Área de Ingeniería
Laboratorio de Operaciones Unitarias: Área de Investigación en Ingeniería
Se concibe como un centro de desarrollo de tecnologías sustentables para la agregación de valor en Operaciones Unitarias de Ingeniería Química, y pretende enfrentar la problemática en la matriz productiva actual, centrando su acciones en la interacción de los sistemas Naturaleza-Hombre-Tecnología con la exigencia de reducir el impacto ambiental, generando alternativas de nuevos productos y mejores formas de procesamiento, potenciando la diversidad de recursos naturales y energéticos regionales. Las Operaciones Unitarias en Ingeniería Química ofrecen múltiples posibilidades en esa perspectiva, pues consisten de un conjunto de unidades de transformación que mediando los estudios correspondientes permiten obtener sistemas de transformación flexibles, de bajo costo y alta eficiencia.
Coordinadora del Laboratorio de Investigación
Dra. Esperanza Antonia Medina De Miranda
Grado profesional de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. Magíster en Ciencias en la Universidad de Lincoln, Nebraska, EEUU. Magíster en Gestión de la Producción en la Universidad de Brunel, U.K. Doctorando en Ciencias Ambientales, UCSM. Docente universitaria e Investigadora principal de proyectos con fondos concursables. Experiencia de investigación en ingeniería (liofilización, extracción de aceites esenciales, combustibles alternativos, reología, enseñanza en ingeniería, diseño y construcción de equipos, análisis energético de sistemas) y con publicaciones en investigación en ingeniería, experimentos inteligentes, y métodos algorítmicos de solución de problemas en Ingeniería Química. Experiencia laboral como investigadora en Petróleos del Perú y en el Centro de Energía de la Universidad de Wayne, Michigan, EEUU.
Líneas de Investigación
Equipos Especializados
ANALIZADOR TERMOGRAVIMÉTRICO Y DSC
ESPECTRÓMETRO FTIR
ESPECTROFOTÓMETRO UV-VIS
ZETASIZER Y ANALIZADOR DE POTENCIAL Z
PERMEABILÍMETRO DE GASES
EQUIPO DE ENSAYOS MECÁNICOS
MEDIDOR ÓPTICO DE TENSIÓN SUPERFICIAL
LIOFILIZADOR
MICROSCOPIO DE LUZ POLARIZADA
ROTAVAPOR
REFRACTÓMETRO
ESTUFA
CENTRÍFUGA
BAÑO TERMOSTÁTICO
DISPERSOR DE ALTA VELOCIDAD
AGITADOR MECÁNICO
AGITADOR MAGNÉTICO CON CALENTADOR
BALANZA DE HUMEDAD
BALANZA DE PRECISIÓN
CÁMARA TERMOGRÁFICA
MICRÓMETRO DIGITAL
MULTÍMETRO
TACÓMETRO ÓPTICO
Servicios y/o Actividades de Investigación
Evaluación de propiedades para mejorar la calidad y rendimientos.
Diseño de procesos eficientes en el manejo energético y amigables con el ambiente.
Desarrollo de productos aprovechando recursos naturales regionales.
