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tesis Acceso Abierto

Contaminación atmosférica: cinética y mecanismos de la fotodegradación de compuestos orgánicos biogénicos

Elizabeth Gaona Colmán ; Mariano Andres Teruel

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La vegetación emite diversos tipos de compuestos orgánicos volátiles (COVs), donde los mismos cumplen diferentes funciones que benefician a la planta. Sin embargo, una vez que estos compuestos son emitidos a la atmósfera pueden degradarse debido a reacciones con los oxidantes atmosféricos y/o fotólisis afectando la capacidad oxidativa de la atmósfera y la calidad del aire. Por lo tanto, en esta Tesis Doctoral se han estudiado la cinética y mecanismos de la fotodegradación de COVs de origen biogénico con los oxidantes atmosféricos radicales OH, moléculas de O3 y átomos de Cl utilizando dos cámaras de simulación atmosférica distintas. Se eligieron dos monoterpenos, β-ocimeno y canfeno, una serie de aldehídos insaturados de cadena larga, (E)-2-heptenal, (E)-2-octenal y (E)-2-nonenal, un éster y una cetona insaturadas, acetato de (E)-2-hexenilo y 4-metil-3-penten-2-ona, respectivamente. Se determinaron las constantes de velocidad de las reacciones de radicales OH y moléculas de O3 con los monoterpenos β-ocimeno y canfeno en el intervalo de temperatura 288311 K obteniéndose las siguientes expresiones de Arrhenius (en cm3 molécula-1s-1) para cada una de estas reacciones: k(β-ocimeno + OH)=(4,0 ± 0,7)x10-14exp[(2567 ± 211)/T], k(β-ocimeno + O3)= (1,9 ± 0,2)10-14exp[(-1181 ± 51)/T], k(canfeno + OH)= (4,1 ± 1,2)×10-12exp[(754 ± 44)/T]y k(canfeno + O3)= (7,6 ± 1,2)×10-18exp[(-805 ± 51)/T]. De manera complementaria, se determinaron las constantes de velocidad para las reacciones de β-ocimeno y canfeno con átomos de Cl a 298 K (en cm3 molécula-1s-1): k(β-ocimeno + Cl)=(5,5 ± 0,9)x10-10 y k(canfeno + Cl)= (3,2 ± 0,5)x10-10. Por otra parte, se determinaron las constantes de velocidad de las reacciones de ozonólisis de los aldehídos insaturados (E)-2-heptenal, (E)-2-octenal y (E)-2-nonenal a 298 K, siendo los valores de estas constantes de velocidad (en cm3 molécula-1 s-1): k(O3 + (E)-2-heptenal)= (2,5 ± 0,7)×10-18, k(O3 + (E)-2-octenal)= (2,4 ± 0,7)×10-18 y k(O3 + (E)-2-nonenal)= (2,1 ± 0,5)×10-18. Estos experimentos fueron llevados a cabo en una cámara de paso múltiple acoplado a un espectrofotómetro FTIR a través el método relativo. Por otra parte, se determinaron mediante el método relativo las constantes de velocidad para las reacciones de radicales OH y átomos de Cl con acetato de (E)-2-hexenilo y 4-metil-3-penten-2-ona a 298 K, las constantes de velocidad obtenidas para cada una de estas reacciones fueron (en cm3 molécula-1 s-1): k(acetato de (E)-2-hexenilo + OH)= (6,9 ± 1,4)x10-11, k(4-metil-3-penten-2-ona + OH)= (1,0 ± 0,2)x10-10, k(acetato de (E)-2-hexenilo+ Cl)= (3,1 ± 1,1)x10-10 y k(4-metil-3-penten-2-ona + Cl)= (2,7 ± 0,9)x10-10. Estos experimentos se llevaron a cabo en una cámara de Teflón colapsable con detección por CG-FID. Complementariamente, se realizaron estudios de la distribución de productos de reacciones de interés empleando la cámara de paso múltiple acoplado a un espectrofotómetro FTIR. En estos estudios se determinaron los rendimientos molares de los productos para las reacciones de β-ocimeno y canfeno con radicales OH en presencia y ausencia de NOx a 298 K, junto con los rendimientos para los productos de ozonólisis de β-ocimeno, canfeno,(E)-2-heptenal,(E)-2-octenal y (E)-2-nonenal, respectivamente, en ausencia de NOx a 298 K. En todas las reacciones se observó la formación de compuestos oxigenados con diversos grupos funcionales y se propusieron los mecanismos de degradación de cada una de estas reacciones. Finalmente, se determinó los tiempos de residencia en la tropósfera para cada COV estudiado, se evaluó la influencia de la presencia y ausencia de los NOx en la distribución de productos para las reacciones de β-ocimeno y canfeno con radicales OH, además, se evaluó las implicancias atmosféricas de los productos polifuncionales identificados en cada una de las reacciones estudiadas.
revistas Acceso Abierto

