https://hdl.handle.net/20.500.12008/37626 Incluye tesis de maestría y doctorado 2026-04-23T11:47:21Z https://hdl.handle.net/20.500.12008/54278 Título: Estudio de la aplicación de tecnología atmósfera modificada para la conservación de lechuga crespa (Lactuca sativa cv. Vera) como producto minímamente procesado Autor: Irazoqui, Magdalena Resumen: Se le llama producto mínimamente procesado a frutas y hortalizas frescas a la que se le ha aplicado alguna etapa de limpieza, procesamiento y/o acondicionamiento, y se encuentran envasados, prontos para consumir. Se obtiene un producto 100% aprovechable y ofrece al consumidor conveniencia, alto valor nutritivo y todas las características de un producto fresco. Este tipo de productos permiten el agregado de valor, pero presentan algunas limitantes para su desarrollo comercial, entre las más importantes, es que son productos de corta vida útil, por lo que necesitan de la aplicación de diferentes tecnologías para su conservación. Una de las tecnologías más utilizadas para productos mínimamente procesados es la de atmósfera modificada. Por otro lado la temperatura es uno de los factores ambientales más relevante en la conservación de este tipo de productos, se requieren de condiciones de refrigeración estrictas durante toda la cadena. Las principales limitantes en la vida útil de los productos mínimamente procesados son el deterioro microbiológico, sensorial y nutricional. Existen diversos trabajos donde se aplica la tecnología de atmósfera modificada para la elaboración de productos mínimamente procesados a base de lechuga. Pero éstos se centran en variedades Capitata como lo son iceberg y mantecosa, y variedades Longifolia como es romana. En Uruguay la lechuga crespa ha adquirido interés comercial debido a su creciente consumo, y de la cual se encuentran escasos trabajos reportados. El objetivo de este trabajo fue estudiar la aplicación de la tecnología de atmósfera modificada a lechuga crespa (cv. Vera) como producto mínimamente procesado. Se realizaron diferentes ensayos donde se evaluaron tratamientos y condiciones de almacenamiento que permitieran extender su vida útil. La temperatura de almacenamiento fue uno de los factores más relevantes en la conservación de la lechuga crespa cortada pronta para consumir. La lechuga (cv. Vera) presentó como principales limitantes atributos sensoriales, principalmente pardeamientos, en la zona de corte y nervaduras; aunque también se debe tener presente su calidad microbiológica. Los estudios realizados sobre el almacenamiento en atmósfera activa permitieron determinar que la misma es dependiente de la temperatura de almacenamiento. Se logró mejorar la vida útil de la lechuga crespa cortada (cv. Vera) en atmósfera activa respecto al envasado en atmósfera pasiva a temperaturas de almacenamiento altas (9°C). Mientras que no se obtuvieron diferencias importantes entre el envasado en condiciones de atmósfera pasiva y activa a temperaturas de almacenamiento bajas (1°C y 5°C). Durante la etapa de desinfección se estudió la aplicación de diferentes desinfectantes: el ácido cítrico, ácido ascórbico, ácido peracético e hipoclorito de sodio, si bien se obtuvieron resultados similares desde el punto de vista de la calidad microbiológica de los productos obtenidos, se obtuvieron diferencias en la calidad sensorial de los productos obtenidos durante el almacenamiento, presentando el tratamiento con hipoclorito de sodio (100 ppm) mejores atributos de calidad. En una segunda etapa se evaluó la aplicación de un tratamiento físico como es el ultrasonido en la etapa de desinfección. Los ensayos permitieron determinar que el ultrasonido por sí solo no sería efectivo como tecnología de desinfección para productos como la lechuga, pero sí se encontró que existiría una sinergia cuando se utiliza en conjunto con el hipoclorito de sodio (100 ppm). Por otro lado, los resultados obtenidos mostraron que el procesamiento de lechuga cortada con ultrasonido e hipoclorito de sodio no generaría cambios evidentes que modifiquen su calidad sensorial, microbiológica o fisiológica del producto. De forma preliminar se logró observar que, si bien no hay cambios visibles sobre el producto, la aplicación de ultrasonido a hojas de lechuga elimina casi totalmente las ceras cuticulares presentes sobre la superficie de la misma, produciendo cambios a nivel de su superficie. 