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Esta investigación se basó en el desarrollo de productos tipo snack bajos en grasa a partir de manzana verde Granny Smith (Malus domestica). Se desarrollaron snacks a partir de manzanas verdes estudiando diferentes alternativas de cocción (fritado, horneado o su combinación) con el objetivo de obtener productos con menor contenido graso que los tradicionales pero con las propiedades que los consumidores valoran en los mismos, como el color y la textura crocante. Para ello se analizó el efecto del método de cocción sobre los parámetros de color, textura, humedad y aw. Asimismo se determinó la temperatura de transición vítrea (Tg) a través de calorimetría diferencial de barrido (DSC) y análisis dinámico mecánico (DMA). A partir de los resultados de este trabajo de investigación se obtuvieron snacks de manzana verde con aporte de calcio y ácido ascórbico, formulados a partir de fructosa y de carbohidratos complejos como isomalt, maltodextrina, como opciones saludables para distintos tipos de consumidores: niños y adolescentes sanos, personas con dificultades para metabolizar carbohidratos simples y aquellas que quieran mejorar sus hábitos de consumo y disminuir la ingesta de calorías. Además el desarrollo de un sistema sinérgico entre snack/cobertura con bacterias lácticas permitió el desarrollo de un producto innovador como alternativa para el consumo de probióticos en un alimento no lácteo, funcional y saludable.

El objetivo general de esta tesis fue desarrollar tratamientos postcosecha de frutilla aplicando tecnologías de conservación alternativas (ozono y pulsos de luz de alta intensidad) como pretratamientos al almacenamiento refrigerado. Dichas tecnologías fueron aplicadas en forma individual o en un enfoque multifactorial entre sí y/o con otro factor de estrés (trata-miento térmico moderado).El tratamiento con ozono en fase acuosa (concentración máxima: 3,5 mg.L-1) durante 5 min permitió reducir el crecimiento fúngico (micoflora nativa y Botrytis cinerea) a lo largo del almacenamiento a 5 ºC, sin alterar de forma significativa los parámetros de calidad evaluados. El aumento en el grosor y densidad electrónica de la cutícula, explicaron en parte la disminu-ción del nivel de infección y de pérdida de peso de estas muestras. La combinación de exposi-ción a ozono (3,5 mg.L-1) por 5 min seguida de 10 s de luz pulsada (LP) (11,9 J.cm-2) ó 5 min de tratamiento térmico (TT) seguido de 10 s de LP mostraron ser más efectivos para reducir el crecimiento fúngico respecto al tratamiento individual de LP. Sin embargo, ninguno de los tratamientos combinados logró mejorar la inhibición alcanzada con el tratamiento térmico individual de 5 min. De los tratamientos evaluados, sólo el TT de 5 min y su combinación con LP mostraron una mejora en la firmeza de los frutos respecto al control, que fue correlacionada con los cambios microestructurales observados. Además, aquellos tratamientos (individuales o combinados) que resultaron más efectivos en la inhibición de la micoflora nativa no resultaron en cambios significativos en la capacidad antioxidante y los parámetros fisicoquímicos. Por otra parte, el TT de 5 min provocó cambios significativos en las propiedades ópticas de los frutos.Esta tesis mostró que los tratamientos individuales, aplicados en dosis adecuadas, per-mitieron reducir el desarrollo fúngico durante el almacenamiento refrigerado. Por otra parte, los tratamientos combinados, si bien redujeron el nivel de infección, no lograron superar los resultados obtenidos con los tratamientos individuales más efectivos. Por lo tanto, para alcan-zar una mayor vida útil es preciso profundizar el conocimiento de estas tecnologías, a fines de encontrar las dosis y tiempos de exposición óptimos para ser aplicados de forma combinada entre sí y/o con otros factores de estrés.

