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ASIGNACIÓN DE TFM

MÁSTER EN ENXEÑARÍA QUÍMICA E BIOPROCESOS

CONVOCATORIA OUTUBRO 2020

Taboleiro/web Páxina 1/2

Ábrese un prazo ata ás 14:00 h do xoves 22 de outubro de 2020 para que o alumnado matriculado na materia de TFM, envíe por email á

Administración da ETSE ([email protected]) o Anexo I da Normativa de TFM do Máster en Enxeñaría Química e Bioprocesos coa

selección das propostas por orde de preferencia.

Os grupos de investigación, empresas ou institucións poderán establecer a realización dunha proba que será a que determine a selección do

estudantado. O calendario das diferentes probas de selección comunicarase persoalmente a cada alumno e, rematadas as probas, publicaranse

os resultados das mesmas. Así mesmo, publicarase a relación provisoria de solicitudes admitidas e excluídas ordenadas pola nota media do

primeiro curso do Master

LISTA DE TFM

Nº TITULO TITOR(A) COTITOR(A)

NÚM PRAZAS

OBSERVACIÓNS

1 Evaluación ambiental de la producción de sustratos de para bioplásticos a partir de coproductos y residuos de la industria agroalimentaria

Hospido Quintana, Almudena Saavedra del Oso, Mateo

1 Requisitos de los candidatos: Se realizará una entrevista personal previa a la selección del candidato

2 Estudio de los procesos enzimáticos de biotransformación de microcontaminantes del agua en un reactor aerobio

Lema Rodicio, Juan M. 1

3 Producción de polihidroxibutirato (PHB) a partir de agua de cocción de mejillón (MPW) utilizando una bacteria halófila

Lema Rodicio, Juan M. Lu Chau, Thelmo

1

4 Efecto de las condiciones de extracción en las propiedades estructurales y reológicas de alginatos a partir del alga Ascophylum nodosum

Moreira Martínez, Ramón Sineiro Torres, Jorge 1

mailto:[email protected]

ASIGNACIÓN DE TFM


CONVOCATORIA OUTUBRO 2020

Taboleiro/web Páxina 2/2

Nº TITULO TITOR(A) COTITOR(A)

NÚM PRAZAS

OBSERVACIÓNS

5 Estratexia de formación de eutécticos para a licuefacción de substancias con actividade biolóxica

Rodríguez Martínez, Héctor Soto Campos, Ana

1

6 Sistemas eutécticos surfactante-polímero para a recuperación mellorada de petróleo

Rodríguez Martínez, Héctor Soto Campos, Ana

1

Santiago de Compostela, 8 de outubro de 2020

Héctor Rodríguez Martínez

Coordinador do Máster

- Título del TFM: Evaluación ambiental de la producción de sustratos para bioplásticos a

partir de coproductos y residuos de la industria agroalimentaria

- Descripción En la actualidad, los bioplásticos aún presentan una cuota de mercado

marginal en comparación con los plásticos convencionales debido a su elevado coste de

producción y a la pendiente demostración de un menor perfil ambiental. Una de las

barreras está asociada a la producción del sustrato, comúnmente glucosa y sacarosa, que

se obtiene de materias primas como la caña de azúcar, maíz y la remolacha, cuyos cultivos

se caracterizan por tener un alto coste ambiental y económico. Además, y aunque la

proporción de tierra utilizada para la producción de bioplásticos es marginal, estos

bioplásticos (denominados de 1ª generación) levantaron cierta controversia respecto al uso

competitivo de estos cultivos, dando paso a los llamados bioplásticos de 2ª generación: de

origen no alimentario, como la biomasa lignocelulósica (madera, coproductos o desechos

de la agricultura tales como bagazo de caña de azúcar o paja) o biomasa de residuos

(como FORSU, o residuos de la industria alimentaria o aguas residuales). La utilización de

coproductos o subproductos dentro de una perspectiva circular podría reducir

considerablemente los impactos asociados a esta etapa.

Este TFM tiene como objetivo encontrar alternativas con un menor coste económico y

medioambiental para la manufacturación de sustratos empleados en la producción de

polihidroxialcanoatos. Para ello, se analizarán y evaluarán materias primas alternativas

desde una perspectiva ambiental, aplicando la filosofía de análisis de ciclo de vida y

comparándolas con las empleadas en la actualidad.

- Requisitos de los candidatos: Se realizará una entrevista personal previa a la selección

del candidato.

- Tutores: Prof. Almudena Hospido ([email protected]); MSc. Mateo Saavedra del

Oso ([email protected]).

- Palabras clave: bioprocesos; economía circular; análisis de ciclo de vida;

polihidroxialcanoatos.

