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Avances en Ciencias e Ingeniería Vol. 11 nro 1 año 2020 Articulo 3

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ELECTRODEPOSICIÓN DE NANOPARTÍCULAS DE COBRE SOBRE HOPG. INFLUENCIA DEL ELECTROLITO SOPORTE

ELECTRODEPOSITION OF COPPER NANOPARTICLES ON HOPG. INFLUENCE OF THE SUPPORTING ELECTROLYTE

Noelia Zurita1, Silvana G. García1 (1) Instituto de Ingeniería Electroquímica y Corrosión (INIEC), Universidad Nacional del Sur, Av. Alem 1253, 8000 Bahía Blanca – Argentina

Resumen

Se estudió la influencia del electrolito soporte en las etapas iniciales de la electrodeposición de cobre sobre grafito pirolítico altamente orientado, mediante técnicas electroquímicas convencionales. Las técnicas de microscopía SEM y AFM se emplearon para la caracterización de los depósitos generados. El proceso de electrocristalización se evaluó a partir de soluciones de CuSO4 con distintos electrolitos soportes: Na2SO4, H2SO4, y la combinación de ambos. Los resultados voltamperométricos indicaron la respuesta típica de un proceso de nucleación y crecimiento controlado por difusión. El mayor valor del coeficiente de difusión se encontró para la solución conteniendo Na2SO4. Las imágenes SEM y AFM revelaron que el mecanismo de nucleación del Cu es de tipo progresivo. La densidad de núcleos formados resultó menor para el electrolito combinado. Se evidenció, en el caso de la solución con Na2SO4, la formación de aglomerados de partículas, mientras que para la solución con H2SO4, se observaron, además, estructuras dendríticas.

Abstract

The influence of the supporting electrolyte on the initial stages of copper electrodeposition on high oriented pyrolytic graphite was studied, by means of conventional electrochemical techniques. SEM and AFM microscopy techniques were used for the characterization of the generated deposits. The electrocrystallization process was evaluated from CuSO4 solutions with different supporting electrolytes: Na2SO4, H2SO4, and the combination of both. The voltamperometric results indicated the typical response of a diffusion-controlled nucleation and growth process. The highest diffusion coefficient value was found for the Na2SO4 containing solution. SEM and AFM images revealed that the nucleation of Cu follows a progressive mechanism. The density of formed nuclei was lower for the combined electrolyte. In the case of the solution with Na2SO4, the formation of particle agglomerates was evidenced, while for the solution with H2SO4, dendritic structures were also observed.

 

Palabras clave: nanopartículas, electrodeposición, cobre, electrolito soporte Keywords: nanoparticles, electrodeposition, copper, supporting electrolyte

Avances en Ciencias e Ingeniería Vol. 11 nro 1 año 2020 Articulo 2

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ESTUDIO DE LA FOTODEGRADACIÓN DE METILPARABENO Y PROPILPARABENO EN SOLUCIÓN ACUOSA POR IRRADIACIÓN A 254 nm

STUDY OF THE PHOTODEGRADATION OF METHYLPARABEN AND PROPYLPARABEN IN AQUEOUS SOLUTION BY 254 nm IRRADIATION

Alba Afonso1,2, Marta Díaz1,2 (1) Facultad de Ciencias Naturales y Ciencias de la Salud, (2) Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco, Km 4. Comodoro Rivadavia (9000), Chubut – Argentina

Resumen

En este trabajo se investigó la fotodegradación por fotólisis directa de disruptores endócrinos, Metilparabeno y Propilparabeno, en solución acuosa a pH 7 por irradiación a 254 nm. Los cambios de concentración durante la fotólisis fueron determinados por espectrofotometria UV-Visible y se determinaron los rendimientos cuánticos (Ф) de fotodegradación utilizando como actinómetro ferrioxalato de potasio. Las experiencias se realizaron en condiciones aireadas, con burbujeo de nitrógeno y con agregado de aditivos desactivadores de especies reactivas de oxígeno. Se obtuvieron los coeficientes de velocidad de pseudo-primer orden (k) en las distintas condiciones experimentales. Los valores obtenidos de k, muestran que la fotodegradación es inhibida para ambos en soluciones con burbujeo de nitrógeno. Con azida se inhibe sólo para metilparabeno. En la fotodegradación de Metilparabeno y Propilparabeno, en solución acuosa a pH 7 por irradiación a 254 nm, se confirma la participación del oxígeno disuelto en la solución.