El objetivo de este trabajo fue desarrollar golosinas deshidratadas de alta calidad a partir de grosella negra, realizando un estudio integral de sus propiedades fisicoquímicas, funcionales, texturales y sensoriales. Se obtuvieron caramelos saludables liofilizados a partir de grosella negra, yogur natural y diferentes endulzantes (miel-isomalta: F1, e isomalta-estevia: F2). El estudio sensorial cualitativo demostró, que las golosinas a base de grosella negra podrían ser aceptadas satisfactoriamente por los consumidores. Estos caramelos se caracterizaron por poseer compuestos bioactivos que les confirieron una elevada actividad antioxidante, comparable con la de frutas como la manzana y el kiwi. Se realizó un estudio integral de textura empleando técnicas instrumentales, sensoriales y análisis de imágenes, mostrando muy buena correlación entre los métodos. Los caramelos presentaron características texturales muy diferentes y sufrieron cambios en su perfil de textura a lo largo del almacenamiento. El estudio sensorial y el análisis de penalidades mostraron que los atributos dureza, crocancia y color fueron los que manifestaron cambios más relevantes en el almacenamiento. Se puede concluir que es posible darle valor agregado al fruto de grosella negra, el cual se consume muy poco como fruta fresca, aprovechando sus propiedades benéficas para la salud y generando dos alternativas de golosina saludable, un caramelo con miel-isomalta y otro con menor contenido calórico con isomalta-estevia. Finalmente, si bien la utilización de diferentes endulzantes permitió obtener dos productos con características físicas, texturales y sensoriales distintas, ambos presentaron una gran aceptabilidad por parte de los consumidores.

La creciente urbanización e industrialización de la sociedad, sumado a una disponibilidad finita de recursos naturales, vuelve primordial hallar soluciones sustentables y eficientes que permitan la valorización de los residuos y su reincorporación nuevamente en forma de recursos al sistema productivo o, en su defecto, su correcta disposición final. Estas soluciones no sólo deben mitigar los importantes impactos ambientales asociados a un manejo inadecuado de residuos sino también, a través de una implementación simple y poco costosa, deben contribuir a la prosperidad de las comunidades, sobretodo aquellas que presentan acuciantes problemas de desarrollo. La Investigación Operativa, disciplina que consiste en el uso de modelos matemáticos y computacionales con objeto de racionalizar el proceso de toma de decisiones, puede realizar un aporte fundamental en el logro de sistemas eficientes que permitan satisfacer las necesidades actuales de la sociedad sin comprometer las generaciones futuras. Es por eso que en esta Tesis se analizan modelos para el diseño de los primeros eslabones de la cadena de logística inversa de Residuos Sólidos Urbanos (RSU) diferenciados en un ambiente urbano. En la primer parte, se aborda el problema de optimizar la localización de puntos de acumulación de residuos en un entorno urbano, a través de un sistema de contenedores comunitarios, considerando los objetivos de minimizar el costo del sistema así como maximizar la calidad del servicio brindado. Los modelos se aplican sobre escenarios de dos ciudades distintas. La primera es la ciudad de Bahía Blanca (Argentina), donde se comparan dos métodos para optimizar problemas multiobjetivo discretos. El segundo caso se corresponde a la ciudad de Montevideo (Uruguay), donde debido a la mayor complejidad de los escenarios se propone una reforma a uno de los métodos utilizados en el caso anterior a los efectos de poder abordar el problema. En ambos caso se logran obtener un conjunto de soluciones mutiobjetivo del problema. La segunda parte de este trabajo se enfoca sobre los problemas de ruteo de vehículos para optimizar los recorridos de los transportes que deben recolectar los residuos acumulados. Luego de un primer análisis, se encuentra un tema que aún no ha sido completamente estudiado en la literatura, y que ha sido aplicado en problemas de transporte de RSU, como lo es el concepto de atracción visual en problemas de ruteo. Se desarrolla una extensa revisión del concepto de atracción visual, analizándose su origen, su relación con los objetivos tradicionales y su importancia en las aplicaciones prácticas de la planificación de rutas. Además, se aplican y comparan las diversas métricas utilizadas para medir atracción visual disponibles en la literatura a los encontrando similitudes entre algunas de las métricas y, a partir de ello, se realizan recomendaciones para que otros autores puedan elegir la métrica que mejor se ajuste a sus intereses. Finalmente, se presenta una heurística para optimizar la atracción visual en una variante del problema de ruteo, la cual logra mejorar la atracción visual con respecto a otras soluciones propuestas en la literatura para un conjunto de instancias.