Creativitate şi inventică

Identificadores:  ISSN 2067-3086 (en línea)

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Historic: Creativity and Innovation JOURNAL is meant to be an effective and valuable support for those wishing to share their new/innovative ideas and results of their work. Is an annual publication, published in Romanian and English for romanian authors and only in English for authors from other countries.
tesis Acceso Abierto

Cristalización de ceras en aceite de girasol

Silvia Martini ; María Cristina Añón

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El objetivo general de este trabajo fue estudiar el proceso de cristalización de las ceras presentes en el aceite de girasol. A partir del mismo nos planteamos como objetivos específicos: • desarrollar un método para determinar la concentración de ceras en aceites de girasol refinados, semi-refinados y crudos, • calcular parámetros energéticos involucrados en el proceso de cristalización de sistemas lipidíeos partiendo de un sistema en solución (ceras en aceite de girasol) y de un fundido (mezclas de aceite de girasol y grasa de leche), • comprender el comportamiento térmico de los sistemas lipidíeos en cuestión estudiando los factores que afectan su cristalización, • estudiar los factores que influyen en el contenido de ceras en aceites obtenidos bajo distintas condiciones de almacenamiento (temperatura y tiempo de almacenamiento de las semillas).
revistas Acceso Abierto

Current Trends in Natural Sciences

Identificadores:  ISSN 2284-953X (en línea)

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revistas Acceso Abierto

Dartmouth Undergraduate Journal of Science

Identificadores:  ISSN 2167-7883 (impreso) 2167-7891 (en línea)

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Founded in 1998, the Dartmouth Undergraduate Journal of Science aims to increase scientific awareness within the Dartmouth community by providing an interdisciplinary forum for sharing undergraduate research and enriching scientific knowledge.
tesis Acceso Abierto

Desarrollo de nuevos productos deshidratados a partir de peras (var. Packham's Triumph) de la Norpatagonia argentina

Silvia Beatriz Maidana ; Daniela Salvatori ; Sergio Adrián Giner ; Viviana Olga Salvadori ; Florencia Mazzobre ; Analía Concellón

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La posibilidad de desarrollar productos deshidratados a partir de peras variedad Packham’s Triumph radica no sólo en sus propiedades fisicoquímicas y organolépticas, sino también en que es la variedad de más larga conservación en frío, lo que permite que su industrialización pueda llevarse a cabo prácticamente todo el año. La deshidratación se presenta como una alternativa interesante para aprovechar los descartes de los galpones de empaque y desarrollar tecnologías innovadoras para la obtención de productos diferenciados en base a estas frutas. La técnica de infusión con azúcares constituye una manera sencilla de provocar una deshidratación parcial por ósmosis, pudiendo utilizarse como operación previa a procesos tradicionales de conservación. El objetivo principal de este trabajo fue la aplicación de procesos de secado convectivo con pretratamientos de infusión con azúcares y/o escaldado para obtener uno/varios productos de pera terminados de alta calidad y larga vida útil. Los pretratamientos fueron: escaldado (E), infusiones secas con sacarosa (ISs) y glucosa (ISg) a distintas actividades de agua (ISs1 = 0,83 y ISs2 = 0,94) y tratamientos combinados (E+IS). Se estudió la cinética de secado de las peras frescas y pretratadas y se abordaron aspectos de la transformación fisicoquímica y sensorial de modo de obtener productos terminados con la mejor calidad posible. Se estudiaron los cambios composicionales, estructurales, mecánicos y de color y se realizaron estudios sensoriales con consumidores. Se analizaron además las interacciones agua-estructura a través del análisis de las isotermas de sorción de agua, las transiciones vítreas, la movilidad molecular y la capacidad de rehidratación. Los pretratamientos de infusión permitieron reducir la capacidad de sorción de agua, así como también la movilidad molecular, sobre todo en muestras con escaldado previo, sugiriendo que estos productos serían bastante resistentes a los cambios químicos y físicos deteriorativos si no permanecen por tiempos prolongados fuera de su envase. La aplicación de pretratamientos E+ISs2 condujo a productos de mayor aceptabilidad sensorial en cuanto a preferencia global, textura y sabor con un color aceptable, sugiriendo que este pretratamiento se presenta como una alternativa potencialmente aplicable para el desarrollo de productos deshidratados de características organolépticas más cercanas a las de las peras frescas de partida. Las peras con pretratamiento E+ISs1 resultaron apropiadas para el desarrollo de un producto más azucarado destinado a la población infantil como un mix de cereales y frutas, dado que mostraron una baja capacidad de rehidratación a tiempos cortos, sugiriendo que, si se mezclan con un líquido podrán conservar las características de textura en el tiempo esperado de consumo de este producto. Los estudios realizados permitieron definir la tecnología más adecuada para obtener peras deshidratadas que pueden ser consumidas en forma directa como snacks o ser utilizados en la elaboración de alimentos compuestos.
tesis Acceso Abierto

