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Evaluación de 3 métodos de saponificación sobre residuos de aceite de palma y de aceite de soya

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Evaluación de 3 métodos de saponificación sobre residuos de aceite de palma y de aceite de soya

SIMBOLOGÍA

CaMgO

Óxido de calcio y magnesio (Cal dolomítica)

CaO

Óxido de calcio (Cal viva)

Ca (OH)2

Hidróxido de calcio (Cal hidratada)

cm

Centímetro

E

Extracto Etéreo

E.L. N

Extracto libre de nitrógeno

F.C

Fibra cruda

g

Gramos

JC

Jabones cálcicos

min

Minutos

mL

Mililitros

M.S. T

Materia seca tratable

RAP

Residuos de aceite de palma

RAS

Residuos de aceite de soya

T

Temperatura

RESUMEN

En el presente trabajo de investigación se realizó la evaluación a nivel de laboratorio de tres métodos de saponificación usando óxido de calcio, óxido de calcio y magnesio e hidróxido de calcio sobre residuos de aceite de palma y sobre residuos de aceite de soya para la obtención de jabones cálcicos (grasas sobrepasantes) destinados a la alimentación de animales rumiantes.

Para la elaboración de los jabones cálcicos se sometieron los residuos de aceite de palma y de aceite de soya a tres métodos de saponificación. El primero con óxido de calcio, el segundo con óxido de calcio y magnesio y el último con hidróxido de calcio.

Se caracterizó las reacciones para cada método de saponificación y se evaluó la consistencia de las muestras obtenidas. Se determinó que el mejor método de saponificación fue entre los residuos de aceite de palma con cal viva; se obtuvo un producto con una consistencia de 2.2 y un tiempo de reacción de 16min. Por último, se realizó un análisis bromatológico completo a cada una de las muestras obtenidas en cada método estudiado. Por los resultados obtenidos, tomando en cuenta como parámetro más importante el porcentaje de materia seca tratable, se determinó que las reacciones más favorables fueron entre los residuos de aceite de palma con los distintos tipos de cal. El valor de los parámetros obtenidos fue: entre 92% a 94% de %MST y porcentaje de calcio absorbido entre 2% y 2.7%. 

INTRODUCCIÓN

Con la intención de resolver los bajos niveles de producción, debido a un balance energético negativo en los rumiantes, se ha considerado suplementar a los animales con grasas protegidas de la degradación ruminal. Es por eso por lo que la investigación de la grasa protegida como fuente de energía en rumiantes representa una opción que permite impactar sobre los aspectos antes mencionados.

La saponificación es una reacción química entre un ácido graso y una base. Para la investigación se busca utilizar los residuos de aceite de palma y los residuos de aceite de soya. Los contenidos relativamente altos de ácidos grasos insaturados presentes en los residuos de aceite de palma y aceite de soya se pueden aprovechar en la alimentación de animales rumiantes.

Para esto es necesario proteger estas grasas de la degradación ruminal, de esta forma se convierten en grasas sobrepasantes o jabones cálcicos.

DISEÑO METODOLÓGICO

Las variables del presente estudio de investigación se dividen en independientes y dependientes. La reacción de saponificación genera las variables independientes a presión constante y la variable dependiente es la temperatura de la reacción de saponificación al utilizar tres tipos diferentes de cal con dos materias primas distintas.

Tabla I. Formulación para la obtención de los jabones cálcicos

Jabones cálcicos

Fuente: Elaboración Propia

*RAP (Residuos de Aceite de Palma)

*RAS (Residuos de Aceite de Soya)

Se utilizaron dos tipos de residuos de aceite, residuo de aceite de palma y residuos de aceite de soya, utilizando tres tipos de cal para realizar las reacciones de saponificación obteniendo así 6 tratamientos a ser estudiados. Para cada uno de los 6 tratamientos se realizaron 3 repeticiones, haciendo un total de 18 tratamientos.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Formulación y caracterización de jabones cálcicos a base de residuos de aceite de palma y residuos de aceite de soya reaccionando con tres diferentes tipos de cal.

La razón por la que se varían los tipos de cal para cada residuo de aceite es caracterizar cada reacción y poder evaluar la consistencia y realizar un análisis bromatológico a cada una de las muestras obtenidas.