El objetivo central de los estudios presentados es el análisis de algunos de los materiales activos que componen los ánodos de las baterías de litio y sus potenciales variantes futuras. Entre ellos se encuentran el litio metálico, el grafito, el silicio, materiales derivados a partir de los últimos dos y los ánodos compuestos por más de un material activo. Se implementaron diferentes metodologías para indagar sobre las características de dichos materiales que se pueden agrupar en técnicas espectroscópicas, estructurales, electroquímicas y métodos teóricos. Los procedimientos utilizados para abordar cada sistema en particular se caracterizan por la combinación de diferentes metodologías, haciendo énfasis en la sinergia positiva obtenida por los estudios teórico-experimentales.

En el contexto de la crisis ambiental y energética mundial, esta tesis se enfoca en el impacto de las ventanas sobre las demandas de energía para acondicionamiento térmico de edificios y los métodos para su clasificación energética.Se buscó caracterizar las ventanas argentinas de acuerdo a su transmitancia térmica y factor solar. Se analizó el impacto de las condiciones ambientales sobre el valor de dichos índices, proponiendo una metodología de simulación de la transmitancia térmica de marcos en estado estacionario. Además se desarrolló un algoritmo ajustadoal contexto tecnológico y climático nacional para el cálculo dinámico de precisión de las transferencias de calor en marcos de alta conductancia y geometría no plana. Una vez establecidas las propiedades energéticas del conjunto tecnológico de ventanas en Argentina, se realizó mediante un estudio paramétrico la evaluación energética de una muestra representativa de ventanas insertadas en diversas tipologías edilicias y localidades. Se calcularon a través de simulaciones dinámicas las contribuciones delas ventanas a las demandas edilicias de energía para calefacción y refrigeración, para diversas localidades, orientaciones, geometrías edilicias, tipos de envolvente opaca, infiltraciones y superficies de ventana. Se compararon las clasificaciones de ventanas obtenidas en las distintas configuraciones, destacando recomendaciones para maximizarla eficiencia de las ventanas.Estos análisis ofrecen metodologías de caracterización energética de ventanas, para su aplicación en normas de certificación y etiquetado energético.

El presente trabajo, tiene por objeto, identificar y analizar los factores críticos en la implementación de proyectos educativos de innovación tecnológica para carreras de ingeniería, con el objetivo de proponer un modelo de gestión que contribuya a la calidad educativa a través de la integración exitosa de tecnología de simulación y diseño a los procesos de enseñanza. En Argentina se trabaja, desde hace algunos años, en la enseñanza por competencias, en particular en las carreras de ingeniería. Es así como en el año 2009, el Consejo Federal de Decanos de Ingeniería (CONFEDI), ha elaborado un documento que propone competencias genéricas para los ingenieros. Estas competencias han sido desagregadas en: a) tecnológicas y b) sociales, políticas y actitudinales. Debido a esto, se ha puesto el foco en las competencias tecnológicas, en las que la simulación puede hacer su aporte a los futuros profesionales de la ingeniería. Este trabajo se enmarca en una actividad práctica con componentes de tecnología de diseño y simulación, desarrollada en la asignatura Higiene y Seguridad en el Trabajo, perteneciente al ciclo superior de las carreras de ingeniería industrial y mecánica. Se ha podido indagar, describir y explicar las condiciones que favorecen, u obstaculizan la implantación de proyectos de enseñanza que integren software de diseño y simulación, al proceso educativo, y contribuir a través de la sistematización de los resultados de la experiencia al desarrollo de un modelo de gestión para la innovación educativa. A través de una encuesta, realizada a alumnos que cursaron la asignatura mencionada anteriormente, y luego de implementado un caso de simulación, se ha podido recolectar datos para su posterior análisis. Mediante diversas técnicas de análisis (univariado, bivariado y multivariado) se pudieron obtener resultados interesantes, descritos en el trabajo. Además, se propone un modelo de mejora para la implementación de software de simulación en las carreras de ingeniería de la FI-UNLZ.

