Tesis para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo y al Grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias con Mención en Producción Agroindustrial / Los ingredientes funcionales (IF) son componentes de los alimentos que otorgan beneficios al organismo más allá del rol de nutrir. Esta propiedad está dada por la presencia de compuestos bioactivos (CB), que poseen un comprobado efecto en la prevención y control de enfermedades crónicas no transmisibles (ECNT). El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de dos condiciones de envasado (vacío y normal) durante 6 meses de almacenamiento, sobre el contenido de compuestos bioactivos, en un ingrediente funcional. Se construyó el ingrediente a partir de productos alimentarios intermedios (PAI) derivados del afrechillo de arroz, pomasa de manzana, pomasa de tomate y cladodios de nopal. Estos se mezclaron en proporciones iguales para obtener un ingrediente funcional con potencial hipoglicémico, envasado al vacío y en atmósfera normal con un film de polipropileno biorientado metalizado (30 μm). En seguida, para cada una de las condiciones de envasado, en los meses 0, 3 y 6 se realizó análisis proximal, evaluación sensorial y se determinó actividad de agua, humedad, color, fibra dietética, tocoferoles, tocotrienoles, licopeno, lisina, ácido fítico, fenoles totales y capacidad antioxidante.

Memoria para optar al título de Químico / Se describe un sencillo método de aminación reductiva, basado en la reacción de Leuckart. Este método permite no sólo la reducción del óxido de grafito, sino que también da lugar a grafeno funcionalizado con grupos amina, donde el grado de aminación es de 3.2% en peso, según análisis mediante XPS. El grupo funcional nitrogenado dominante es la amina primaria, pero también se observaron grupos tipo pirrólico y lactama. Se encontró que el grafeno funcionalizado con amina es un material semimetálico debido a la carencia de brecha de bandas, a diferencia del óxido de grafito que presenta una brecha de banda de 2.16 eV. Es sabido que los compuestos grafíticos mejoran las propiedades eléctricas y mecánicas de nanocompósitos con respecto a la matriz polimérica en su estado puro. En este estudio se utiliza el óxido de grafeno reducido y aminado químicamente como refuerzo en nanocompósitos a base de caucho natural, donde se obtienen nanocompósitos de NR/rGO-Am con conductividades eléctricas de hasta 1.5 S/m, muy superior al NR (10-11 S/m) / A very simple method of reductive amination, based on the Leuckart reaction, is reported. This method enables not only the reduction of graphite oxide, but also results in functionalized graphene with amine groups, where the amination degree is 3.2 at.% As determined by XPS. The dominant nitrogen functional group was primary amine, but pyrrolic and lactam-type groups were also observed. It was found that the amine-functionalized graphene is a semimetallic material because of the lack of band gap, unlike the graphite oxide that presented a band gap of 2.16 eV. It is known that the using of graphitic materials improves the electrical and mechanical properties of nanocomposites respect to the polymer matrix in its pure state. In this study, reduced and aminated graphene oxide by chemical reaction is used as reinforcement in natural rubber based nanocomposites, where NR / rGO-Am nanocomposites are obtained with electrical conductivities of up to 1.5 S / m, much higher than NR (10-11 S / m) / FONDECYT 1131139