Abstract

In this work, the photodegradation by direct photolysis of endocrine disruptors, Methylparaben and Propylparaben, in aqueous solution at pH 7 was investigated by irradiation at 254 nm. The concentration changes during photolysis were determined by UV-Visible spectrophotometry and the quantum yields (Ф) of photodegradation were determined using potassium ferrioxalate actinometer. The experiences were carried out in aerated conditions, with nitrogen bubbling and with the aggregate of deactivating additives of reactive oxygen species. Pseudo-first order velocity coefficients (k) were obtained in the different experimental conditions. The values ​​obtained from k, show that photodegradation is inhibited for both in solutions with nitrogen bubbling. With azide it is inhibited only for methylparaben. In the photodegradation of methylparaben and propylparaben, in aqueous solution at pH 7 by irradiation at 254 nm, the participation of dissolved oxygen in the solution is confirmed.

 

Palabras clave: Parabenos, disruptores endocrinos, fotodegradación, especies reactivas del oxígeno Keywords: Parabens, endocrine disruptors, photodegradation, reactive oxygen species

Avances en Ciencias e Ingeniería Vol. 11 nro 1 año 2020 Articulo 1

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FLOCULACIÓN DE ROJO CONGO POR MEDIO DE EXTRACTOS DE Sechium edule Y Cucurbita pepo

FLOCCULATION OF CONGO RED BY EXTRACTS OF Sechium edule AND Cucurbita pepo

Maribel Cano1*, Juanita Barajas1, Agustín Moreno1, Joel Díaz2 (1) Departamento de Ingenierías, Instituto Tecnológico del Altiplano de Tlaxcala, Km 7.5, Carr. San Martín Texmelucan-Tlaxcala S/N, San Diego Xocoyucan, México, C.P. 90122, (2) Centro de Investigación en Biotecnología Aplicada, IPN, Carretera Estatal Tecuexcomac-Tepetitla Km 1.5, Tepetitla, Tlaxcala – México

Resumen

La contaminación por colorantes tóxicos como el rojo congo presente en aguas residuales de diferentes industrias, causa severos daños al medio ambiente. En este trabajo se estudió una alternativa para la remoción de este tipo de colorante, utilizando extractos vegetales de Sechium edule y Cucurbita pepo. Se utilizaron soluciones modelo de rojo congo en una concentración de 100 ppm y a pH 4.  Se monitoreo la conductividad eléctrica (C.E.), los sólidos disueltos totales (SDT), el potencial oxido reducción, la turbidez, y el DQO. Para determinar el porcentaje de remoción se empleó un espectrofotómetro UV-Vis. Los resultados muestran una remoción de del rojo congo de hasta un 80 % por medio de extractos provenientes de Sechium edule y de un 90 % utilizando Cucurbita pepo en concentraciones de hasta 100 ppm y en tiempos de hasta 15 minutos. La presencia de sólidos totales y el pH favorecen la remoción del rojo congo.

Abstract

Contamination by toxic dyes such as congo red present in sewage from different industries causes severe damage to the environment. In this work an alternative for the removal of this type of dye was studied, using vegetal extracts of Sechium edule and Cucurbita pepo. Congo red model solutions were used at a concentration of 100 ppm and at pH 4. Electrical conductivity (C.E.), total dissolved solids (SDT), potential oxidation reduction, turbidity, and COD were monitored. A UV-Vis spectrophotometer was used to determine the removal percentage. The results show a removal of congo red of up to 80% by means of extracts from Sechium edule and 90% using Cucurbita pepo in concentrations of up to 100 ppm and in times of up to 15 minutes. The presence of total solids and pH favors the removal of congo red.

