La presente tesis de doctorado es un trabajo interdisciplinario en el cual la Química Analítica y la Ingeniería de Computación atravesaron sus propios límites y métodos de investigación para alcanzar resultados originales que fueron validados en congresos nacionales e internacionales y en revistas científicas. El objetivo primario fue el desarrollo de sistemas automáticos para evaluar estándares de calidad en diferentes matrices con especial interés en combustibles, alimentos y medio ambiente. En las tres áreas se realizaron aportes importantes que tienen además la potencialidad de convertirse en transferencia de tecnología. La tesis se desarrolla en 6 partes. En las primeras dos, se enmarca la investigación en cuanto a la metodología y las herramientas de trabajo que fueron desarrolladas y utilizadas a lo largo de las investigaciones. En las siguientes tres partes se presentan los resultados obtenidos en biocombustibles, alimentos y medioambiente respectivamente. En el caso de las primeras dos matrices, las técnicas planteadas fueron contrastadas con los métodos de referencia y se utilizaron para esto muestras provistas por el sector productivo/industrial. Es además importante destacar, que las soluciones alcanzadas no sólo tienen una alta efectividad en el procesamiento de la información sino que además reducen el costo económico de las determinaciones y permiten la portabilidad de los instrumentos debido a su reducido peso y tamaño. En el caso de medioambiente, el estudio refiere a un modelo de comunicación de sensores subacuáticos para la determinación de variables ambientales. Debido a los elevados costos asociados a este tipo de sensores, en este caso la evaluación de la propuesta se realizó por medio de simulaciones y no fue posible la implementación física de la red. Finalmente en la última parte presentan las conclusiones generales y se dejan planteadas las lineas de investigación futuras. / This PhD thesis is an interdisciplinary work in which Analytical Chemistry and Computer Engineering went through their own limits and research methods to achieve original results that were validated in national and international conferences and in scientific journals. The main objective was the development of automatic systems to evaluate quality standards in different matrices with special interest in fuels, food and environment. In the three areas, important contributions were made that also have the potential to become technology transfer. The thesis is divided in 6 parts. In the first two, research is framed in terms of methodology and work tools that were developed and used throughout the investigations. The results obtained in biofuels, food and environment respectively are presented in the following three parts. In the case of the first two matrices, the techniques proposed were contrasted with the reference methods and samples provided by the productive/industrial sector were used for this. It is also important to emphasize that the solutions achieved not only have a high effectiveness in the processing of information but also reduce the economic cost of the determinations and allow the portability of the instruments since their reduced weight and size. In the case of the environment, the study refers to a communication model of underwater sensors for the determination of environmental variables. Due to the high costs associated with this type of sensors, in this case the evaluation of the proposal was made through simulations and the physical implementation of the network was not possible. Finally, in the last part, the general conclusions and the future research lines are presented.