Estudio del proceso de nanofiltración para la desmineralización del lactosuero dulce

En la presente tesis se estudia la viabilidad de un tratamiento por tecnologías de membranas para desmineralizar un lactosuero dulce procedente de una industria quesera de la Comunidad Valenciana. Como técnica de tratamiento se estudia el proceso de nanofiltración para eliminar las sales minerales de la lactosa, si bien previamente se lleva a cabo la eliminación de las proteínas por ultrafiltración. Tanto las proteínas como la lactosa se pueden emplear como ingredientes en una gran variedad de productos. Los ensayos de membranas han sido realizados tanto en configuración plana como en arrollamiento en espiral en una planta diseñada por el Departamento de Ingeniería Química y Nuclear, que permite operar con ambos tipos de módulos. Para la determinación de todos los componentes implicados en el proceso se emplean diversas técnicas analíticas como absorción atómica, espectrofotometría de UV-Vis, cromatografía iónica, etc. Los ensayos del proceso de nanofiltración se realizan tanto con disoluciones modelo de suero como con suero dulce real. Los ensayos mediante disoluciones modelo, se llevan a cabo con las membranas comerciales NF200, NF270, Ds-5 DK y Ds-5 DL. De todas ellas, la membrana NF200 es la que muestra mayores densidades de flujo e índices de rechazo, mientras que la membrana Ds-5 DL es la que muestran los valores más bajos. Sin embargo, ambas son susceptibles de utilizarse en el proceso de desmineralización, por lo que son seleccionadas para estudiar su comportamiento con el suero real. Las densidades de flujo obtenidas con las membranas NF200 y Ds-5 DL en los ensayos con el suero real, no muestran diferencias significativas entre si, si bien los índices de rechazo más altos corresponden a la membrana la NF200. Mientras que los valores de densidad de flujo del ión cloruro para las membranas NF200 y Ds-5 DL corresponden a 9,9 g/m2h y 32,42 g/m2h respectivamente. Para mejorar las tasas de desmineralización obtenidas por concentración con la membrana Ds-5 DL, sCuartas Uribe, BE. (2005). Estudio del proceso de nanofiltración para la desmineralización del lactosuero dulce [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1878Palanci

Evaluation of Original and Enzyme-Modified Fique Fibers as an Azo Dye Biosorbent Material

[EN] As natural fibers, low-cost biosorbents have proven to be an effective and clean tool to remove textile dyes from wastewater. In this research, the Reactive Black 5 removal ability of original and enzyme-modified natural fibers were assessed. A fiber extracted from a Colombian fique plant (Furcraea sp.) was employed. The effects of fique fiber protonation with different solvents and dye solution pH on RB5 removal were evaluated. The biosorbent chemical composition was modified using the commercial enzymes pectinase, ligninase, and xylanase. The point of zero charge (PZC) of the original and modified material was measured, and the dye removal capacity of the three enzyme-modified fibers was determined. Fiber protonation with 0.1 M HCl and a dye solution with pH of 2.4 increased the RB5 elimination to 49.1%. The change in the fiber chemical composition led to a reduction in the PZC from 5.5 to a 4.7¿4.9 range. Pectinase-pretreated fique fibers presented the highest dye removal of 66.29%, representing a 36% increase in RB5 dye removal. Although the original fique fiber showed RB5 dye removal ability, its enzymatic modification changed the charge distribution on the fiber surface, improving the capture of dye molecules. Enzyme modification can be applied to obtain new functionalities for plant fibers as biosorbent materials.This research was funded by Ministry of Science, Technology and Innovation of Colombia (MINCIENCIAS), Becas Doctorados Nacionales, grant number 617-2013.Muñoz-Blandón, O.; Ramírez-Carmona, M.; Cuartas Uribe, BE.; Mendoza Roca, JA. (2022). Evaluation of Original and Enzyme-Modified Fique Fibers as an Azo Dye Biosorbent Material. Water. 14(7):1-15. https://doi.org/10.3390/w1407103511514

Membrane fouling in whey processing and subsequent cleaning with ultrasounds for a more sustainable process