2015-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/20.500.12008/52688 Título: Modelado de reactores anaerobios : Integración de aspectos cinéticos, difusivos, fluidodinámicos y de crecimiento granular Autor: Odriozola Arbiza, Magela Resumen: Se postuló un modelo para reactores granulares que describe el comportamiento del reactor y predice el desarrollo del gránulo (crecimiento y composición). El modelo acopla procesos cinéticos con fenómenos de transferencia de masa en el gránulo y aspectos fluidodinámicos del reactor. El modelo pudo implementarse en Matlab® como un sistema de ecuaciones diferenciales con 449 ecuaciones e incógnitas para cada tamaño de gránulo considerado y otras 23 ecuaciones e incógnitas que describen las condiciones en el seno del líquido. El modelo cinético implementado fue el ADM1 (Anaerobic Digestion Model No.1) con algunas modificaciones; se incluyó la inhibición de la metanogénesis acetoclástica por ácidos grasos volátiles totales. Se tomaron parámetros de degradación e hidrólisis específicos para biomasa muerta y los restantes parámetros se consideraron los sugeridos en el ADM1. La necesidad de incluir en el modelo el factor que toma en cuenta la inhibición del proceso de metanogénesis se verificó mediante un ensayo estímulo respuesta con acetato en un reactor EGSB de laboratorio. Se ajustó simultáneamente la constante de desprendimiento (kdt) y la fracción volumétrica de líquido en el gránulo (?L) obteniéndose valores de vii kdt = 1 nm s2 kg-1 y ?L = 0.82. El crecimiento del gránulo resultó muy sensible a la ?L y no así a la kdt, indicando que el crecimiento está asociado mayormente a fenómenos cinéticos (crecimiento y decaimiento de la biomasa). Por otro lado, se ajustó la constante de inhibición por AGV totales mediante un ensayo estímulo respuesta con acetato, se ajustó el valor de KI,AGVT = 2.5 kgDQO m-3. La validación se realizó mediante cambios repentinos en las condiciones de alimentación del reactor, la producción de metano modelada se ajustó adecuadamente a la experimental. A su vez, el modelo predijo correctamente la distribución de tamaños de gránulos obtenida experimentalmente luego de 51 días de operación. Se estudió la diferencia que se obtiene al considerar un tamaño medio en lugar de la distribución de tamaños de gránulos encontrándose que este aspecto solo resulta importante para la concentración de material particulado en el líquido. Mediante la simulación del reactor alimentado con distintos sustratos solubles se encontró que la composición del influente resulta determinante para la estructura del gránulo (composición y tamaño) y no así para la concentración de solubles en la descarga del reactor y la producción de gas. Aplicando un perfil de velocidades ascensionales en la simulación se determinó que el perfil únicamente tiene incidencia en la concentración de material particulado en la corriente de salida del reactor. Se evaluó la sensibilidad del comportamiento del reactor y la estructura de los gránulos frente a los parámetros difusivos y cinéticos obteniéndose que la concentración de biomasa activa es mayor a menor constante cinética y/o mayor difusividad efectiva y viceversa. A su vez, no se encontraron diferencias apreciables en el comportamiento del reactor a excepción de la concentración de material particulado en el seno del líquido. 2014-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/20.500.12008/52573 Título: Remoción no convencional de materia orgánica en Reactor Batch Secuencial (Análisis, Modelado, Data Mining) Autor: Ferrari Argachá, Adrián Resumen: Los Reactores Batch Secuenciales son ampliamente utilizados para el tratamiento biológico de efluentes con elevado contenido de materia orgánica, nitrógeno y fósforo. En estos sistemas, pueden llevarse a cabo procesos de remoción aerobios, anóxicos, y también anaerobios. Los fenómenos bioquímicos convencionales de remoción de materia orgánica que se presentan en estos reactores, son los siguientes: Desnitrificación Heterótrofa, en este caso el aceptor final de electrones en la cadena respiratoria es el anión nitrato o nitrito (NOX - / X: 2 ó 3), pudiéndose esquematizar el proceso de la siguiente manera: Materia Orgánica + NOX - CO2 + N2; Remoción Carbonácea Aerobia, para esta situación el aceptor final de electrones es el oxígeno molecular, siendo la reacción la siguiente: Materia Orgánica + O2 CO2 + H2O; Remoción Carbonácea Anaerobia, aquí el aceptor de electrones es el propio sustrato llevándose a cabo la siguiente reacción: Materia Orgánica CO2 + CH4. Sin embargo,estos fenómenos bioquímicos no son los únicos que se manifiestan en el medio de reacción. Procesos de adsorción física y/o biológica, absorción ó acumulación, almacenamiento o polimerización, etc., pueden también estar presentes como vías causales de la desaparición de sustrato en el medio. En líneas generales, estos 6 procesos adquieren mayor relevancia en sistemas que operan en estado transitorio, motivados por la maximización de las capacidades de la biomasa desde el punto de vista de la rápida captura de sustrato cuando el mismo se