final
lo mas agotada posible.CENTRIFUGACIÓN
Separación de azúcar de la miel.
SECADO
PRODUCTOS TERMINADOS:
Diferentes presentaciones clasificados por lotes y fechas de producción.
Diferentes presentaciones clasificados por lotes y fechas de producción.
DESPACHO:
Es el proceso de estiba (cargar), en los camiones de distribución al cliente
Enlace del proceso:
industriaalimentaria.org/docu/acm/3.pdf
Es el proceso de estiba (cargar), en los camiones de distribución al cliente
Enlace del proceso:
industriaalimentaria.org/docu/acm/3.pdf
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