Memoria para optar al título de Químico Farmacéutico / En la presente tesis se expone un estudio sintético orientado a la obtención de dos familias estructuralmente relacionadas al esqueleto de aril(alquil)piperazinil indoles. La familia (I): 1-bencil-3-[(4-aril-1-piperazinil)metil]-1H-indoles, y la familia (II): Derivados substituidos de 3-((4-(3-(1H-3-indolil)propil)-1-piperazinil)metil)-1-bencil-1H-indoles. Su síntesis se basó en las destacadas y potentes acciones farmacológicas descritas en los receptores serotoninérgicos (5-HT1A) y dopaminérgicos (D3-D4) de análogos estructuralmente relacionados a nuestras agrupaciones heterocíclicas. Las estrategias sintéticas para acceder a la familia (I) se basaron en reacciones llevadas a cabo en el 3-formilindol (1) obtenido por el método de Vilsmeier-Haack. Posterior protección del nitrógeno indólico seguido de reducción del grupo aldehído, condujo al 3-indolilmetanol (3) que fue finalmente transformado en su mesilderivado (4), reaccionando finalmente con arilpiperazinas comerciales para generar los productos de substitución nucleofílica (5-12). Asimismo se exploró la obtención de bis ligandos alquilindólicos (familia II) donde se conectaron dos unidades indólicas por una cadena metilénica de longitud variable. La generación de esta serie se llevo a cabo por reacción de 3-indolil-metilmesilato (4) con 3-indolil-propilpiperazina / In this thesis, a synthetic study of new aryl(alkyl)pipirazinyl indoles is described. The 1-Benzyl-3-[(4-aryl-1-piperazinyl)methyl]-1H-Indoles (I), and the 3-((4-(3-(1H-3-indolyl)propyl)-1-piperazinyl)methyl)-1-Benzyl-1H-Indole family (II). Structurally. The synthetic approach was based on the outstanding and potent pharmacological activities described at 5-HT1A serotonergic and D3-D4 dopaminergic receptors in structurally parents compounds. The synthetic strategy to obtain the target molecules, involved preparation of 3-formyl-indole (1) by a Willsmeier-Haack reaction. Subsequent N-protection of the indole ring, followed by aldehyde reduction, provided the 3-indolylmethanol (3) which was finally converted in their mesyl derivate (4). Finally a nucleophilic displacement between the mesyl compound and commercial arylpiperazines, afforded the expected products (5-12). As a complementary work, new synthetic approaches for the synthesis of alkylindoles as bis ligands (family II) was also performed. The strategy employed, linked the indole moieties by a polimethylenic chain of variable length. This products, were obtained by reaction of the 3-indolyl-methylmesylate (4) and 3-indolyl-propylpiperazines

El propósito de este estudio se basó en el desarrollo de dos ensayos. En el primero de ellos se pretendió determinar la concentraci ón de urea en vinos comerciales chilenos, 15 vinos tintos y 5 Late Harvest, utilizando para los primeros un método colorimétrico y para los Late Harvest un método enzimático (Kit enzimático Urea-Amonio, Boehringer Manheim). En un segundo ensayo se pretendió evaluar la influencia del tiempo y la temperatura de almacenamiento, en la concentración de urea, en un vino tinto con una concentración inicial de 5 mg/L. Las mediciones se hicieron utili zando el método colorimétrico una vez por semana durante 2 meses. Los vinos comerciales utilizados corres ponden a vinos de 5 viña s escogidas al azar y para el segundo ensayo se utilizó vino en etapa de elaboración de la vendimia 2003 el cual se sometió a diferentes temperaturas para evaluar su efecto en la evolución de la concentración de urea. Los resultados obtenidos permiten señalar que en los 15 vinos tintos utilizados no se presentan niveles altos de urea, lo que reduce las posibilidades de formación potencial de carbamato de etilo, a diferencia de uno de los cinco vinos Late Harvest que presentó una concentración mayor a los 3 mg/L. Para el caso del vino sometido a distintas temperaturas se observa claramente una disminución en la concentración de urea en el tiempo, mayormente en el vino sometido a la temperatura más alta (37 ± 1º C), lo que hace probable la formación de carbamato de etilo por efecto de esta variable.