 

Palabras clave: Cucurbitáceas, Rojo congo, remoción de colorantes, extractos vegetales Keywords: Cucurbitaceae, Congo red, dye removal, vegetable extracts

Avances en Ciencias e Ingeniería Vol. 10 nro 4 año 2019 Articulo 5

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LA CARGA TEÓRICA DE LAS PREGUNTAS EN LA ENSEÑANZA DE QUÍMICA ORGÁNICA II

THEORETICAL CONTENTS OF THE QUESTIONS IN THE TEACHING OF THE SUBJECT ORGANIC CHEMISTRY II

Viviana Wright1, Alejandro Cavassa1, Camila Di Genaro1, César Micheli1 (1) Universidad de Morón, Cabildo 134, 1708 Morón – Argentina

Resumen

En este trabajo se presenta una propuesta pedagógica de la cátedra de Química Orgánica II de las carreras de Bioquímica y Licenciatura en Ciencias Químicas, que consiste en proponerle a los alumnos diez preguntas ricas en actos metacognitivos, a resolver, algunas de ellas, mediante la química computacional, utilizando el software Gaussian 0.9W Revision-C0.1 y/o similares. Estas preguntas, correspondientes a la unidad I del programa de contenidos de dicha materia: “Tratamiento Unificado de las Sustituciones Nucleofílicas y Electrofílicas sobre la base del desarrollo de carga en el Intermedio de reacción”; que tienen el objetivo de estimular la reflexión en los estudiantes, sirven como vías de acceso a la compresión y se centran en el aprendizaje a largo plazo, se trabajarán en pequeños grupos. Concluyendo que, de este modo, se favorece el rol activo de los estudiantes en su aprendizaje, aprovechando la “fuerza de los pares”.

Abstract

This paper presents a pedagogical approach on the subject Organic Chemistry II for the courses of study of Biochemistry and Degree in Chemical Science in the University of Morón. Its aim is to submit students to a ten-question questionnaire which involves metacognitive activities which might require them to resort to Computational Chemistry, using the Gaussian 0,9 W Revision, C0.1 and/or similar software. These questions, corresponding to unit I of the program of contents of said subject matter: unified treatment of nucleophilic and electrophilic substitution based on charge development on the reaction intermediate, whose aim is to stimulate the student´s reflection as well as the key access to comprehension. They are designed on the base of long-term learning strategies and are to be worked on in reduced groups. We believe this working scheme will favour student´s active rol of learning through a process that will be improved by collaborative group work.

Palabras clave: preguntas hermenéuticas, química computacional, aprendizaje a largo plazo, química orgánica Keywords: hermeneutic questions, computational chemistry, long-term learning, organic chemistry

Avances en Ciencias e Ingeniería Vol. 10 nro 4 año 2019 Articulo 4

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SÍNTESIS SELECTIVA DEL PRECURSOR DE COMPUESTOS BIOACTIVOS 4-METIL-2-QUINOLONA EMPLEANDO EL REACTIVO DE EATON

SELECTIVE SYNTHESIS OF THE PRECURSOR OF BIOACTIVE COMPOUNDS 4-METHYL-2-QUINOLONE USING EATON’S REAGENT

Gisela C. Muscia1, Ayelen Luczywo1, Juan P. Carnevale1, Graciela Y. Buldain1, Silvia E. Asís1 (1) Universidad de Buenos Aires, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Departamento de Química Orgánica, Junín 956, C1113AAD Ciudad Autónoma de Buenos Aires – Argentina

Resumen

En este trabajo se describe el uso del reactivo de Eaton para la síntesis selectiva de 4-metil-2-quinolona, evitando el empleo de ácidos minerales y de catalizadores metálicos costosos como los descritos en la literatura. Este reactivo es fácilmente asequible y presenta ventajas tales como condiciones controladas de reacción y bajo impacto ambiental. Las condiciones óptimas de síntesis establecidas en este trabajo se utilizarán para preparar series análogas de 4-metil-2-quinolonas a partir de las anilinas convenientemente sustituidas. Estos compuestos serán los precursores de nuevas quinolinas con actividad antiparasitaria y antituberculosis.

Abstract

In this paper the use of Eaton´s reagent for the selective synthesis of 4-methyl-2-quinolone is described, avoiding the use of mineral acids and expensive metal catalysts such as those described in the literature. This reagent is easily available and has advantages such as controlled reaction conditions and low environmental impact. The optimal synthesis conditions established in this work will be used to extend the series of 4-methyl-2-quinolones from conveniently substituted anilines. These compounds will be the precursors of new quinolines with antiparasitic and antituberculosis activity.

