Desarrollo de un prototipo de laboratorio de biosensor para la cuantificación de lactosa presente en el lactosuero residual de la industria láctea, como alternativa para el monitoreo de sus vertimientos en el municipio de Sopó (Cundinamarca)

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dc.contributor.advisorGuevara Pulido, James
dc.contributor.advisorVega Medina, Lizeth Johanna
dc.contributor.authorMontes Forigua, Julieth Carolina
dc.contributor.orcidGuevara Pulido, James [0000-0001-9134-3719]
dc.date.accessioned2020-09-15T00:15:36Z
dc.date.available2020-09-15T00:15:36Z
dc.description.abstractEn el presente proyecto de grado cuyo objetivo es desarrollar un prototipo de laboratorio de biosensor para la cuantificación de lactosa presente en el lactosuero residual de la industria láctea del Municipio de Sopó (Cundinamarca), se vio la necesidad de monitorear la lactosa de manera más efectiva a comparación de los métodos tradicionales, para asegurar una mejor calidad de sus vertimientos según la legislación colombiana. Se partió de establecer una metodología selectiva para la detección de lactosa por medio de la búsqueda, evaluación y selección de los agentes químicos mediante la aplicación de cálculos estequiométricos, dando como resultado la selección del ácido clorhídrico como agente hidrolizante y del permanganato de potasio como agente oxidante. Continuo a ello, se caracterizó el tipo de transductor que trasforma la señal generada por la reacción química en eléctrica a través de la evaluación de cuatro posibles pares de electrodos, quedando seleccionados los electrodos grafito-grafito. Estas dos fases fueron evaluadas por lineamientos de control de calidad analíticos y analizadas por el método estadístico ANOVA en muestras de lactosuero residual de queso campesino, queso doble crema y en una matriz simulada de lactosuero. Posteriormente, se diseñó e implementó un prototipo de laboratorio de biosensor a partir del levantamiento de requerimientos del usuario clasificados en técnicos, funcionales y de calidad,todos estos evaluados en matrices de decisión para la selección de componentes requeridos en la construcción del prototipo, a excepción de los requisitos técnicos que además se evaluaron por el método QFD. Con lo anterior se realizó y seleccionó un bosquejo de la estructura del prototipo y se llevó a detalle en CAD, brindando sus planos técnicos para impresión 3D. Luego se llevó a acabo el diseño, montaje y programación de un amplificador operacional y de un sistema de dosificación unido a un Arduino Nano, todo esto fue evaluado a partir de un potenciómetro como simulador del lactosuero residual a estudiar. Finalizando, con la formulación de un protocolo de evaluación del funcionamiento del biosensor que contiene la introducción, validación de la etapa de reconocimiento e instrumentación, además de la evaluación del desempeño de una tecnología que le apuesta a la innovación de biosensores que cuantifiquen lactosa en aguas residuales.spa
dc.description.abstractenglishIn the present project of degree whose objective is to develop a prototype laboratory of biosensor for the quantification of lactose present in the residual whey of the dairy industry of the Municipality of Sopó (Cundinamarca), it was necessary to monitor lactose more effectively in comparison with traditional methods, in order to ensure a better quality of its discharges according to Colombian legislation. The objective was to establish a selective methodology for the detection of lactose through the search, evaluation and selection of chemical agents through the application of stoichiometric calculations, resulting in the selection of hydrochloric acid as a hydrolysing agent and potassium permanganate as an oxidising agent. Continuous to this, was characterized the type of transducer that transforms the signal generated by the chemical reaction into electric through the evaluation of four possible pairs of electrodes, being selected the graphite-graphite electrodes. These two phases were evaluated by analytical quality control guidelines and analyzed by the statistical method ANOVA in samples of residual whey from peasant cheese, double cream cheese and in a simulated whey matrix. Subsequently, a prototype biosensor laboratory was designed and implemented from the survey of user requirements classified in technical, functional and quality,all these evaluated in decision matrices for the selection of components required in the construction of the prototype, with the exception of the technical requirements which were also evaluated by the QFD method. With the above a sketch of the prototype structure was made and selected and carried out in detail in CAD, providing its technical drawings for 3D printing. Then the design, assembly and programming of an operational amplifier and a dosing system attached to an Arduino Nano were carried out, all this was evaluated from a potentiometer as a simulator of the residual whey to study. Concluding, with the formulation of a protocol for evaluating the functioning of the biosensor containing the introduction, validation of the recognition and instrumentation stage, in addition to evaluating the performance of a technology that relies on the innovation of biosensors that quantify lactose in wastewater.eng
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.degreenameBioingenierospa
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameinstname:Universidad El Bosquespa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional Universidad El Bosquespa
dc.identifier.repourlhttps://repositorio.unbosque.edu.co
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.12495/4087
dc.language.isospa
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenieríaspa
dc.publisher.grantorUniversidad El Bosquespa
dc.publisher.programBioingenieríaspa
dc.rightsAttribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International*
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightshttps://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons2020
dc.rights.localAcceso abiertospa
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/*
dc.subjectLactosuerospa
dc.subjectLactosaspa
dc.subjectPrototipo biosensorspa
dc.subjectMetodología selectivaspa
dc.subjectEtapa instrumentalspa
dc.subjectEtapa reconocimientospa
dc.subjectIngeniería de detallespa
dc.subject.armarcControl de alimentosspa
dc.subject.armarcBacteriología de la lechespa
dc.subject.armarcIndustria de productos lácteosspa
dc.subject.ddc610.28
dc.subject.keywordsBiosensor prototypespa
dc.subject.keywordsDetail engineeringspa
dc.subject.keywordsInstrumental stagespa
dc.subject.keywordsLactosespa
dc.subject.keywordsRecognition stagespa
dc.subject.keywordsSelective methodologyspa
dc.subject.keywordsWheyspa
dc.titleDesarrollo de un prototipo de laboratorio de biosensor para la cuantificación de lactosa presente en el lactosuero residual de la industria láctea, como alternativa para el monitoreo de sus vertimientos en el municipio de Sopó (Cundinamarca)spa
dc.title.translatedDevelopment of a prototype biosensor laboratory for the quantification of lactose present in the residual whey of the dairy industry, as an alternative for the monitoring of its discharges in the municipality of Sopó (Cundinamarca)spa
dc.type.coarhttps://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.coarversionhttps://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.hasversioninfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradospa

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