El secado por aire caliente es el método de conservación más utilizado en la transformación de productos agroalimentarios. Debido al alto contenido agua que contiene los productos de origen natural, el proceso de secado permite, eliminar parte del agua contenida (responsable en mayor parte de su perecibilidad) y poder alargar su vida útil para su posterior utilización. El secado por aire caliente, es también unas de las actividades industriales que generan mayor consumo energético y, por ende, un impacto ambiental considerable, al mismo tiempo que influye sobre importantes parámetros de calidad nutricional y organoléptica. Persiguiendo el objetivo de reducción del impacto medioambiental de los procesos y mejorar el efecto sobre los parámetros de calidad de los productos deshidratados, tanto la utilización de pre-tratamientos como de fuentes adicionales de energía constituyen alternativas interesantes para aumentar la velocidad del proceso sin incrementar la carga medioambiental del mismo. En este sentido, la introducción de nuevas tecnologías podría conducir a una reducción del tiempo de procesamiento o una mejora de las condiciones de operación. Algunas de las principales tecnologías aplicadas son las microondas, la radiofrecuencia, la radiación infrarroja, ultrasonidos de potencia y secado intermitente. La aplicación de ultrasonidos de alta intensidad en los procesos de secado se ha demostrado que puede acelerar la transferencia de masa en el proceso de secado, acortando el tiempo de caliento al que se ven sometidos los productos deshidratados. El secado intermitente es tecnología de secado que se fundamenta en la implementación y combinación de condiciones variables, tales como el suministro de calor y la velocidad del aire de secado. El objetivo es obtener una alta eficiencia energética sin someter al producto más allá de su admisible límite de temperatura y límite de tiempo para la eliminación de la humedad, lo que permite preservar la calidad del producto, al mismo tiempo que reduce el consumo energético y, por ende, minimiza el impacto ambiental. Con base a estas consideraciones y al aumento de la demanda por productos naturales con alta calidad nutritiva o funcional, nuevas investigaciones se centran en el estudio de materias primas de origen vegetal (raíces, bulbos, hojas, tallos, cortezas, maderas, flores, frutos y semillas), por su notable contribución en cuanto a valor energético, minerales, vitaminas y compuestos funcionales. Dado que el secado se puede considerar como una etapa previa y necesaria en el procesado de algunos alimentos, y que adicionalmente tiene efecto sobre la calidad del producto final, resulta interesante estudiar el efecto de las condiciones de proceso de secado asistido por ultrasonidos de potencia y secado intermitente sobre la calidad final de un producto de interés funcional, como es el tomillo. En este estudio particular se pretende abordar el efecto de las condiciones de operación (velocidad, temperatura, potencia de los ultrasonidos, etc.) sobre la capacidad antioxidante del tomillo. Se pretende realizar un análisis de la influencia de las diferentes condiciones de operación sobre la capacidad antioxidante del extracto del producto seco. Para ello se procederá a realizar un diseño experimental, un análisis estadístico de la influencia significativa de las condiciones de operación a partir de los resultados experimentales, y desarrollar modelos matemáticos que permitan predecir, con suficiente exactitud, la influencia de las condiciones que tengan influencia significativa sobre la capacidad antioxidante. Los modelos desarrollados permitirán, por un lado, mejorar comprensión de los mecanismos que se producen en el proceso, siendo útil en el diseño del mismo, y, por otro, formular y resolver problemas de optimización de la calidad del producto (capacidad antioxidante) y de la eficiencia energética (reducción del tiempo de calentamiento). / Rodríguez Cortina, J. (2013). CONTRIBUCION AL ESTUDIO DE LA INTENSIFICACION DEL PROCESO DE SECADO DE TOMILLO (Thymus Vulgaris L.): APLICACIÓN DE ULTRASONIDOS DE POTENCIA Y SECADO INTERMITENTE [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/31377

En nuestra sociedad los derivados del petróleo son la fuente principal de energía. Los accidentes con hidrocarburos han protagonizado episodios de contaminación trágicos para la biosfera del océano. Se analizan algunos de ellos, sus efectos y sistemas de limpieza. La complejidad de los procesos físicos, químicos o biológicos que actúan sobre el crudo en el mar, hacen difícil su estudio en laboratorio. Para ello se hacen numerosas campañas de campo con distintas escalas y procesos físicos predominantes diferentes: zonas costeras (Delta del Ebro y playa de Vilanova); en aguas confinadas (puerto de Barcelona y puerto de Recife); y en aguas abiertas (Mediterráneo Occidental), con diferentes tecnologías (foto, vídeo, satélite), para seguir trazadores eularianos (manchas de leche y fluoresceína, flotantes o hidrocarburos) y lagrangianos (boyas lastradas), se miden los agentes forzadores: viento, oleaje, marea, etc. y se correlacionan para caracterizar los diferentes escenarios. También se revisa el estado del arte. El tratamiento digital de imágenes de vídeo permite numerosas aplicaciones en el campo de la hidromorfodinámica, pues es posible controlar la evolución espacial y temporal de cualquier parámetro con evidencias visibles y es una técnica no intrusiva que ofrece datos de oleaje de una zona, en contraposición a los datos puntuales de los sensores. Las imágenes sufren numerosas alteraciones, deformaciones, ruidos, etc., que hay que depurar previamente. Los