Palabras clave: quinolinas, ciclación, catálisis, reactivo de Eaton Keywords: quinolines, cyclization, catalysis, Eaton´s reagent

Avances en Ciencias e Ingeniería Vol. 10 nro 4 año 2019 Articulo 3

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SÍNTESIS DE DERIVADOS DE XANTENO EN UN LÍQUIDO IÓNICO

SYNTHESIS OF XANTHENE DERIVATES IN AN IONIC LIQUID

María E. Choque-Zárate1, Sandra Rodríguez-Álvarez1, José M. Palazón1, Rosa L. Dorta1 (1) Universidad de La Laguna, Departamento de Química Orgánica, 38206 La Laguna, Tenerife – España

Resumen

En este trabajo se describe un procedimiento simple y eficiente para la obtención de un líquido iónico, metilsulfato de 1,3-dimetilimidazolio, y su aplicación en la síntesis de varios derivados de xanteno, mediante reacciones de acoplamiento de benzaldehído o benzaldehídos sustituidos con 1,3-dicetonas cíclicas y 2-naftol. Estas se realizan con el objetivo de disponer de una alternativa a los métodos clásicos de síntesis, acorde a los principios de la química verde, evitando el uso de disolventes orgánicos y catalizadores costosos. Se logra la preparación de diversos derivados de xanteno con buenos rendimientos. Los derivados fueron caracterizados mediante RMN-1H y RMN-13C. El método de preparación es adecuado para su potencial introducción en el currículo de prácticas de laboratorio de estudiantes universitarios que cuenten con disciplinas relacionadas con la química.

Abstract

This paper describes a simple and efficient procedure for obtaining an ionic liquid, 1,3-dimethylimidazolium methylsulfate, and its application in the synthesis of various xanthene derivatives, by coupling reactions of benzaldehyde or substituted benzaldehydes with cyclic 1,3-diketones and 2-naphthol. These are done with the objective of having an alternative to the classic synthetic methods, according to the principles of green chemistry, avoiding the use of organic solvents and expensive catalysts. The preparation of various xanthene derivatives is achieved with good yields. The derivatives were characterized by 1H NMR and 13C NMR. The method of preparation is suitable for its potential introduction into the laboratory practice curriculum of university students who have disciplines related to chemistry.

Palabras clave: derivados de xanteno, líquido iónico, química verde, heterociclos Keywords: xanthene derivatives, ionic liquid, green chemistry, heterocycles

Avances en Ciencias e Ingeniería Vol. 10 nro 4 año 2019 Articulo 2

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CARACTERIZACIÓN DE Pseudomonas sp. EN AGUAS RESIDUALES DE CUATRO RESTAURANTES DE LA CIUDAD DEL CUSCO, PERÚ

CHARACTERIZATION OF Pseudomonas sp. IN RESIDUAL WATER OF FOUR RESTAURANTS IN THE CITY OF CUSCO, PERU

Erika K. Puma1, Kevin A. Palomino1 (1) Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco, Escuela Profesional de Biología, Av. de la Cultura 773, Cusco – Perú

Resumen

Esta investigación está orientada al aislamiento y caracterización de bacterias Pseudomonas sp. a partir del efluente de las aguas residuales de 04 restaurantes de la ciudad de Cusco, Perú. La selección de dichos restaurantes se realizó por la gran demanda de comensales y su red de desagüe aislada solo para la cocina. Se aisló Pseudomonas sp. de las aguas de los restaurantes con la técnica que recomienda la Asociación Americana de Salud Pública. Se realizó la caracterización morfológica, tinción Gram, las pruebas de oxidasa, catalasa, fluorescencia de luz ultravioleta y licuefacción de gelatina. Como resultado se caracterizó 16 colonias del género Pseudomonas, de las cuales 16 presentaron coloración Gram negativa, 13 colonias presentaron reacción a catalasa, oxidasa, licuefacción de gelatina y fluorescencia positiva. Se concluye que las bacterias del género Pseudomonas se encuentran distribuidas en las redes de desagüe propias del efluente de la cocina de restaurantes.