[EN] Cost reduction and minimization of environmental impacts, based on by-product recovery, is the objective of applying the ultrafiltration technology for the treatment of cheese whey. In this work, ultrafiltration process was studied in an integrated way (filtration and membrane cleaning), focusing especially on the membrane cleaning. Membrane cleaning experiments were carried out with and without ultrasounds to evaluate the effect of ultrasounds on the membrane cleaning efficiency and, as a result, to reduce the consumption of chemicals. Tests were performed with two ultrafiltration polymeric membranes with molecular weight cut-offs of 30,000 Da (UH030) and 5000 Da (UP005). Fouling experiments were carried out with Renylat whey protein concentrate solutions and CaCl2 addition at a transmembrane pressure of 2 bar and cross flow velocity of 2 m/s during 2 h. Results showed that the presence of calcium increased the membrane fouling of both membranes. For UH030 membrane the reversible fouling prevailed over the irreversible fouling, meanwhile for UP005 membrane the irreversible fouling was the predominant one. Cleaning efficiency results demonstrated that ultrasounds application is an effective technique to clean ultrafiltration membranes after being fouled with whey protein concentrate solutions and may have a paramount importance on the overall process efficiency.This work was supported by the Spanish Ministry of Science and Innovation (CTM 2010-20.186).Luján Facundo, MJ.; Mendoza Roca, JA.; Cuartas Uribe, BE.; Alvarez Blanco, S. (2017). Membrane fouling in whey processing and subsequent cleaning with ultrasounds for a more sustainable process. Journal of Cleaner Production. 143:804-813. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.12.043S80481314

Study of membrane cleaning with and without ultrasounds application after fouling with three model dairy solutions

The aim of this study was to investigate the behavior of two ultrafiltration (UF) membranes after their fouling with different fouling solutions and cleaning with a surfactant, including the application of ultrasounds (US). Thus,two UF membranes (UH030 and UP005) were fouled with three different whey model solutions that consisted of bovine serum albumin (BSA) with a concentration of 1% (w/w), BSA (1%, w/w) plus CaCl2 with a concentration of 0.17% (w/w) and whey solution (Renylat 45) with a concentration of 2.22% (w/w). Chemical cleaning was carried out with P3 Ultrasil 115 solution at temperatures between 25 ◦C and 45 ◦C and concentrations in the range between 0.5% (v/v) and 0.9% (v/v). US were applied in some ofthe tests at a frequency of 20 kHz and nominal power of 300W. The results demonstrated that US cleaning was effective to enhance the permeability recovery, although this enhancement was only up to 9%. Concerning fouling, results from resistances calculations showed that for UH030 membrane prevails the reversible fouling whereas for UP005 membrane predominate irreversible foulingThis work was supported by the Spanish Ministry of Science and Innovation (CTM 2010-20.186).Luján Facundo, MJ.; Mendoza Roca, JA.; Cuartas Uribe, BE.; Alvarez Blanco, S. (2016). Study of membrane cleaning with and without ultrasounds application after fouling with three model dairy solutions. Food and Bioproducts Processing. 100:36-46. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2016.06.011S364610

Innovación educativa para integrar la seguridad en asignaturas experimentales

La formación es uno de los pilares esenciales para consolidar una auténtica cultura de la prevención que luego repercuta en el ámbito laboral. En Ingeniería Química, la formación en Higiene y Seguridad es absolutamente necesaria, por el tipo de equipos y productos manejados. Sin embargo, la integración de la prevención de riesgos en los nuevos planes de estudio de Ingeniería Química es muy variable, y todavía insuficiente para que los egresados estén capacitados para desarrollar su actividad profesional aplicando los principios de la prevención de riesgos. Aprovechando la puesta en marcha de los nuevos grados, se pensó desarrollar alguna estrategia para mejorar la formación en Seguridad de los estudiantes del Grado de Ingeniería Química (GIQ) de la Universitat Politècnica de València (UPV). Para ello, se solicitó un Proyecto de Innovación Educativa, que fue concedido para su ejecución en el curso 2012-2013. En dicho Proyecto se planteó mejorar la formación en Higiene y Seguridad de los estudiantes a través de las tres asignaturas de Experimentación en Ingeniería Química. Para ello, la innovación contemplaba la incorporación de procedimientos y modos de actuación enfocados a la prevención de riesgos en el trabajo desarrollado en estas asignaturas experimentales. Tras la implantación de la innovación, en este trabajo se describen las acciones llevadas a cabo; y se presentan algunos resultados referentes a la evaluación del grado de aprendizaje de los estudiantes a lo largo de las tres asignaturas A partir de los resultados y de las reflexiones del profesorado implicado, se plantean líneas de actuación futuras para mejorar el aprendizaje de los estudiantes de GIQ en materia de Seguridad.Arnal Arnal, JM.; Sancho Fernández, MP.; García Fayos, B.; Bes Piá, MA.; Cuartas Uribe, BE. (2014). Innovación educativa para integrar la seguridad en asignaturas experimentales. @tic. Revista d´Innovació Educativa. 2014(13):59-64. doi:10.7203/attic.13.3881S596420141