Desarrollo de polímeros y superficies electro-ópticas

Maria Belen Suárez Ramanzin ; Miguel Andres Gervaldo ; Luis Alberto Otero

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En el presente trabajo de tesis doctoral se realizó la caracterización y evaluación de nuevas estructuras orgánicas poliméricas con potencial aplicación en el desarrollo de dispositivos optoelectrónicos, como así también la construcción y caracterización de dispositivos fotovoltaicos conteniendo perovskitas híbridas orgánica-inorgánica como material fotoactivo.En una primer parte, se sintetizaron electroquímicamente películas poliméricas de porfirinas las cuales fueron caracterizadas mediante técnicas electroquímicas, espectroscópicas y espectro-electroquímicas. También fueron analizadas mediante medidas de fotovoltaje superficial, observándose en todos los casos la generación fotovoltaje, dependiendo la dirección en la cual ocurría la separación de cargas de la presencia de Zn(II) como metal central en el macrociclo. Por tal motivo, luego se estudió la influencia de un material aceptor de huecos y de un aceptor de electrones en los procesos de fotogeneración de dichas porfirinas, empleándose PEDOT generado electroquímicamente, y C60 y un derivado funcionalizado de éste. En este caso se observó que la presencia de dichos materiales selectivos a cargas ocasiona cambios en la dirección en la cual son separadas las cargas en el arreglo de bicapa con respecto a la capa simple de porfirina. También se generaron y estudiaron heterouniones conformadas por una porfirina metalizada y su base libre homóloga, donde mediante medidas de fotovoltaje se vió que la eficiencia con la cual la bicapa da lugar a estados de separación de cargas depende de la configuración del arreglo. Por otra parte, se sintetizó electroquímicamente y se caracterizó un polímero del tipo ?doble-cable? a partir de un monoméro constituido por una porfirina funcionalizada con C60 en una de sus posiciones meso. Se analizó también su capacidad para generar fotovoltaje, observándose que, tales polímeros resultaron ser más eficientes en la generación de que su homológo sin C60, lo cual los convierte en materiales con potencial aplicación en dispositivos fotovoltaicos.También se realizó el estudio sistemático de una serie de celdas solares basadas en perovskitas híbridas preparadas a partir de procesos en solución. Estas perovskitas, de fórmula general MAPbX3 (X = Cl, Br, I), exhibieron propiedades ópticas dependientes de la composición en halogenuros, incrementándose su energía de band-gap a medida que la proporción Br/I era mayor, mientras que la presencia del Cl durante el proceso de síntesis afecta las propiedades cristalinas de dicho material. Los dispositivos fueron preparados con diferentes arquitecturas mesoscópicas de celda, utilizándose TiO2 y Al2O3 nanoestructurados. También se realizó la caracterización fotovoltaica de dichos dispositivos, y el análisis de los procesos de recombinación mediante medidas de espectroscopía de impedancia electroquímica. Tales resultados revelaron que la presencia de Cl y Br en la red cristalina de la perovskita incrementan la resistencia de recombinación, lo cual se traduce en una mejor performance del dispositivo. Además, dicha resistencia de recombinación resultó ser mayor para los dispositivos conteniendo Al2O3 en comparación a su contraparte con TiO2. Por otra parte, cuando se estudió la estabilidad de los dispositivos, se observó que aquellos que contenían bromo resultaron ser los más estables.Por último se llevó a cabo la construcción de un dispositivo fotovoltaico basado en la perovskita MAPbI3 empleando una película polimérica conteniendo unidades de C60 como material aceptor de electrones en reemplazo del TiO2. Dicho polímero fue sintetizado electroquímicamente sobre electrodos de FTO mediante ciclos sucesivos de voltametría. Cuando se realizó la caracterización fotovoltaica de los dispositivos, la performance de éstos resultó ser mayor que su contraparte sin C60, demostrando que dicho material actúa eficazmente como aceptor de electrones en dichos dispositivos.
tesis Acceso Abierto

Desarrollo de sistemas de encapsulación compuestos para la protección de extractos antioxidantes de yerba mate