Memoria para optar a al título profesional de: Ingeniero Agrónomo / El interés actual por alimentos más saludable, ha centrado las investigaciones en los compuestos bioactivos (CB) presentes en productos vegetales, capaces de entregar beneficios más allá de la nutrición. Se utilizaron subproductos agroindustriales ricos en CB, como la pomasa de tomate (licopeno, fibra dietética y compuestos fenólicos), pomasa de manzana (fibra dietética y polifenoles), afrechillo de arroz (fibra dietética y tocoles) y cultivos subexplotados como harina de paleta de nopal (fibra dietética y fenoles) y harina integral de amaranto (proteínas, ácidos grasos insaturados y fibra dietética), para desarrollar cinco Productos Alimentarios Intermedios (PAI), los cuales se mezclaron en proporciones definidas con un objetivo de salud, obteniendo tres Ingredientes Funcionales (IF), con la acción Hipolipémica, Hipoglicémica e Hipocolesterolémica. De acuerdo a lo anterior, se propone caracterizar física y tecnológicamente estas tres alternativas de IF, con el objeto de determinar sus posibles usos alimentarios. El desarrollo de esta investigación, se realizó en dos etapas: preparación del material de estudio (mezclas de PAI para obtener los tres IF) y caracterización física y tecnológica de los IF. De la caracterización física, los valores de humedad (9,19%) y actividad de agua (0,459), no presentaron diferencias significativas entre los IF. En cuanto al análisis de color, el IF1 mostró el mayor L (70,12) y menor a* (1,63) y b* (20,35). En la caracterización tecnológica, la granulometría de los IF fue de 250 micrometros (>90%) y el IF2 obtuvo la menor densidad aparente (0,37g/mL). De los análisis de hidratación, la capacidad de retención de agua presentó los valores más altos para los IF1 e IF2 (6,15 y 5,94g/g respectivamente), en cuanto a la capacidad de hinchamiento, el IF2 mostró el mayor valor (7,35mL/g) y el índice de absorción de agua fue mayor para los IF2 e IF3 (6,00 y 6,18 g/g). La capacidad de absorción de aceite fue mayor para el IF1 (0,93 g/g). El análisis de la capacidad de intercambio catiónico mostró mayores valores para el IF3 (1,70 meq de H+/g). Los resultados obtenidos sugieren una potencialidad de usos para los tres ingredientes funcionales en el área de panadería, pastas y snacks. / The current interest in healthy foods, has focused research on bioactive compounds (CB) present in vegetable products, able to deliver benefits beyond nutrition. Agroindustrial byproducts rich in CB - such as tomato pomace (lycopene, dietary fiber and phenolic compounds), apple pomace (dietary fiber and polyphenols), rice bran (dietary fiber and tocols) - and underexploited crops crops such as cactus paddle flour (dietary fiber and phenols) and amaranto wholegrain flour (proteins, unsaturated fatty acids, and dietary fiber) were used to develop five Intermediate Food Products (PAI), which were mixed in defined proportions for health benefits, to obtain three Functional Ingredients (IF), with Hypolipemic, Hypoglycemic, and Hypocholesterolemic activity. According to the above, propose to characterize, physically and technologically, these three IF alternatives in order to determine their possible alimentary uses. This research was developed in two stages: study material preparation (PAI mixtures to obtain the three IF) and physical and technological characterization of IF. The moisture content (9.19%) and water activity (0.459) of the IFs were not significantly different. In the color analysis IF1 showed the greatest L (79.12) and lowest a* (1.63) and b* (20.35). The technological characterization study found that the three IFs had granulometry of 250 micrometers (>90%) and IF2 had the lowest apparent density (0.37 g/mL). In the hydration analysis, the water retention capacity showed the highest values for IF1 and IF2 (6.15 and 5.94 g/g respectively), whereas for swelling capacity, IF2 showed the highest value (7.35 mL/g) and water absorption index was greatest in IF2 and IF3 (6.00 and 6.18 g/g respectively). Fat adsorption capacity was greatest in IF1 (0.93 g/g). IF3 obtained the highest values in the cation exchange capacity analysis (1.70 meq of H+/g). The results suggest a potential use of these three functional ingredients in bakery products, pasta and snack.