presenta en abundancia. De esta manera, el sustrato velozmente asimilado funciona como alimento de reserva, el cual adquiere vital importancia sobre todo en los periodos de hambruna externa (déficit de sustrato exógeno). Los Reactores Batch Secuenciales representan el sistema de tratamiento biológico de efluentes en estado transitorio por excelencia. Como consecuencia de ello, la probabilidad de existencia en una extensión apreciable de los procesos de remoción no convencionales es muy alta. Más allá de la importante relevancia que en sí mismo estos fenómenos presentan, la no consideración de estos mecanismos en estudios cinéticos, diseño del reactor, modelación matemática, desarrollo de leyes de control óptimo, etc., puede ocasionar graves distorsiones en los resultados obtenidos. El presente trabajo, se concentra en el estudio de la desaparición de materia orgánica soluble (sustrato) por vías no convencionales de remoción (Desnitrificación Heterótrofa, Remoción Carbonácea Aerobia y Remoción Carbonácea Anaerobia se consideran vías convencionales), en un Reactor Batch Secuencial que trata efluente lácteo utilizando 7 poblaciones heterótrofas. El objetivo fundamental que se persigue es el de profundizar en el conocimiento del mecanismo de remoción no convencional presente en este sistema, así como también en su cinética. Variables como Tipo de Sustrato, Carga de Sustrato, Carga de Biomasa (lodo activado), Gradientes de Transferencia de Materia, pH, Potencial Redox, etc., fueron consideradas en este estudio con motivo de abarcar un amplio y representativo espectro de condiciones ambientales. Fueron encontrados procesos de remoción de materia orgánica extremadamente veloces. En líneas generales, en un tiempo de tan solo 45 minutos, la biomasa resultó capaz de capturar un porcentaje muy importante de la totalidad del sustrato externo. Mientras que la medida de potencial redox confirma la ausencia de fenómenos de oxidación biológica en el sistema (reacciones aerobias, anóxicas, etc.), la medida de pH resulta un adecuado indicador de la evolución del proceso de desaparición de materia orgánica, efecto asociado a especies químicas generadas por reacciones de hidrólisis en el medio de reacción. Los perfiles temporales encontrados de desaparición de materia orgánica sugieren la presencia en el medio de reacción de sucesivos fenómenos de sorción superficial e hidrólisis [sorción hidrólisis sorción hidrólisis, etc.]. La desagregación del sustrato orgánico en distintos componentes, cada uno presentando un comportamiento diferente en el sistema, es 8 considerada en este estudio en aras de poder explicar los perfiles experimentales obtenidos. Dada su elevada complejidad, fueron llevados adelante estudios preliminares de modelación matemática del sistema. Un mecanismo serie-paralelo, de sucesivos fenómenos de sorción superficial e hidrólisis, con discriminación entre sustratos disueltos y coloidales, con 14 parámetros cinéticos, fue propuesto y ajustado para algunas de las corridas experimentales disponibles. Fenómenos de arrastre físico sobre el material sorbido deben también tenerse en cuenta en el modelo, sobre todo cuando sustrato fresco en cantidad apreciable se incorpora al medio de reacción. Para la determinación del modelo matemático del sistema, se llevó a cabo un fuerte estudio en las técnicas de optimización para el ajuste de parámetros. Se evidenciaron fuertes no convexidades del sistema al intentar ajustar el modelo cinético con métodos convencionales de optimización determinística. Como consecuencia de ello, la inclusión de técnicas de optimización estocástica en la resolución de este problema se vuelve imprescindible. En líneas generales, los mejores resultados fueron obtenidos mediante la aplicación de técnicas determinísticas del tipo Sequential Shooting/NLP (fundamentalmente métodos Quasi-Newton 9 como códigos NLP, bajo Steepest Descent/Linearsearch) siendo estas precedidas por la técnica estocástica basada en poblaciones de Particle Swarm Optimization en su versión modificada. La detección de la medida de pH como indicador de evolución del proceso; la propuesta de un mecanismo Biosorción Hidrólisis Biosorción tanto para especies coloidales como disueltas; la propuesta de formulaciones con mutua inhibición entre ambos mecanismos; el manejo de la estructura analítica que describe el sistema en términos de números adimensionales; la profundización en el empleo eficiente de métodos heurísticos para optimización en esta área de la ingeniería; la detección de una velocidad de reacción (Biosorción, Hidrólisis, etc.) sobre sustratos disueltos y/o sus derivados, comparable ó incluso superior respecto del caso análogo para sustratos coloidales; la detección de fenómenos de “arrastre físico” sobre especies biosorbidas derivadas de componentes tanto disueltos como coloidales; el planteo adimensional de la función objetivo del problema de optimización; la definición y forma de cálculo de un Factor de Equilibrio Inter-Estados a incluir en dicha función objetivo; el desarrollo de un Problema de Optimización Mini- Máx que intenta mejorar la captura de detalle cualitativo en los ajustes; así como el desarrollo de un algoritmo de Programación Dual Estocástica que permite resolver numéricamente tal problema, 10 constituyen algunos de los principales aportes de valor agregado del presente estudio. 