coeficientes de difusión presentan una gran variedad condicionada a la dependencia característica con la escala temporal y espacial de los fenómenos predominantes. Los coeficientes de difusión medidos se agruparon según el número de Reynolds y se hizo una clasificación: hipodifusividad, hiperdifusividad y difusión anómala. Esta caracterización de escenarios permite parametrizar el medio para modelizar su comportamiento y poder predecir su evolución. En el campo del oleaje se pueden obtener espectros de energía y otros parámetros para su caracterización, detectar la morfología de barras sumergidas, identificar corrientes de retorno, caracterizar run-up, etc. En el puerto de Barcelona se tomaron numerosos datos de velocidades de viento (Vv) y corriente (Vc) llegando a una buena correlación entre ambas (Vcx (cm/s)= 2.306 Vvx (m/s)+ 0.148) y constatando que hay una influencia de otros efectos como la marea, reflexión de los muelles o difracción que no se pueden obviar. Las imágenes de Rádar de Apertura sintética SAR permiten detectar episodios de contaminación y analizar la vorticidad a gran escala del medio. Resultó sorprendente el gran número de manchas detectadas. Se comprobó que los vertidos siguen la Ley de Zipp (distribución hiperbólica entre los accidentes y su tamaño). Se vió que los remolinos siguen la dirección de los cañones submarinos. Con el análisis fractal y multifractal del contorno de la mancha se puede caracterizar su origen (antropogénico o natural como masas de plankton) y su envejecimiento o persistencia, etc. Se comprueba que es posible que la intermitencia de la turbulencia pueda parametrizarse mediante medidas fractales y que el uso de momentos de orden superior ayuda a comparar medidas de difusión a distintas escalas mediante la Ley de Richardson Generalizada. Así se relaciona la pendiente del espectro, la intermitencia y la dependencia temporal de la difusión efectiva. Los distintos agentes que producen difusión en el mar sufren interacciones no-lineales complejas. Con todo ello, se pretende contribuir a comprender mejor los procesos de dispersión de los contaminantes en el mar y, por consiguiente, ayudar en la lucha contra este fenómeno. / In our society the derivatives of petroleum are the main source of energy. The accidents with hydrocarbons have carried out tragic episodes of contamination for the biosphere of the ocean. Some of them, their effects and systems of cleaning are analyzed. The complexity of the physical, chemical or biological processes that act on the oil in the sea, makes their study in laboratory difficult. For it numerous campaigns of field with different scales and different predominant physical processes become: coastal zones (Delta of the Ebro and beach of Vilanova); in confined waters (port of Barcelona and port of Recife); and in open waters (West Mediterranean), with different technologies (photo, video, satellite), to follow Lagrangian tracers (milk spots and fluoresceine, floating or hydrocarbons) and Euler tracers (ballasted buoys), to measure the agents: wind, waves, tide, etc. and they are correlated to characterize the different scenes. Also the state-of-the-art is reviewed. Treatment digital of images of video allows many applications in field of hydromorfodynamics, because it is possible to control the space and temporary evolution of any parameter with visible evidences and is a nonintrusive technique that offers data of a zone, in contrast to the pointing data of the sensors. The images put up with numerous alterations, deformations, noises, etc., that have to purify previously. The diffusion coefficients present/display a great conditional variety to the dependency characteristic with the temporary and space scale of the main phenomena. The measured coefficients of diffusion were grouped according to the Reynolds number and a classification became: hypo-diffusion, hyper-diffusion and anomalous diffusion. This characterization of scenes allows obtaining the waves parameters, the average one to model its behavior and power to predict its evolution. In the field of the waves run-up, etc. can be obtained spectra of energy and other parameters for their characterization, the morphology of submerged bars, identification of return currents. In the port of Barcelona numerous speed data of wind (Vv) and current were taken (Vc) arriving at a good correlation between both (Vcx (cm/s) = 2,306 Vvx (m/s) + 0,148) and stating that an influence of other effects are as the tide, reflection of the wharves or diffraction that cannot be avoided. The images of Radar of synthetic Opening SAR allow to detect episodes of contamination and to analyze the vorticity on great scale of means. Was surprising the great number of spots identifies. It was verified that the spills follow the Law of Zipp (hyperbolic distribution between the accidents and their size). Saw that the eddies follow the direction of the submarine tubes. With the analysis fractal and multifractal of the contour of the spot it is possible to be characterized its origin (human or natural like masses of plankton) and its aging or persistence, etc. It is verified that it is possible that the intermitency of the turbulence can obtain parameters by means of measures fractals and that the use of moments of superior order aid to compare measures of diffusion on different scales by means of the Generalized Law of Richardson. Thus it is related the slope of the phantom, the intermitency and the temporary dependency of the effective diffusion. The different agents who produce diffusion in the sea undergo complex not-linear interactions. It, is tried yet to contribute to include/understand better the