Servicio de análisis por equipo de laboratorio
Analizador termogravimétrico y DSC
Marca: PERKIN ELMER, Modelo: STA 6000
-TGA en atmósfera neutra y/o oxidante -Análisis de la derivada de la curva TGA (DTG) -DSC en atmósfera neutra y/o oxidante -Análisis de la derivada de la curva DSC -Análisis de la derivada de la temperatura DT (dT/dt) DSC y TGA en paralelo en atmósfera neutra y/o oxidante
Espectrofotómetro FTIR
Marca: PERKIN ELMER, Modelo: SPECTRUM TWO
-Análisis cualitativo y semicuantitativo de líquidos no volátiles, líquidos volátiles, sólidos laminados y sólidos en polvo con ATR -Análisis cualitativo y semicuantitativo de sólidos en polvo y superficies con DRIFT
Espectrofotómetro UV-VIS
Marca: ANALYTIK JENA, Modelo: SPECORD 210 PLUS
-Lectura estándar de soluciones no turbias y turbias -Análisis de soluciones, laminados, superficies y sólidos en polvo por reflectancia difusa -Análisis de sólidos por reflectancia de ángulo variable -Análisis de espesor de láminas y recubrimientos
Zetasizer y analizador de potencial Z
Marca: MALVERN, Modelo: NANO ZS 90
-Tamaño de partículas por Dispersión Dinámica de Luz -Potencial Zeta por Dispersión de Luz electroforética Peso molecular por Dispersión de Luz Estática (diagrama de Debye)
Permeabilímetro de gases
Marca: LABTHINK, Modelo: PERME VAC V1
-Permeabilidad estándar -Permeabilidad proporcional
Equipo de ensayos mecánicos
Marca: MECMESIN, Modelo: MULTITEST 0.5 i
-Tracción con rotura (mordazas mecánicas o neumáticas) -Tracción sin rotura (mordazas mecánicas o neumáticas) -Peel test a 90° (mordazas mecánicas o neumáticas) Peel test a 180° (mordazas mecánicas o neumáticas)
Medidor óptico de tensión superficial
Marca: BIOLIN SCIENTIFIC, Modelo: THETA T200
-Gota sésil (ángulo de contacto con superficie) -Gota colgante (tensión superficial aire-líq.) -Gota colgante inversa (tensión interfacial líq.-líq.) -Análisis del menisco (tensión interfacial) -Gota pulsante (reología interfacial aire-líq.) Gota pulsante inversa (reología interfacial líq.-líq.)
Liofilizador
Marca: LABCONCO Modelo: FREEZONE 2.5 L BENCHTOP
-Liofilización en bandejas (sólidos, pastas) -Liofilización en vasos (pastas, líquidos) -Liofilización simple -Precongelación
Microscopio de luz polarizada
Marca: CARL ZEISS, Modelo: PRIMOTECH TL RL POL
-Visualización con luz transmitida y reflejada (objetivo 5x, 10x, 63x) -Conoscopía fija (lente Bertrand, objetivo 63x)
Rotavapor
Marca: LABTECH, Modelo: EV311VAC
-Destilación para concentación de sólido, líquido, recuperación de solvente -Secado de sales o cristalización -Secado de polvos -Extracción sólido-líquido y líquido-líquido
Refractómetro
Marca: ANTON PAAR, Modelo: ABBEMAT 3200
-Medición del índice de refracción a temperatura estándar y con control de temperatura -Medición de sólidos solubles (azúcares) a temperatura estándar y con control de temperatura -Medición de la cantidad de azúcar invertido (g/100 g) -Medición de la concentración de glicerol (g/100 g)
Estufa
Marca: MEMMERT Modelo: UF 260 PLUS
Secado con convección natural y/o forzada, temperatura constante y rampa de temperatura
Varios
-Agitación a baja y alta velocidad (emulsiones) con y sin control de temperatura -Separación de fases por centrifugación -Medición termográfica, óptica (de conteo y revoluciones) y eléctrica
Formulario para solicitudes de servicios por externos o internos:
Miembros del Laboratorio de Operaciones Unitarias
Especialista del Laboratorio de Investigación
Mg. Helbert Antonio Portugal Ochoa
Ingeniero Químico de la Universidad Nacional de San Agustín (UNSA) con Maestría en Ciencia y Tecnología de Alimentos. Experiencia en investigaciones referentes a la agregación de valor a residuos agroindustriales, el desarrollo de membranas biodegradables con aplicación en empaques y apósitos, y el de matrices alimentarias para transporte de nutrientes. Ha realizado ponencias en congresos nacionales e internacionales y tiene registrada una patente de invención. Experiencia laboral en plantas de procesamiento industrial y en laboratorio físico químico
Investigadores del Laboratorio de Operaciones Unitarias
Ing. Nedelka Juana Ortiz Cabrera
Tesista de Pregrado
Ingeniera Química con experiencia en laboratorio, control de calidad, investigación y formulación de materiales. He participado en un proyecto de investigación financiado por PROCIENCIA – CONCYTEC, enfocado en el desarrollo de biopelículas sostenibles a partir de biopolímeros naturales.