Abstract

The research is aimed at the isolation and characterization of Pseudomonas sp bacteria. from the wastewater effluent from 04 restaurants in the city of Cusco, Peru. The selection of these restaurants was made due of the high demand of diners and its isolated drainage network only for the kitchen. Pseudomonas sp. of the waters of restaurants with the technique recommended by the American Public Health Association. Morphological characterization, Gram staining, oxidase testing, catalase, ultraviolet light fluorescence and gelatin liquefaction were performed. As a result, 16 colonies of the genus Pseudomonas were characterized, of which 16 had Gram-negative coloration, 13 colonies had reaction to catalase, oxidase, gelatin liquefaction and positive fluorescence. It is concluded that bacteria of the genus Pseudomonas are distributed in the drainage networks of the restaurant kitchen effluent.

Palabras clave: Pseudomonas sp, oxidasa, catalasa, fluorescencia Keywords: Pseudomonas sp, oxidase, catalase, fluorescence

Avances en Ciencias e Ingeniería Vol. 10 nro 4 año 2019 Articulo 1

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CARACTERIZACIÓN QUÍMICA Y FÍSICA DEL BAMBÚ

CHEMICAL AND PHYSICAL CHARACTERIZATION OF BAMBOO

Mary F. Césare1, Fatima Hilario2, Natalie Callupe2, Lena Cruz3, José L. Calle3, Héctor E. Gonzales1 (1) Universidad Nacional Agraria La Molina, Circulo de Investigación del Bambú. Av. La Molina S/N, Lima – Perú, (2) Universidad Nacional Agraria de la Selva, Facultad de Recursos Naturales Renovables. Av. Universitaria, Tingo María – Perú, (3) Universidad Nacional Agraria La Molina, Laboratorio de Energías Renovables. Av. La Molina S/N, Lima – Perú

Resumen

Se realizó la caracterización física y química del bambú, Gaudua angustifolia Kunth, basándose en métodos estandarizados (TAPPI-T 222, TAPPIT-212 y A.O.A.C.), para determinar tanto el contenido lignocelulósico como el contenido de fibra; así mismo, se realizó un análisis elemental (ASTM D4239), análisis proximal (ASTM D7582), análisis del contenido energético (ASTM D5865-13), así como sus propiedades físicas. Los resultados indicaron que el bambú presentó altos valores de compuestos lignocelulósicos, encontrándose que la celulosa está en mayor proporción; seguido por la lignina. Así mismo, se determinó que sus propiedades físicas y químicas, están directamente relacionados entre sí, como bajas densidades y alta porosidad se relacionan directamente con alto contenido de compuestos volátiles (76.4%) propios de maderas blandas, cuyo contenido energético es bajo. Concluyéndose de esta manera, que el bambú Guadua angustifolia, por su gran contenido de celulosa (43.35%), puede ser destinado para la producción de etanol celulósico o fibras de papel y rayón.

Abstract

The physical and chemical characterization of bamboo, Gaudua angustifolia Kunth, was carried out based on standardized methods (TAPPI-T 222, TAPPIT-212 and A.O.A.C.) to determine both lignocellulosic content and fiber content; likewise, an elementary analysis (ASTM D4239), proximal analysis (ASTM D7582), energy content analysis (ASTM D5865-13,) as well as its physical properties were performed. The results indicated that bamboo had high values ​​of lignocellulosic compounds, finding that cellulose is in greater proportion; followed by lignin. Likewise, it was determined that their physical and chemical properties are directly related to each other, as low densities and high porosity are directly related to high content of volatile (76.4%) softwoods, whose energy content is low. Concluding this way, Guadua angustifolia bamboo, due to its high cellulose content (43.35%), can be used for the production of cellulosic ethanol or paper and rayon fibers.

Palabras clave: análisis proximal, análisis elemental, análisis físicos, contenido lignocelulósico Keywords: proximal análisis, elementary análisis, physical analysis, lignocellulosic content

Avances en Ciencias e Ingeniería Vol. 10 nro 4 año 2019

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ISSN: 0718-8706

Teoría/Aplicación (Theory/Application)