Los parámetros evaluados fueron: el porcentaje de materia seca tratable, el extracto etéreo, fibra cruda, proteína cruda, cenizas y porcentaje de calcio.

Tabla II. Resumen de caracterización de las reacciones de saponificación realizadas.

Caracterización reacciones

Fuente: Elaboración propia

Tabla III. Resumen de los parámetros evaluados en el análisis bromatológico realizado en las muestras de jabones cálcicos obtenidos a partir de residuos de aceite de palma (RAP)

Parámetros evaluados

Fuente: Elaboración propia

Tabla IV. Resumen de los parámetros evaluados en el análisis bromatológico realizado en las muestras de jabones cálcicos obtenidos a partir de residuos de aceite de soya (RAS)

Jabones cálcicos aceite

Fuente: Elaboración propia

A partir de los resultados obtenidos se determinó la mejor reacción. Según la caracterización, la reacción más favorable es la de RAP con cal hidratada obteniendo 252g de producto con un tiempo de reacción de 21min a 54°C.

Tomando en cuenta como parámetro más importante el porcentaje de materia seca tratable, %MST. La tabla IV muestra que para las reacciones con residuos de aceite de palma el %MST se mantuvo entre 92.7% y 94% obteniendo el valor más alto en la reacción de RAP con cal dolomítica. Para las reacciones de RAP los distintos tipos de cal se mantuvieron valores entre 2% y 3%.

CONCLUSIONES

  1. A partir de la caracterización, el método de saponificación más efectivo es de los residuos de aceite de palma con cal viva. Se obtuvo un tiempo de reacción de 16min con una temperatura de 54°C obteniendo 249g de producto de jabón cálcico.
  2. Tomando como factor principal la consistencia del producto final, el método más efectivo es el de residuos de aceite de palma con cal dolomítica obteniendo una consistencia de 3.
  3. Del análisis bromatológico se obtuvo que el porcentaje más alto de materia seca tratable se obtuvo de las reacciones con residuos de aceite de palma con cal viva con 92.7%, El porcentaje más alto de calcio absorbido corresponde a las reacciones de residuos de aceite de palma con cal con un valor de 3%.
  4. El método de saponificación más efectivo es el de residuos de aceite de palma saponificados con cal. Este requiere un menor tiempo de reacción, menor cantidad de materia prima, mejores rangos de temperatura de reacción, mayor cantidad de producto obtenido y mejor calidad de producto.

BIBLIOGRAFÍA

  1. Duarte, J., Ramírez, G., & Castañeda, R. (2016). Grasa Sobrepasante: Aplicaciones y su proceso de obtención para la alimentación de rumiantes en el trópico. Revista colombiana de Ciencia Animal, 8(2), 228-242.
  2. Guerrero, P. (noviembre de 2013). Obtención y evaluación de grasas protegidas por medio de saponificación y encapsulado para su aplicación en la alimentación de rumiantes. Buenavista, Saltillo, Coahula, México: Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro.
  3. (2008).LIPICO-PGE. Calcium Soap Process. Obtenido de: Ver Enlace
  4. Yubaille, M. (2013). Evaluación de tres métodos de saponificación de grasas destinadas a la alimentación de vacas lecheras. Riobamba, Ecuador: Escuela Superior Politécnica de Chimborazo.

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Educación a distancia, una forma más de servir a nuestros clientes

Educación a distancia, una forma más de servir a nuestros clientes

La educación a distancia desde una perspectiva de la gestión y liderazgo basado en el conocimiento, para la formación técnica en el Centro de Investigación y Desarrollo de Cementos Progreso.

A raíz de los cambios tecnológicos e innovaciones que demanda la sociedad, cada vez la educación a distancia cobra relevancia como una forma de transferencia del conocimiento que impacta a más audiencias. 

El Centro de Investigación y Desarrollo – CID – de Cementos Progreso, incursionó en esta modalidad desde el 2014 en alianza con la Educación Superior. La nueva Cultura de Formación en Línea, ven auge a raíz de la pandemia Mundial Covid 2019 (OMS) o cual evidencia un avance al cierre de la brecha tecnológica para la mayoría de las generaciones. 

En el CID la formación en línea se percibe como una ventaja competitiva que agrega valor a los usuarios a través de la formación técnica en materiales de la construcción desde una perspectiva de liderazgo basado en el conocimiento, término que define Hlupic en el artículo El cambio de la gestión en 2014.  