Cleaning efficiency enhancement by ultrasounds for membranes used in dairy industries

Membrane cleaning is a key point for the implementation of membrane technologies in the dairy industry for proteins concentration. In this study, four ultrafiltration (UF) membranes with different molecular weight cut-offs (MWCOs) (5, 15, 30 and 50 kDa) and materials (polyethersulfone and ceramics) were fouled with three different whey model solutions: bovine serum albumin (BSA), BSA plus CaCl2 and whey protein concentrate solution (Renylat 45). The purpose of the study was to evaluate the effect of ultrasounds (US) on the membrane cleaning efficiency. The influence of ultrasonic frequency and the US application modes (submerging the membrane module inside the US bath or applying US to the cleaning solution) were also evaluated. The experiments were performed in a laboratory plant which included the US equipment and the possibility of using two membrane modules (flat sheet and tubular). The fouling solution that caused the highest fouling degree for all the membranes was Renylat 45. Results demonstrated that membrane cleaning with US was effective and this effectiveness increased at lower frequencies. Although no significant differences were observed between the two different US applications modes tested, slightly higher cleaning efficiencies values placing the membrane module at the bottom of the tank were achieved.This work was supported by the Spanish Ministry of Science and Innovation (CTM 2010-20.186).Luján Facundo, MJ.; Mendoza Roca, JA.; Cuartas Uribe, BE.; Alvarez Blanco, S. (2016). Cleaning efficiency enhancement by ultrasounds for membranes used in dairy industries. Ultrasonics Sonochemistry. 33:18-25. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2016.04.018S18253

Autoevaluación y co-evaluación continua del trabajo individual y grupal en una asignatura experimental

[EN] This work is based on the evaluation of fundamental competence "teamwork" in order to get an assessment that reflects the work of each student within their group in an experimental subject. For this, the student participates in both selfassessment and co-assessment. Each evaluation process includes qualitative assessment of the group performance and quantitative assessment of academic work according to their degree of involvement. The performance evaluation group is done through anonymous surveys based on the models of A. García-Carbonell and F. Watts. In them, each student carries out an evaluation of each of its members and himself in two different moments of the semester: initial and final. In the quantitative assessment, students distribute the mark of the academic work according to the evaluation criteria of P. Morales-Vallejo. Simultaneously teachers make an quantitative assessment of the academic work and the effectiveness of teamwork by means an assessment rubric. The aim of these assessment methodologies is to identify students that do not contribute to the effectiveness of the group. So the marks for the academic works will depend on the degree of participation of each student to get a fairer individual assessment in an entirely experimental subject, where the teamwork is essential.[ES] Este trabajo se basa en la evaluación de la competencia básica “trabajo en grupo” con el fin de obtener una evaluación que refleje el trabajo de cada alumno dentro de su grupo en una asignatura experimental. Para ello, el alumno participa en un proceso de evaluación tanto individual (autoevaluación) como del resto de compañeros del grupo (co-evaluación). Cada evaluación contempla la valoración cualitativa del funcionamiento de los miembros del grupo y la valoración cuantitativa del trabajo académico realizado en función del grado de participación. La evaluación del funcionamiento del grupo se realiza a través de encuestas anónimas basándose en los modelos de A. García-Carbonell y F. Watts. En ellas, cada alumno realiza una evaluación de cada uno de sus miembros y de él mismo en dos momentos diferentes del semestre: inicial y final. En la valoración cuantitativa, los alumnos distribuyen la nota obtenida en el trabajo académico según los criterios de P. Morales-Vallejo. Paralelamente los profesores realizan la valoración de los trabajos académicos realizados y la efectividad del trabajo en grupo a través de ‘rúbricas de evaluación’. Con estas metodologías de evaluación se pretende detectar a los alumnos que no contribuyen a la efectividad del grupo, de forma que la nota de los trabajos académicos dependa del grado de participación de cada alumno. En definitiva, obtener una evaluación individual más justa en una asignatura completamente experimental, donde el trabajo en grupo es clave.Bes Piá, MA.; Cuartas Uribe, BE.; Iborra Clar, A.; Iborra Clar, MI.; Garcia-Castello, EM. (2015). Autoevaluación y co-evaluación continua del trabajo individual y grupal en una asignatura experimental. En In-Red 2015 - CONGRESO NACIONAL DE INNOVACIÓN EDUCATIVA Y DE DOCENCIA EN RED. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/INRED2015.2015.1604OC