1. Caracterización física y química del bambú. Chemical and physical characterization of bamboo. Mary F. Césare, Fatima Hilario, Natalie Callupe, Lena Cruz, José L. Calle, Héctor E. Gonzales (pp. 1-13)
2. Caracterización de Pseudomonas sp. en aguas residuales de cuatro restaurantes de la ciudad del Cusco, Perú. Characterization of Pseudomonas sp. in residual water of four restaurants in the city of Cusco, Peru. Erika K. Puma, Kevin A. Palomino (pp. 15-21)
3. Síntesis de derivados de xanteno en un líquido iónico. Synthesis of xanthene derivatives in an ionic liquid. María E. Choque-Zárate, Sandra Rodríguez-Álvarez, José M. Palazón, Rosa L. Dorta (pp. 25-35)
4. Síntesis selectiva del precursor de compuestos bioactivos 4-metil-2-quinolona empleando el reactivo de Eaton. Selective synthesis of the precursor of bioactive compounds 4-methyl-2-quinolone using Eaton’s reagent. Gisela C. Muscia, Ayelen Luczywo, Juan P. Carnevale, Graciela Y. Buldain, Silvia E. Asís (pp. 37-42)
 

Enseñanza/Docencia (Education/Teaching)

5. La carga teórica de las preguntas en la enseñanza de Química Orgánica II. Theoretical contents of the questions in the teaching of the subject Organic Chemistry II. Viviana Wright, Alejandro Cavassa, Camila Di Genaro, César Micheli (pp. 43-48)
 

Avances en Ciencias e Ingeniería Vol. 10 nro 3 año 2019 Articulo 4

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OPTIMIZACIÓN DE UN MÉTODO ESPECTROFOTOMÉTRICO CLÁSICO PARA LA DETERMINACIÓN DE HIERRO HEMO EN CARNE VACUNA

OPTIMZATION OF A CLASSIC SPECTROPHOTOMETRIC METHOD FOR THE DETERMINATION OF THE HEME IRON IN BEEF

Valery Bühl*1, Analía Suárez1, Luis Panizzolo1, Carlos Méndez1, Marcelo Cerminara1, Mariela Pistón1 (1)Universidad de la República, Facultad de Química, (1) Grupo de Análisis de Elementos Traza y Desarrollo de Estrategias Simples para Preparación de Muestras (GATPREM), Química Analítica, (2) Área Química de Alimentos Av. Gral. Flores 2124, 11800 Montevideo – Uruguay, (3) Instituto Nacional de Carnes, Gerencia de Contralor, Área de Inocuidad, Rincón 545, Montevideo – Uruguay, (4) Universidad de la República, Facultad de Ingeniería, Instituto de Matemática y Estadística, Av. Julio Herrera y Reissig 565, Montevideo – Uruguay

Resumen

Este trabajo describe la optimización de un método espectrofotométrico clásico (“método Hornsey”) para determinar hierro hemo en carnes. Este método extrae hierro hemo de la carne mediante agitación con acetona ácida, maceración en la oscuridad y determinación espectrofotométrica a 640nm sobre el filtrado. Es ampliamente utilizado, pero su descripción original no detalla la influencia de algunas variables. En numerosos trabajos se determina hierro hemo según el “método Hornsey” utilizando diferentes estrategias de agitación y tiempos de incubación diversos. Estas variables se optimizaron mediante un diseño multivariado de tipo central compuesto. Con el método optimizado se analizaron distintos cortes de carne vacuna para evaluar su valor nutricional en cuanto a niveles de hierro biodisponible. A partir de una optimización racional, se obtuvieron las condiciones experimentales adecuadas para realizar un método analítico, considerado de referencia, de forma sistemática y protocolizada en los laboratorios para evaluar el contenido de hierro hemo en carnes.

Abstract

This work describes the optimization of a classical spectrophotometric method (“Hornsey’s method”) for the determination of heme iron in beef. This method extracts heme iron from meat by stirring with acid acetone, maceration in the dark and subsequent spectrophotometric determination at 640 nm over the filtrate. It is widely used, however, in the original description details about the influence of some variables are not explained. Numerous studies mentioning the determination of heme iron according to «Hornsey´s method» use different stirring strategies and incubation times. These variables were optimized through a multivariate design of a central composite type. The optimized method was applied to analyze different beef cuts to evaluate their nutritional value in terms of bioavailable iron levels. From a rational optimization, the appropriate experimental conditions were obtained to perform an analytical method, considered as a reference, in a systematic and protocolized way in the laboratories to evaluate the content of heme iron in meats.

Palabras clave: hierro hemo, carne bovina, optimización, diseño experimental multivariado Keywords: heme iron, beef, multivariate experimental designs, optimization Hornsey´s method