La generación de estas capacidades se ha venido desarrollando en las diferentes plataformas abiertas al público como lo son las redes sociales (Whatsapp Facebook y LinkedIn), y las plataformas de LMS (Learning Management Sytems) en donde se alojan los principales cursos de productos y las buenas prácticas de la construcción. Respecto a los sistemas LMS, se ha diseñado la plataforma es UPRO que actualmente cuenta con más de 6,000 usuarios desde marzo de 2019.  

Es el sujeto el principal centro de interés en esta formación para que sus competencias técnicas interactiva con los expertos organizacionales, de esta manera se responde al desarrollo de talento para los principales profesionales y clientes de la construcción. No cabe más destacar que “Todas las organizaciones dependen del talento, capacidad y conocimiento de sus empleados” y que hoy se ven cambios sin precedente y que la gestión de conocimiento es una estrategia de cualquier corporación.  

Para mayor información visítenos en: 

UPRO.CEMPRO.COM

Referencias:

Hlupic, Vlatka 

El cambio de la gestión,. Vlatka Hlupic, The Management Shift, Getabstrac, 2014 

Jansonm Kimberly  

Cómo desmitificar la administración del talento: Libere el potencial de la gente para obtener los mejores resultados. Getabstract, 2015

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Método rápido de evaluación de calidad de la puzolana

Método rápido de evaluación de calidad de la puzolana

Los métodos tradicionales para evaluar la calidad de una puzolana natural de origen volcánico, para la producción de cemento no son compatibles por completo con la velocidad a la que las plantas de cemento requieren el abasto de sus materias primas de alta calidad.  Para ayudar a aumentar la velocidad de esta evaluación, Cementos Progreso ha desarrollado un método de evaluación rápida utilizando para ello el análisis por difracción de rayos X para determinar la “actividad hidráulica” de estos materiales.

La puzolana natural es un material vidrioso de origen piroclástico producido como el resultado de erupciones volcánicas explosivas, donde el enfriamiento atmosférico de este material de magma incandescente es el causante de inducir la “amorficidad” del material resultante y consecuentemente desarrollar la “actividad puzolánica”.   Guatemala por su geología, tiene cerca de 39 volcanes de los cuales al menos 3 siguen siendo considerados activos, como Pacaya, Fuego y Santiaguito, permitiendo que a lo largo de miles de años se hayan depositado en el área central del país la mayor concentración de este material a partir del evento que dio lugar a la formación del lago de Atitlán y sus calderas.

Al incorporar al cemento este material finamente molido se provee de varios beneficios al producto, tales como:

  • Reducir la huella de carbono del cemento al disminuir el contenido de material que libera CO2 durante su proceso como la descarbonatación de la piedra caliza al fabrica Clinker, y por consiguiente aumentar la durabilidad del concreto producido, su resistencia al ataque por sulfatos y a la reacción entre los álcalis del cemento con agregados reactivos.
  • Disminuir el calor de hidratación y por ello eliminar o disminuir la frecuencia o facilidad de que se formen fisuras en las mezclas de mortero o concreto elaboradas con cementos que contienen puzolana.

La metodología consiste en analizar en el equipo de difracción de rayos X las muestras y obtener directamente el patrón de difracción (difractograma), donde se identifican los principales componentes cristalinos del material y su composición en peso dentro de la muestra como %, y calculando su contenido de fase mineral amorfa (Vidriosa) utilizando un patrón secundario como el Corindón de grado industrial (100% cristalino).  A las mismas muestras se les realizó el procedimiento estándar para determinar la capacidad o el índice de actividad hidráulica (SAI, Strength Activity Index, por sus siglas en Inglés),  de la norma ASTM C311, donde se sustituye el 30% del material cementante por la puzolana en envaluación, y con los resultados de 7 y 28 días hacer la correlación, obteniendo los resultados de las figuras 5 y 6.

Si deseas obtener mas información sobre esta metodología, puedes consultarla en la revista internacional donde fue publicada en :  https://www.cemnet.com/Articles/story/163555/rapid-screening.html donde encontrarás los enlaces a las referencias del estudio.