El constante desarrollo industrial y tecnológico ha establecido un escenario dónde, la demanda energética, en especial la eléctrica, se incrementa rápidamente. En este sentido la creciente explotación de los combustibles fósiles, ha logrado en las últimas décadas una fuerte reducción de sus yacimientos y el incremento de la contaminación ambiental. Tomando conciencia de estos problemas surgió la necesidad de diversificar las fuentes primarias de energía, introduciendo fuentes alternativas sustentables y no contaminantes. Entre éstas, las de origen renovable presentan algunas características que las hacen atractivas: complementariedad, libre disponibilidad y capacidad de generación inagotable. En este contexto, como una alternativa a los tradicionales vectores energéticos basados en combustibles fósiles, aparece la posibilidad de emplear un nuevo vector: el hidrógeno, un recurso no contaminante y eficiente. Además, empleado conjuntamente con Pilas de Combustible, puede producir electricidad y calor, con agua pura como único residuo. En base a lo expuesto, en esta tesis se aborda el desarrollo de un Sistema Híbrido de Generación de Energía Eléctrica versátil, basado en una Pila de Combustible PEM y Supercapacitores. De las tecnologías desarrolladas, las Pilas de Combustible tipo PEM, han demostrado un excelente desempeño como fuentes de energía en diversas aplicaciones, gracias a su reducido tamaño, robustez y baja temperatura de operación. Los Supercapacitores, presentan una alta densidad de potencia y frente a otras tecnologías tradicionales actuales son mas compactos, robustos y poseen mayor vida útil. De esta manera, esta combinación permite obtener un sistema de generación de alta densidad energética (gracias al funcionamiento continuo de las primeras) y muy buen desempeño dinámico. El sistema desarrollado tiene por objetivo ser utilizado como fuente de alimentación flexible en múltiples aplicaciones o bien, como una potente herramienta para el desarrollo de avanzadas estrategias de gestión de energía, en ámbito de laboratorio.

El objetivo general de esta tesis fue desarrollar confituras y snacks dulces con la incorporación de tubérculos andinos o almidón extraído de ellos, a fin de aumentar el valor agregado de estos productos y su mayor inserción en el mercado, mejorando así las economías regionales.Se estudió la percepción de los productos mediante técnicas proyectivas. El estudio fisicoquímico y sensorial de sistemas modelos, utilizando almidón como agente espesante, permitió establecer la concentración del mismo (5,5%) como la adecuada para la formulación de mermeladas dietéticas.Se formularon mermeladas dietéticas con mezclas de frutilla, tomate de árbol y oca en diferentes concentraciones. Se aplicó la prueba sensorial de perfil rápido para caracterizar las muestras y se estudió la aceptabilidad global y por atributos de las mismas.Se formularon mermeladas dietéticas con mezclas de frutilla:manzana:papa andina: oca y collareja, en diferentes proporciones y se realizó un análisis sensorial descriptivo cuantitativo con un panel entrenado y se determinó la textura y el color de manera instrumental. La aceptabilidad y las emociones que evocaban el consumo de estas confituras se evaluó con más de 700 consumidores.El snack dulce (barrita de cereal), formulado con 15% de papa andina, se caracterizó sensorialmente (prueba CATA), se estudió su aceptabilidad, la intención de compra y su vida útil sensorial, correlacionando los datos sensoriales con los de actividad de agua, humedad e índice de peróxido.Se determinaron relaciones entre atributos sensoriales e instrumentales.Los productos obtenidos con la incorporación de tubérculos andinos se percibieron como novedosos y relacionados con el marketing. Se determinó que la untabilidad es la propiedad sensorial más importante en mermeladas. Tanto las confituras como los snacks resultaron sensorialmente aceptables. A través de la aplicación de métodos sensoriales e instrumentales se pudo caracterizar novedosas formulaciones de productos dietéticos con ingredientes regionales.La formulación de productos con ingredientes no tradicionales permitirá dar valor agregado a los tubérculos andinos. La elaboración de nuevos productos utilizando materia prima innovadora es un incentivo para el mercado regional.