Análisis de resultados tras la adaptación a modalidad online de una práctica de una asignatura de 1º del Máster Universitario en Ingeniería Industrial

[EN] The pandemic caused by COVID19 has forced universities to transfer teaching to non-face-to-face mode at different moments in the 19-20 and 20-21 academic years. Although this type of teaching implies certain difficulties in any type of teaching, these are more critical in the case of laboratory practices, associated with the skills of handling of equipment and instrumentation. Some of the strategies most commonly used to adapt experimental practices to remote teaching are: the use of audiovisual resources (own-made or on the Internet), presentations with Powerpoint-type programs, and the analysis and discussion of results provided by teachers. In some more specific disciplines, virtual or remote control laboratories are used to teach laboratory practices. This work describes the strategies used to adapt in non-face-to-face mode a practice in a subject of the Master's Degree in Industrial Engineering, as well as the tools used to teach and evaluate the practice. Furthermore, it analyses the academic results achieved, and the possible influence of distance teaching on them. On the other hand, it analyzes the opinion of the lecturers regarding the modifications introduced, in view of their possible continuity in future courses.[ES] La pandemia provocada por la COVID19 ha obligado a las universidades a trasladar la docencia a modalidad no presencial en distintos momentos de los cursos académicos 2019-20 y 2020-21. Aunque esta modalidad de enseñanza supone ciertas dificultades en cualquier tipo de docencia, éstas son más críticas en el caso de las prácticas de laboratorio, por las competencias de manejo y manipulación de equipos e instrumentación. Algunas de las estrategias más comúnmente empleadas para adaptar prácticas experimentales a modalidad a distancia son: el empleo de recursos audiovisuales (propios o existentes en internet), las presentaciones con programas tipo Powerpoint, y el análisis y discusión de resultados facilitados por el profesorado. En algunas disciplinas más específicas, se hacen uso de laboratorios virtuales o por control remoto para impartir las prácticas de laboratorio. En este trabajo se describen las estrategias empleadas para adaptar a modo no presencial una práctica en una asignatura del Máster Universitario en Ingeniería Industrial. Se describen las herramientas utilizadas para impartir y evaluar la práctica, y se analizan los resultados académicos alcanzados, así cómo la posible influencia de la docencia a distancia en los mismos.Sancho Fernández, MP.; Cuartas Uribe, BE.; Belanche Paricio, MI.; Bes Piá, MA.; García Fayos, B.; Ferrer Polonio, E.; Rodríguez López, AD.... (2021). Análisis de resultados tras la adaptación a modalidad online de una práctica de una asignatura de 1º del Máster Universitario en Ingeniería Industrial. En IN-RED 2021: VII Congreso de Innovación Edicativa y Docencia en Red. Editorial Universitat Politècnica de València. 917-930. https://doi.org/10.4995/INRED2021.2021.13444OCS91793

Inclusión de los ODS en las asignaturas de la materia Experimentación en Ingeniería Química en el Grado en Ingeniería Química