Alex Fernando López Córdoba ; Miriam Nora Martino ; Lorena Deladino

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En este trabajo de tesis se desarrolló un sistema de encapsulación compuesto para la vehiculización de extracto de yerba mate y zinc, simultáneamente. Se obtuvo un extracto acuoso de yerba mate con alto contenido de compuestos fenólicos y una elevada actividad antioxidante frente al radical DPPH•. Este se encapsuló en matrices de alginato de calcio adicionadas de almidón en distintas concentraciones. La incorporación de almidón de maíz al 2% resultó la más adecuada, aumentando la eficiencia de carga, conservando las características morfológicas luego del secado y disminuyendo la porosidad del sistema. Además el empleo de dicha concentración de almidón, moduló la velocidad de liberación de los polifenoles en fluido gástrico simulado, principalmente en cápsulas secas. La obtención del sistema de encapsulación compuesto se realizó partiendo de la formulación óptima de almidón-alginato de calcio al 2% p/v. Se analizó y se seleccionó la concentración más adecuada de zinc a vehiculizar en el almidón. Fue posible obtener cápsulas conteniendo extracto de yerba mate y zinc simultáneamente, al emplear el almidón cargado con bajas dosis del mineral. En estos sistemas no se afectaron las propiedades individuales de cada compuesto activo manteniendo su funcionalidad, ni sus características morfológicas. Los sistemas de encapsulación obtenidos en este estudio constituyen una alternativa efectiva para la protección de compuestos activos de interés para la salud, aportando distintas funcionalidades complementarias entre si.
tesis Acceso Abierto

Desarrollo de una metodología para medir la vida útil sensorial de hortalizas y la aplicación de la misma en el uso de tecnologías limpias

Lorena V. Garitta ; Guillermo Hough ; Alicia Raquel Chaves

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Objetivo general: ~ Determinar el efecto de tecnologías limpias (tratamientos térmicos e irradiación con luz UV-C) sobre la vida útil sensorial poscosecha de hortalizas. Objetivos particulares: Capitulo I ~ Determinar cuál es el atributo sensorial crítico que se desarrolla durante el almacenamiento poscosecha de brócoli. Capitulo II ~ Desarrollar una metodología sensorial que permita evaluar vegetales heterogéneos y obtener así datos estadísticamente confiables. Capitulo III ~ Extender la vida útil sensorial poscosecha de brócolis minimamente procesados, mediante la aplicación de tecnologías limpias. Capitulo IV ~ Desarrollar un modelo estadístico para aplicar en vegetales en los cuales hay un tiempo de maduración y uno de deterioro.
tesis Acceso Abierto

Desarrollo racional de sistemas terapéuticos nanométricos para el tratamiento de la epilepsia refractaria

Sebastián Scioli Montoto ; María Esperanza Ruiz ; Guillermo Raúl Castro ; Guido Oscar Pesce

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Según la Organización Mundial de la Salud, la epilepsia es una enfermedad neuronal crónica no transmisible que afecta a alrededor de 50 millones de personas en todo el mundo, siendo una de las enfermedades neurológicas de mayor prevalencia, por encima incluso de la enfermedad de Parkinson. Si bien existe una amplia gama de fármacos destinados al tratamiento de esta patología, entre un 20-40% de los pacientes resultan ser resistentes a las terapias farmacológicas convencionales, padeciendo lo que se denomina epilepsia refractaria o farmacorresistente. Si bien se han estudiado diversas hipótesis destinadas a explicar esta problemática, una de las más estudiadas es la hipótesis de los transportadores, que establece que la sobreexpresión de transportadores de eflujo, como la glicoproteína P, P-gp, en la barrera hematoencefálica o en el foco epileptogénico, sería la causante de la expulsión de los fármacos anticonvulsivantes hacia el torrente sanguíneo, limitando entonces, su entrada al sistema nervioso central. En esta tesis se desarrollaron nanosistemas lipídicos conteniendo Carbamazepina y Fenobarbital, destinadas a mejorar la permeabilidad a través de la barrera hematoencefálica y de esa manera aumentar la biodisponibilidad de estos fármacos en el sistema nervioso central. Las formulaciones mostraron tamaños de partícula entre los 160 y 180 nm, morfologías esféricas, cargas superficiales relativamente pequeñas pero que junto con el impedimento estérico otorgado por el tensioactivo utilizado, permiten que estas nanopartículas se mantengan estables en suspensión. Ambos sistemas mostraron buenas propiedades térmicas, sobre todo a las temperaturas que se logran durante el proceso de síntesis. A su vez, se lograron liberaciones prolongadas en el tiempo en comparación con los fármacos en solución. Los ensayos de permeabilidad en modelos celulares de sobreexpresión de P-gp mostraron una mejora significativa en cuanto a la permeabilidad aparente de algunas de las formulaciones frente a los fármacos en solución. Por último, los ensayos in vivo en modelos animales de crisis epilépticas mostraron una mejor protección, por parte de los fármacos contenidos en las nanopartículas respecto a su contraparte en solución, en cuanto al tiempo de protección. Los resultados obtenidos por esta tesis doctoral, permiten considerar a estos tipos de sistemas como posibles sistemas terapéuticos para la mejora en el tratamiento tanto de la epilepsia como de la epilepsia refractaria y plantean un camino a seguir en el tratamiento de esta patología.