2009-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/20.500.12008/52378 Título: Aplicación de metodologías de caracterización sensorial con consumidores en el desarrollo de postres lácteos funcionales Autor: Bruzzone, Fernanda Resumen: El desarrollo de nuevos productos que aporten un valor agregado y resulten innovadores se ha convertido en la estrategia para sobrevivir y lograr el éxito en el mercado global de alimentos. En los últimos años, la industria de alimentos ha acompañado las tendencias del mercado, desarrollando nuevos alimentos funcionales y/o reducidos en grasa y azúcar. El desarrollo de un producto funcional no difiere de forma considerable del desarrollo de un alimento convencional. Sin embargo, la modificación de las formulaciones para lograr una determinada funcionalidad ocasiona alteraciones en las características sensoriales de los productos. En este contexto, la evaluación sensorial con consumidores se vuelve una etapa esencial en el desarrollo, de modo de asegurar la aceptación del producto luego de lanzado al mercado. Las metodologías de evaluación sensorial aplicadas en la optimización de productos son diversas pero todas comparten un mismo supuesto: la existencia de un “producto ideal”. Las técnicas más populares en el desarrollo de productos son los Mapeos de Preferencia. Sin embargo, las técnicas basadas en regresión proveen información menos realista de los puntos ideales que las metodologías basadas en la evaluación del ideal por los consumidores, como el Perfil Ideal. La metodología de Perfil Ideal consiste en la evaluación por los consumidores de la intensidad percibida y la intensidad ideal para cada producto utilizando escalas de intensidad. Considerando que el uso de escalas puede resultar poco intuitivo y tener una alta variabilidad entre los puntajes otorgados, su uso en la caracterización sensorial con consumidores no es recomendable. En este sentido, la metodología de preguntas CATA podría ser una alternativa útil para realizar la caracterización sensorial debido a que ha sido reportado como un método rápido y simple para obtener información precisa acerca de la percepción de los consumidores sobre las características sensoriales de los productos, teniendo menos influencia sobre la aceptabilidad que las escalas de adecuación o de intensidad y brindando resultados confiables y estables. El objetivo general de esta tesis fue la aplicación de distintas metodologías de caracterización sensorial con consumidores para identificar la formulación ideal en el desarrollo de postres lácteos funcionales con agregado de fibra alimentaria, sin grasa y reducidos en azúcar. Las metodologías de Perfil Ideal, Perfil Ideal basado en preguntas CATA y Mapeos de Preferencia Externo utilizadas en esta tesis permitieron identificar las características sensoriales del producto ideal de los consumidores. Sin embargo, la descripción del producto ideal obtenido a partir de los Mapeos de Preferencia Externo fue diferente al obtenido en ambas metodologías de Perfil Ideal ya que el espacio sensorial en donde se identifica el ideal difiere según la metodología aplicada. A su vez, las dos metodologías de Perfil Ideal proporcionaron información específica acerca de las direcciones de reformulación para cada producto, así como de las muestras con mayor potencial para ser reformuladas. Los resultados del Perfil Ideal y Perfil Ideal basado en preguntas CATA mostraron que la descripción del producto ideal, los direccionadores de preferencia y las direcciones de reformulación fueron similares para ambas metodologías. Sin embargo, las preguntas CATA tienen la ventaja de ser más fáciles de entender y rápidas de ejecutar. La aplicación de las metodologías de caracterización sensorial basadas en la percepción del consumidor permitió el desarrollo de postres lácteos funcionales con agregado de fibra alimentaria, sin grasa y reducidos en azúcar. Dado que se encontró una segmentación de los consumidores se identificaron dos productos a ser lanzados al mercado para atender las preferencias de cada uno de los grupos de consumidores. 2014-01-01T00:00:00Z