[ES] En la presente comunicación se presenta la estrategia seguida para dar visibilidad a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) así como poder incluirlos en las asignaturas de la materia “Experimentación en Ingeniería Química” (EIQ) del Grado en Ingeniería Química (GIQ) de la UPV, tanto para el Grado impartido en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial (ETSII) como para el impartido en la Escuela Politécnica Superior de Alcoy (EPSA). Esta materia incluye tres asignaturas experimentales que son continuativas (Experimentación en Ingeniería Química I, II y III). Durante el primer año (curso 22-23), se hará un diagnóstico del estado actual de conocimiento e implicación que tiene el alumnado sobre los ODS a través de encuestas de opinión con la herramienta Google Drive (una encuesta a principio de curso y otra a final de curso). Además, se planteará en cada asignatura una breve sesión formativa de los ODS. Durante el segundo año (curso 23-24), se decidirán qué ODS se van a trabajar en cada asignatura y se plantearán diferentes actividades en cada una de las asignaturas incluidas en la materia Experimentación en Ingeniería Química. De la misma forma, en esta segunda anualidad, se realizarán dos encuestas (una a principio y otra a final de curso) donde se evaluará el grado de aprendizaje, adquisición e implicación del alumnado sobre los ODS.[EN] This article presents the strategy followed to give visibility to the Sustainable Development Goals (SDG) as well as to be able to include them as a part of the content of the matter "Experimentación en Ingeniería Química" of the Degree in Chemical Engineering of the Universitat Politècnica de València (UPV), both for the Degree taught at the Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (ETSII) and for the one taught at the Escuela Politécnica Superior de Alcoy (EPSA). This matter includes three experimental subjects that are continuing (Experimentación en Ingeniería Química I, Experimentación en Ingeniería Química II and Experimentación en Ingeniería Química III). During the first year (academic year 22-23) a diagnosis will be made of the current state of knowledge and involvement that students have about the SDG through opinion surveys with Google Drive tool (a survey at the beginning and another one at the end of the course). In addition, a brief training session on the SDG will be proposed in each subject. During the second year (academic year 23-24) it will be decided which SDG are going to be worked on and different activities will be proposed in each of the subjects studied. In the same way, in this second year, two surveys will be carried out (one at the beginning and the other one at the end of the course) where the degree of learning, acquisition and involvement of the students on the SDG will be evaluated.Los autores de esta comunicación agradecen a la convocatoria de Proyectos de Innovación y Mejora Educativa de la UPV 2022 y al Proyecto Docente PIME/22-23/348 con título: ''Visibilización e inclusión de los ODS en las asignaturas de la materia Experimentación en Ingeniería Química en el Grado en Ingeniería Química'' a partir del cual se basa esta publicación.Luján Facundo, MJ.; Cuartas Uribe, BE.; García Fayos, B.; Arnal Arnal, JM.; Iborra Clar, A.; Sánchez Arévalo, CM.; Rodríguez López, AD.... (2023). Inclusión de los ODS en las asignaturas de la materia Experimentación en Ingeniería Química en el Grado en Ingeniería Química. Editorial Universitat Politècnica de València. 1061-1076. https://doi.org/10.4995/INRED2023.2023.166571061107

Correlación entre la asistencia a clase y resultados de aprendizaje para la asignatura Tecnología del Medioambiente impartida en el grado de Ingeniería en Organización Industrial en la Universitat Politècnica de València

[EN] The objective of this work is to study the correlation between class attendance and obtained learning outcomes for a subject taught in the 2022-23 school year. For this, attendance was monitored during the course and it was correlated with the evidence (partial exams) taken as a control point to evaluate the learning results. Through a statistical study, it was concluded that there is a positive correlation between attendance and learning outcomes. The students with the highest attendance obtained grades between 1.2 and 1.4 points higher than the students with the lowest attendance. A survey was also carried out among the students, which showed that they do not always have the perception that there is a relationship between attendance and the results obtained in the exams. This study concluded that the correlation between attendance and grades should be highlighted and that these results should be shared with students.[ES] El presente trabajo tiene por objetivo estudiar la correlación entre la asistencia a clase y los resultados de aprendizaje obtenidos para una asignatura impartida en el año lectivo 2022-23. Para ello, se controló la asistencia durante el curso y se correlacionó con las evidencias (exámenes parciales) tomadas como punto de control para evaluar los resultados de aprendizaje. Mediante un estudio estadístico se llegó a la conclusión de que existe una correlación positica entre asistencia y resultados de aprendizaje. Los alumnos con mayor asistencia obtuvieron notas entre 1,2 y 1,4 puntos más altas que los alumnos con asistencia más baja. También se realizó una encuesta entre los estudiantes, la cual arrojó que estos no siempre tienen la percepción de que existe una relación entre la asistencia y los resultados obtenidos en los exámenes. Este estudio concluyó que se debe resaltar la correlación existente entre asistencia y calificaciones y que estos resultados deben ser compartidos con los estudiantes.Ferrer Polonio, E.; Cuartas Uribe, BE.; Iborra Clar, A.; Mendoza Roca, JA. (2023). Correlación entre la asistencia a clase y resultados de aprendizaje para la asignatura Tecnología del Medioambiente impartida en el grado de Ingeniería en Organización Industrial en la Universitat Politècnica de València. Editorial Universitat Politècnica de València. 333-344. https://doi.org/10.4995/INRED2023.2023.1652633334