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Lic. Luis Velázquez

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El Concreto, ese material maravilloso

el concreto ese material maravilloso Anillo J

El Concreto, ese material maravilloso

El concreto es la substancia más utilizada en el mundo, solamente detrás del agua.

¡Ah, el concreto… el material más utilizado por el hombre!

El concreto es la substancia más utilizada en el mundo, solamente detrás del agua. Ningún material de construcción ha sido usado en tales cantidades y en un futuro no parece existir otro material de construcción que pueda competir con el concreto en magnitud de volumen. Con la producción actual de cemento a nivel mundial, se estima que se producen alrededor de dos metros cúbicos de concreto por habitante por año.

No es casualidad que el concretomoderno haya alcanzado tal nivel de popularidad en apenas doscientos años desde la invención del cemento, que, a pesar de no ser el componente mayoritario del concreto, es muy importante por ser el pegamento que mantiene unidos a todos sus componentes. Por cierto, el primer aspecto que hace al concreto tan popular, es que los componentes se encuentran localmente. En todos los sitios podemos encontrar: cemento, agua y agregados. El concreto es un material local, sin embargo, debemos estar conscientes que los componentes del concreto no son recursos ilimitados, debemos utilizarlos de manera racional, garantizando que las nuevas generaciones cuenten con recursos suficientes para satisfacer sus propias necesidades, así como nosotros lo hacemos hoy en día.

Pero el nivel de popularidad del concreto también viene determinado por otros aspectos, entre otros, sus propiedades principales que son: resistencia, durabilidad y bajo costo.  Este material convive junto a nosotros desde hace mucho tiempo y ha probado ser muy resistente y durable, lo que ofrece el beneficio de ser reutilizado varias veces durante su vida útil, contribuyendo, además, con la economía de aquel que es dueño de una estructura de concreto. Lo anterior es un beneficio que ofrecen las estructuras de concreto a la construcción sostenible, un tema que se debe tomar en cuenta hoy en día, sin excepciones.

Y, aunque el concreto tiene múltiples ventajas, no es un material perfecto, se le percibe pesado, frío, frágil y difícil de colocar. Sin embargo, la industria del concretoha avanzado enormemente para satisfacer las demandas de la construcción de nuestros días cubriendo de manera asombrosa cada una de las otrora “debilidades del concreto”. Los grandes progresos en el estudio científico del comportamiento del concreto armado y los avances tecnológicos, han posibilitado la construcción de rascacielos más altos, puentes de mayor luz, cubiertas más amplias y presas inmensas. La tendencia mundial es reducir: reducir materiales, reducir tamaños, reducir peso, en una frase: hacer más con menos. Y el concreto ha probado ser el material que satisface esta premisa. Sin duda, el concreto seguirá siendo una realidad, en la más noble de todas las artes: construir.

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Plinio Estuardo Herrera

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Acerca de CI+D

Nuestra Historia

Centro de Investigación y Desarrollo de Cementos Progreso, S.A.

El Centro de Investigación y Desarrollo de Cementos Progreso, S.A. – CID, inició como el Laboratorio de Concreto de Cementos Progreso, el 7 de julio de 1992 como dependencia principal del Departamento de Asesoría y Servicios Técnicos.

Inicialmente, el objetivo era ofrecer al sector de la construcción y al público en general, los servicios de laboratorio y asistencia técnica complementaria, a un costo razonable. También se promovió la realización de estudios y ensayos sobre el concreto y sus aplicaciones. En el aún 2012, se incorporó como función importante, la colaboración en el control de calidad de los productos las plantas de Cementos Progreso, S. A., especialmente como control de calidad de una tercera parte para las plantas de la empresa, a través del muestreo y ensayo del producto final que se despacha y concreto colocado en Obra.

El Centro de Investigación y Desarrollo ha evolucionado a través de los años como respuesta a la demanda de soluciones y de la constante dinámica de la industria de la construcción. Industria que requiere aplicar los últimos avances y la innovación tecnológica en productos y servicios de la más alta calidad mundial. Actualmente se cuenta con la Acreditación del Laboratorio bajo la Norma ISO 17025, con 32 ensayos debidamente acreditados y reconocidos por el ente nacional y cuenta con de equipos de punta, únicos en el país y en la región en apoyo al conocimiento e investigación de los materiales de construcción en el país y siendo ahora su función principal ofrecer soluciones en los diferentes productos de la construcción, incluyendo nuevas formas de construcción como la impresión 3D a escala en un nuevo laboratorio de diseño e innovación.