Tarea/ Semana 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Toma de contacto con la cadena de

valor de los bioplásticos

Estado del arte: revisión de los análisis

ambientales de la producción de

materias primas del bioplástico

Evaluación ambiental comparativa de

las materias primas alternativas

mediante ACV



Evaluación económica de las materias

primas alternativas

Escritura del TFM

Las características de este trabajo lo hacen compatible con un desarrollo presencial

y a distancia.

Máster en Enxeñaría Química e Bioprocesos Escola Técnica Superior de Enxeñaría

Rúa Lope Gómez de Marzoa, s/n 15782 Santiago de Compostela

Tel. 8818.16758 ANEXO II

MODELO DE PROPOSTA DE TFM


DATOS PERSOAIS

NOME: APELIDOS:

DIRECCIÓN:

E-MAIL

TELÉF:

DATOS DO PROXECTO:

TÍTULO: Efecto de las condiciones de extracción en las propiedades estructurales y reológicas

de alginatos a partir del alga Ascophylum nodosum

TITOR/ES: Ramón Moreira Martínez e Jorge Sineiro Torres EMPRESA (se procede):

RESUMO (250 palabras máx.)

Los alginatos son unos de los biopolímeros procedentes de algas más empleados en la industria

por sus características viscosantes y gelificantes. Sus propiedades dependen de la especie de

alga que se emplee como materia prima y de las condiciones de extracción y procesado para su

aislamiento.

Se propone el estudio de caracterización de alginatos extraídos a partir del alga parda

Ascophylum nodosum después de una extracción asistida con ultrasonidos (para la previa

extracción de polifenoles). Para ello el residuo sólido será secado a diferentes temperaturas

para la posterior extracción y aislamiento de los alginatos bajo diferentes tratamientos de

extracción alcohólica a diferentes temperaturas.

Los alginatos se caracterizarán a través de sus pesos moleculares viscosimétricos medios

mediante técnicas de viscosimetría, las relaciones de los monómeros consituyentes a través de

técnicas FT-IR y RMN y la reoología de los geles formados empleando reología de esfuerzo

controlado.

Sr./a Coordinador/a do Máster en Enxeñaría Química e Bioprocesos

1

CRONOGRAMA TEMPORAL DE ACTIVIDADES (18 ECTS)

1ª quincena: Curso de seguridad, estado del arte, adquisición de técnicas de laboratorio. Selección de

materiales para ensayos.

2ª y 3ª Ensayos de extracción de alginatos (extracción, secado, aislamiento).

4ª quincena: Estudios viscosimétricos y estructurales (análisis de espectros)

5ª quincena: Reología de sistemas de alginatos a diferentes concentraciones.

6ª quincena: Elaboración de memoria.

Este cronograma está propuesto para que el alumno tenga una dedicación de 8 horas diarias, dando lugar

a las 450 horas (18 ECTS).

En Santiago de Compostela a 27 de setembro de 2020

Asdo: O alumno/a Asdo.: O titor/a

Ramón Moreira

Jorge Sineiro

Sr./a Coordinador/a do Máster en Enxeñaría Química e Bioprocesos

2

Sr. Coordinador do Máster en Enxeñaría Química e Bioprocesos

1



ANEXO II



DATOS PERSOAIS

NOME: APELIDOS:

DIRECCIÓN:

E-MAIL

TELÉF:

DATOS DO PROXECTO:

TÍTULO:

ESTRATEXIA DE FORMACIÓN DE EUTÉCTICOS PARA A LICUEFACCIÓN DE

SUBSTANCIAS CON ACTIVIDADE BIOLÓXICA

TITORES: Héctor Rodríguez, Ana Soto EMPRESA (se procede): ---


A nivel industrial, o transporte e a manipulación dun líquido son claramente preferibles ós dun sólido. Non obstante, moitas formulacións requiridas na industria alimentaria e farmacéutica están baseadas en compostos sólidos que posúen as propiedades necesarias para a aplicación perseguida. Unha posible estratexia para facilitar o manexo destes compostos, tanto en contextos de produción como de aplicación, é a súa licuefacción mediante a xeración dun eutéctico ó combinalos con outra substancia. Unha mestura eutéctica é aquela que presenta unha temperatura de fusión mínima, inferior ás de calquera dos seus compoñentes en estado puro. En ocasións o descenso na temperatura de fusión pode ser moi pronunciado, significativamente maior có prognosticado pola termodinámica clásica para mesturas líquidas ideais. Neste caso podemos referirnos a ese sistema como un (disolvente) eutéctico profundo (DES, polas iniciais en inglés de deep eutectic solvent). Neste traballo preténdense deseñar e caracterizar mesturas eutécticas con base no compoñente sólido de interese. En concreto consideraranse compostos bioloxicamente activos utilizados na formulación de produtos como deterxentes, bactericidas, etc. Buscarase que os compoñentes indutores da formación do eutéctico conduzan a un DES e que complementariamente aporten algún tipo de mellora en propiedades termofísicas de relevancia na aplicación industrial.