Proyectos de Investigación
En base a los resultados obtenidos en el estudio experimental científico tecnológico realizado previamente en la Facultad de Procesos de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, se pretende configurar, poner en marcha y evaluar el desempeño de una tecnología sustentable, que incluye el aspecto ecológico y económico productivo, para procesar de
manera integral, con un enfoque de economía circular, y a nivel de planta piloto, naranja Valenciana (Citrus sinensis), producida en la Región Arequipa.
Con una capacidad de 150 litros en el extractor, considerado el corazón de la planta, tamaño definido como el más adecuado, en la perspectiva de la comercialización exploratoria de sus productos y subproductos; y, aplicando la síntesis de procesos como método para generar distintas rutas tecnológicas, se evaluará su sustentabilidad empleando de manera complementaria, tanto el Análisis de Exergía como el Análisis del Ciclo de Vida, ambos de probada efectividad en este rubro. Las etapas centrales de procesamiento, bajo la opción de sustentabilidad integrada adoptada en este proyecto, considera tanto la extracción por arrastre de vapor del aceite esencial de la cáscara de la naranja, como la extracción del jugo de su pulpa y la utilización de los subproductos y residuos que se generan.
Se espera que el rendimiento en aceite esencial, así como la calidad del mismo en términos de la cantidad de DLimoneno que contiene, sean semejantes a los obtenidos en el estudio previo, realizado en un módulo piloto de 5 Litros; circunstancia en la que se alcanzó rendimientos de aceite, en el orden del 1.5% en peso; y, concentraciones de DLimoneno por encima del 95%.
De esta manera, se contribuye a resolver la problemática del sector agrario arequipeño, en el que predomina la práctica extractiva sin agregación de valor; pues actualmente ya se cuenta con una asociación.
En la perspectiva de contribuir en la mitigación de las deficiencias funcionales causadas por la falta de hierro en el organismo humano se plantea el desarrollo de aerogeles que permitan su dosificación oportuna. Dado que en la Región Arequipa se cuenta con recursos marinos valiosos se evaluará la obtención de alginato de sodio a partir de las algas Macrocystis pyrifera y Lessonia nigrescens, para establecer cuál de estas algas permite la producción de mejores aerogeles. La producción de los aerogeles se realizará mediante mezclas de alginato y pectina en la perspectiva de aprovechar los efectos sinérgicos que se manifiestan entre estos hidrocoloides. También se investigará el desarrollo de estructuras porosas mediante la adecuada dosificación de agentes espumantes. La evaluación de los aerogeles y sus componentes se realizará empleando diversas técnicas avanzadas como microscopía de barrido electrónica (SEM), reometría, espectroscopía infrarroja (FTIR), calorimetría diferencial de barrido (DSC), y determinación de área específica (BET). Así se logrará el desarrollo de aerogeles que actúen como alimentos funcionales para el transporte de hierro contribuyendo de modo significativo en la salud de la población, en particular, la infantil.



Contacta con el Laboratorio de Investigación
- CORREO DEL LABORATORIO: cidtarina.ciale@gmail.com
- CORREO DE LA COORDINADORA DEL LABORATORIO: emedinale@unsa.edu.pe
- TELÉFONO: 958 537 658
- PÁGINA WEB SILEII
- UBICACIÓN: Edificio CIALE 2do. piso, Av. Independencia s/n, Arequipa, Arequipa – Perú
Investigación tecnológica para la resolución de problemas industriales.