Frente a la necesidad de investigación que el país demanda y respondiendo a esta, se cuenta con aliados estratégicos principalmente de la Educación Superior con convenios de colaboración mutua con las principales universidades del país en acompañamiento a la formación de los futuros profesionales del país. Además, se cuenta con colaboraciones con diferentes organismos nacionales e internacionales en temas de Normas y sirven de base para estar a la vanguardia tanto de tecnología e identificación de necesidades en temas de calidad constructiva y nuevos productos sostenibles.

Políticas de Laboratorio

Nos comprometemos a mejorar continuamente y a satisfacer a nuestros clientes brindando un servicio de clase mundial.

CI+D

En el laboratorio del Centro de Investigación y Desarrollo nos dedicamos a la realización de actividades de investigación y desarrollo en el campo de la construcción y de la industria en general, proporcionando a nuestros clientes servicios de asesoría técnica y de laboratorio para análisis y ensayos de materiales, utilizando tecnología avanzada, normas reconocidas internacionalmente y personal competente comprometido con nuestras políticas para asegurar la calidad, confiabilidad y reproducibilidad de nuestros resultados.

Contamos con un sistema de gestión de calidad que cumple con los requisitos de la norma COGUANOR NTG/ISO/IEC 17 025:2005. Nos comprometemos a mejorar continuamente y a satisfacer a nuestros clientes brindando un servicio de clase mundial.

FUNCIONES PRINCIPALES

Nuestras principales funciones

A través de nuestros diferentes expertos, escuchar y brindar la asesoría correcta para los diferentes usos y aplicaciones de los productos.

Continuamente estamos en búsqueda de las mejores condiciones, los mejores productos, las mejores prácticas para los diferentes sistemas y productos de la construcción, de manera que permita a nuestros clientes obtener las mejores soluciones acorde a sus necesidades.

Promociones, información, capacitación a clientes internos, externos, estudiantes, universitarios, profesionales, técnicos y operarios del sector construcción y otras industrias del sector público y privado.

Fomentar la gestión de conocimiento, transferencia tecnológica para enriquecer el espectro de contenido información en tendencias de los materiales de construcción y sistemas constructivos.

En sinergia con diferentes instituciones nacionales e internacionales, colaborar como entes de análisis frente a las diferentes normativas de construcción y otras industrias.

Para estar a la vanguardia en los diferentes sistemas y tendencias constructivas, contamos con diferentes iniciativas en búsqueda de la innovación y nuevas tecnologías constructivas.

Ser un ente evaluador de las diferentes políticas, condiciones, equipos, competencias y sistemas de gestión delimitados por las magnitudes a presentar en la acreditación a través de un equipo de técnico de alto nivel.

Soporte técnico a las operaciones de cemento, concreto, cal, predosificados, agregados y otras empresas de Cementos Progreso que permitan alta competitividad, manteniendo altos estándares de calidad.

Gestión de la transferencia de conocimiento a través de la difusión, capacitación técnica a clientes internos, externos, estudiantes, universitarios, profesionales, técnicos y operarios del sector construcción y otras industrias del sector público y privado.

Ser el Centro Tecnológico referente y líder en los campos de investigación y desarrollo a nivel Centroamericano

Misión y Visión

Nuestra Misión:

  • Desarrollar nuevos productos y soluciones alineadas con la estrategia del grupo mediante la investigación.
  • Apoyar en la optimización de costos, calidad, funcionalidad de los productos y procesos de Cementos Progreso a través de la prestación de servicios de asistencia técnica tanto a las áreas de Operaciones y Comercial como a terceros.
  • Mejorar el desempeño sostenible reduciendo las emisiones de CO2.
  • Impulsar el desarrollo tecnológico en la industria de la construcción, diseminando el conocimiento tanto a la organización como al mercado.

Nuestra Visión:

Ser el Centro Tecnológico referente y líder en los campos de investigación y desarrollo a nivel Centroamericano. Facilitando las herramientas necesarias a Cementos Progreso para mantener su liderazgo, competitividad y sostenibilidad mediante la innovación de sus productos, sus procesos y la capacitación técnica.