2


Os 18 ECTS tradúcense en aproximadamente 12 semanas de traballo. Comezarase cun estudo bibliográfico para a selección dos compoñentes e o deseño dos eutécticos (potencialmente profundos). Procederase á preparación das mesturas e á determinación dos correspondentes equilibrios sólido-líquido. Finalmente, realizarase unha caracterización termofísica dos eutécticos identificados. Cronograma de distribución temporal estimada das tarefas:

SEMANA TAREFA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Busca bibliográfica Selección de sistemas e posta a punto do procedemento experimental

Determinación de equilibrios sólido-líquido.

Caracterización termofísica de eutécticos

Redacción da memoria

En Santiago de Compostela a 24 de setembro de 2020.

O/a alumno/a Os titores


1



ANEXO II



DATOS PERSOAIS

NOME: APELIDOS:

DIRECCIÓN:

E-MAIL

TELÉF:

DATOS DO PROXECTO:

TÍTULO:

SISTEMAS EUTÉCTICOS SURFACTANTE-POLÍMERO PARA A

RECUPERACIÓN MELLORADA DE PETRÓLEO

TITORES: Héctor Rodríguez, Ana Soto EMPRESA (se procede): ---


A pesar dos esforzos e avances na utilización de fontes de enerxía renovable, a nosa calidade de vida continúa a depender grandemente do petróleo. Este recurso primario constitúe a base da industria petroquímica, que xera milleiros de compostos relevantes de xeito máis ou menos directo na nosa vida cotiá. Ademais de que o descubrimento de novos pozos é cada vez máis limitado, cómpre ter en conta que o maior impacto ambiental na extracción de petróleo está ligado á propia construción do pozo. Non obstante, aproximadamente dous terzos do cru de petróleo permanecen aínda no interior do pozo tras a súa explotación, debido á carencia dunha tecnoloxía axeitada para extraelo eficientemente. A recuperación mellorada de petróleo con surfactantes é unha das tecnoloxías máis prometedoras para lograr unha mellor optimización dos impactos ambientais realizados. Os surfactantes son capaces de reducir a tensión interfacial auga/cru, permitindo liberar o cru atrapado nos poros das rochas mediante formulacións de base acuosa. Se ademais se empregan polímeros, a viscosidade da auga aumenta e evítanse efectos indesexables como as denominadas dixitacións, conseguíndose unha extracción máis eficaz. A preparación de mesturas de surfactante e polímero capaces de formar sistemas eutécticos permitiría engadir á funcionalidade destes dous compoñentes a posibilidade de manexalos moito máis facilmente en estado líquido (ó contrario do estado sólido no que acostuman presentarse os surfactantes tradicionais e os polímeros normalmente utilizados). Neste traballo prepararanse mesturas de surfactantes iónicos e polímeros, e caracterizaranse na busca de comportamentos eutécticos, cuxa utilidade nas formulacións óptimas para a recuperación de cru será analizada.


2


Os 18 ECTS tradúcense en 12 semanas de traballo. Iniciarase o traballo cun estudo bibliográfico para a definición dos surfactantes e polímeros a utilizar. Procederase á preparación das mesturas e á determinación do equilibrio sólido-líquido nos correspondentes sistemas. Finalmente, estudarase o comportamento da mestura eutéctica con auga e cru para analizar o seu potencial na recuperación mellorada del petróleo. Cronograma de distribución temporal estimada das tarefas:

SEMANA TAREFA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Busca bibliográfica Selección de sistemas e posta a punto do procedemento experimental

Determinación de equilibrios sólido-líquido.

Estudos de comportamento de fases con auga e cru

Redacción da memoria

En Santiago de Compostela a 24 de setembro de 2020.

O/a alumno/a Os titores

1



Tel. 8818.16758

ANEXO III

MODELO DE SOLICITUDE DE TFM


DATOS DO PROXECTO:

TÍTULO: Estudio de los procesos enzimáticos de biotransformación de microcontaminantes del

agua en un reactor aerobio

TITOR/ES: Juan M, Lema Rodicio

EMPRESA (se procede):


El elevado uso de productos farmacéuticos, fragancias y hormonas, entre otros, ha aumentado

la presencia de microcontaminantes (MCOs) en las aguas. Los MCOs presentan riesgos

medioambientales y deben ser eliminados en las estaciones depuradoras de aguas residuales

(EDAR). No obstante, a causa de la naturaleza recalcitrante de algunos de estos compuestos y

de su resistencia a la actividad microbiana, su eliminación presenta un reto de creciente interés.

Por ello, en el ámbito científico está tomando especial relevancia mejorar la comprensión de los

procesos y mecanismos biológicos que conducen a la eliminación de los MCOs.