Las arcillas nanoestructuradas, AN, modificadas químicamente con especies polihidroxicatiónicas, tratadas térmicamente a temperatura de hasta 750 °C, han sido objeto de muchos estudios por sus diversas propiedades (elevada superficie específica, tamaño de poro controlable, acidez, etc.), principalmente en el área de catálisis y adsorción. Sin embargo, son escasos los estudios de estos materiales tratados a mayores temperaturas, los cuales pueden desarrollar fases cristalinas en función del catión incorporado, otorgando propiedades adecuadas a la formación de compositos cerámicos de interés industrial. El objetivo general de esta Tesis se basó en la preparación y caracterización de compositos cerámicos obtenidos con AN modificadas con especies hidroxialuminio (OHAl) e hidroxizirconio (OHZr). La arcilla utilizada para la preparación de las AN modificadas fue una bentonita, B, de origen nacional. Se estudió la preparación de dos familias de compositos: sustratos recubiertos por inmersión en suspensiones de ANs y compositos tipo núcleo@cáscara-AN. Los sustratos en ambos casos fueron arcillas tipo caoliníticas. Para los compositos obtenidos por recubrimiento de sustrato por inmersión en suspensiones de BOHAl, se hallaron las condiciones experimentales (cantidades y tiempo de inmersión, concentración de AN y aditivos en suspensión, condiciones de secado, sustrato, tratamiento térmico) que minimizaran el microagrietamiento superficial. Las condiciones óptimas para este tipo de AN fueron utilizadas para la preparación de compositos recubiertos por inmersión de sustrato en suspensión de BOHZr, determinando la importancia del catión intercalante de la AN en las propiedades del composito cerámico final. Los compositos granulares tipo núcleo@cáscara se obtuvieron por rodamiento a partir de sustratos y recubrimiento de AN (natural y modificada por policationes de Al) en mezcladora de alta intensidad. Las técnicas y ensayos utilizados para la caracterización de los materiales y la medición de sus propiedades fueron: difracción de rayos X, fluorescencia de rayos X, espectroscopia infrarroja, análisis térmicos, microscopía óptica y electrónica de barrido, movilidad electroforética y viscosidad en suspensión, distribución de tamaño de partícula, método de Arquímedes, porosimetría por intrusión de mercurio y dureza Vickers por indentación. Los materiales granulares fueron evaluados siguiendo los lineamientos de la norma API19C que se aplica para agentes de sostén en la industria de extracción del petróleo (entre ellos esfericidad y redondez; densidad de lecho, densidad aparente por picnometría y ensayo de resistencia a la rotura denominado ensayo crush). Las AN intercaladas desarrollaron un menor contenido de fase amorfa, respecto a la AN sin tratar. La evolución de las fases cristalinas con la temperatura depende fuertemente de la composición química; a partir de BOHAl se determinó formación de espinela a 1000 °C y progresivo aumento en el desarrollo de mullita y cristobalita hasta 1200 °C, coexistiendo con cordierita a 1300 °C. Para BOHZr, la formación de t-ZrO2 comienza a 1000 °C que se transforma en ZrSiO4 a 1200 °C. A 1300 °C, predominan cordierita, ZrSiO4 y cristobalita. Mullita, t-ZrO2 y ZrSiO4 son fases que presentan la ventaja de sus altos puntos de fusión y buenas propiedades mecánicas. La composición química, las fases presentes a alta temperaturas y mejoras en la estabilidad térmica resultan favorables para su utilización en cerámicos. Se pudo establecer el uso de las arcillas nanoestructuradas (ANs) intercaladas con polihidroxicationes de Al o Zr como materias primas para el desarrollo de compositos cerámicos La optimización de los sistemas sustrato-recubrimiento por inmersión derivó en compositos con recubrimientos de buena adherencia, en los cuales se minimizó el microagrietamiento superficial. Pudo confirmarse que los compositos tipo nucleo@cáscara obtenidos por granulación y recubrimiento de AN modificada en polvo en mezcladora de alta intensidad, podrían ser utilizados como agentes de sostén cerámicos, desde el punto de vista de sus propiedades mecánicas y morfológicas de los mismos, según norma API19C