Dado que las concentraciones medioambientales de los MCOs son muy bajas (en el rango de ug

L-1

y ng L-1

), su biotransformación en las EDAR se produce de forma cometabólica, gracias a

las enzimas involucradas en la eliminación de sustratos presentes en mayores concentraciones

(como la materia orgánica o el nitrógeno). Por ello, para optimizar la eliminación de MCOs en

las EDAR, es necesaria la identificación de dichas enzimas clave y de los genes que las

expresan. Con este objetivo, se propone la operación en continuo de un reactor aerobio

heterótrofo. Se monitorizara el equipo y se llevarán a cabo análisis de eliminación de los

MCOs, proteómica (enzimas) y transcriptómica (genes).

Tareas ECTS Tiempo

1. Revisión bibliográfica 1 Semana 1

2. Operación del reactor y análisis 14 Semanas 2-10

4. Redacción de la memoria 3 Semanas 11-12

TOTAL 18

En Santiago de Compostela a 28 de Septiembre de 2020

Asdo.: O titor/a

1



Tel. 8818.16758

ANEXO III

MODELO DE SOLICITUDE DE TFM


DATOS DO PROXECTO

TÍTULO: Producción de polihidroxibutirato (PHB) a partir de agua de cocción de

mejillón (MPW) utilizando una bacteria halófila. TITOR/ES: Juan M, Lema Rodicio /Thelmo Lu Chau

EMPRESA (se procede):


En este proyecto se realizará la producción de un bioplástico, polihidroxibutirato, a

partir del agua de cocción del mejillón (MPW). El MPW es una corriente residual de la

industria de procesado del mejillon rica en glucógeno y sal. Previamente, se realizará

un acondicionamiento del MPW para obtener azúcares fermentables a partir del

glucógeno mediante hidrólisis enzimática. La fermentación se llevará a cabo utilizando

la bacteria halófila Halomonas boliviensis. Los bioplásticos son una alternativa

medioambientalmente favorable, frente al uso de plásticos obtenidos a partir de

petróleo. Sin embargo, el coste actual de su producción es muy elevado, por lo que es

necesario evaluar el uso de diferentes procesos y materias primas para su obtención. La

producción de PHB a partir de una corriente residual de la industria alimentaria permite

valorizar un residuo que actualmene representa un problema medioambiental.

Como paso previo a la producción del PHB, el alumno realizará el acondicionamiento

del MPW para obtener un medio de cultivo adecuado para ser utilizado por H.

boliviensis. Esta etapa incluye la separación de sólidos, concentración de glucógeno e

hidrólisis enzimática utilizando amilasas. Se realizarán fermentaciones a escala de

matraz y biorreactor de laboratorio para producir el biopolímero y se aplicarán

diferentes técnicas analíticas para la determinación de los sustratos y productos de la

fermentación tales como HPLC, cromatografía de gases, diferentes métodos

espectrofotométricos, etc.

Finalmente, se analizarán los perfiles de fermentación y los resultados obtenidos en la

producción de PHB. En base a este análisis y a la información que el alumno pueda

obtener de la revisión bibliográficca se sugerirán alternativas de operación para

incrementar la producción del bioplástico.


Sem 1: Revisión bibliográfica.

Sem 2: Técnicas y procedimientos de trabajo con cultivos puros: conservación de cepas,

preparación de inóculos, trabajo en condiciones estériles, etc.

Sem 3: Métodos analíticos para la determinación de sustratos, productos y evolución de las

poblaciones de micoorganismos (HPLC, cromatografía de gases, extración de PHB, etc).

Sem 4-5: Acondicionamiento del MPW. Incluye la separación de sólidos, concen-tración de

glucógeno mediante ultrafiltración, hidrólisis enzimática, etc.

2

Sem 6-9: Producción de PHB en matraces. Se determinará el rendimiento en la producción de

PHB utilizando el MPW acondicionado y se compararán los resultados con experimentos de

control llevados a cabo en medio sintético.

Sem 10-12: Fermentación en biorreactor de laboratorio. Se realizará la preparación del inóculo y

puesta a punto del bioreactor, inoculación, monitorización de los perfiles de fermentación y toma

de muestras, etc. Medición de los principales variables del proceso (%CO2, %pO2, pH,

temperatura, etc) y posterior determinación analítica de la concentración de PHB.

Sem 13: Preparación de informe de TFM.

18 ECTS * 25 horas/ECTS = 450 horas → 450 / 35 = 12,86 semanas ≈ 13 semanas

En Santiago de Compostela a 28 de Septiembre de 2020

Asdo.: O titor/a

asignaciÓn de tfm mÁster en enxeÑarÍa quÍmica ......proporción de tierra utilizada para la...

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