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniera en Recursos Naturales Renovables / En la región del Bosque Esclerófilo, se analizó la variación de materia orgánica del suelo mediante fraccionamiento físico y químico, en cuatro situaciones vegetacionales esclerófilas con diferentes gradientes de perturbación antrópica, desde una situación menos perturbada (Peumo) (Cryptocarya alba (Mol.) Looser), hasta otras con mayor grado de perturbación PLQ (Peumo-Litre-Quillay) (Lithraea caustica (Mol.)) Hook et Arn. (Quillaja saponaria (Mol.)), QTCc (Quillay-Tevo-Colliguay bajo cobertura colliguay) (Retanilla trinervia (Gillies et Hook.) Hook. et. Arn. (Colliguaja odorífera Mol.), E (Espino bajo copas) (Acacia caven (Mol.) Mol. Se determinó la variación de materia orgánica particulada (MOP) del suelo en las fracciones fina (limo+arcilla) y gruesa (arena) a dos profundidades: 0-6 y 6-12 cm. También se determinó el carbono asociado a ácidos húmicos (CAH) y carbono asociado a ácidos fúlvicos (CAF) en ambas profundidades. Estas propiedades fueron evaluadas mediante la obtención de muestras compuestas de suelo. La MOP se determinó mediante pérdida de peso por calcinación a 650 ºC. El CAH y CAF se determinaron mediante el método de Kononova y colorimetría según Rheim Ulrich. El mayor porcentaje de materia orgánica (13,75%) se encontró bajo P en la fracción fina del suelo y en el rango de profundidad 0-6 cm del suelo. Los valores más bajosse encontraron en E (6,43%), los cuales fueron significativamente menores (p<0,05) que el resto de las situaciones estudiadas. En la fracción gruesa (arena) no se encontraron diferencias significativas entre las situaciones vegetacionales ni entre profundidades (0-6 y 6-12cm), sin embargo E fue la situación vegetacional que mostró los más altos porcentajes de MOP (2,39% y 2,16% en las profundidades antes indicadas). Los mayores porcentajes de CAH se encontraron en PLQ (2,7%). En contraste, los menores valores se encontraron bajo E (0,81%). Para el caso del CAF, QTCc representó la mayor contribución a esta fracción (1,7%) y, al igual que en la fracción húmica, E representó la menor contribución (0,74%). Estos resultados se asocian de manera adecuada a la tendencia de perturbación analizada,a excepción de E al obtener mayores niveles de materia orgánicaen fracción gruesa y QTCc en CAF en 0-6 y 6- 12 cm de profundidad del suelo. El fraccionamiento físico o químico de la materia orgánica permite obtener información específica sobre la calidad del suelo, por lo tanto estas fracciones de la materia orgánica fracción fina y CAH pueden ser utilizados como indicadores de perturbación de los ecosistemas analizados.

En este trabajo se estudió la factibilidad de obtener un material cerámico sinterizado a partir de una mezcla de polvos de diboruro de titanio con alúmina y polvos de titanio elemental (TiB2/Al2O3-Ti) y se caracterizó el material resultante. Los polvos de TiB2/Al2O3 fueron obtenidos por síntesis por combustión (SC) a partir de dos mezclas de polvos reactivos. La primera con aluminio (Al), óxido de titanio (TiO2) y óxido de boro (B2O3) y la segunda con Al, TiO2 y ácido bórico (H3BO3). Los polvos reactivos fueron mezclados durante 2 h, compactados en frío y posteriormente calentados en un horno con atmósfera de argón. El compuesto obtenido de la SC pasó por una etapa de molienda y se mezcló con titanio elemental. La mezcla se compactó a 554[MPa] y se calentó a 1100[°C] en diferentes atmósferas: argón, nitrógeno o aire. La caracterización de los materiales sinterizados comprendió: microscopía óptica y electrónica de barrido (SEM), difracción de rayos X (XRD), ensayo de desgaste abrasivo y medición de microdureza. El material sinterizado resultante presentó baja porosidad, buena resistencia al desgaste y una microdureza máxima de 680 HV0,1. El material presentó dos regiones, una externa de color ocre y otra interna color negro. Se concluye que se logró obtener un material cerámico sinterizado a partir de una mezcla de polvos de TiB2/Al2O3-Ti, de buena resistencia al desgaste, alta microdureza y baja porosidad.

El tema de este trabajo de título fue fabricar un material compuesto cerámico ferroso rico en TiB2 a partir de ferro aleaciones, mediante síntesis por combustión (CS) asistida por metalotermia, bajo una atmósfera de argón. Las materias primas utilizadas fueron ferro aleaciones de boro y titanio, y como material termítico aluminio en polvo y óxido de hierro (magnetita). Las ferro aleaciones y la magnetita se molieron hasta un tamaño de polvo de 63 µm, para luego ser compactadas a una presión de 550 [MPa], aproximadamente. Posteriormente, el compacto de polvos fue calentado y colocado sobre un disco de una aleación de Cu-25%pNi, con la intención de usarlo como material de aporte o infiltrante, ubicado, a su vez, sobre un sustrato de acero; todo lo anterior estaba dentro de un horno con atmósfera de argón, en el cual se produjo la reacción exotérmica. El material se caracterizó mediante microscopía óptica y electrónica de barrido, difracción de rayos X (DRX), ensayo de desgaste, medición de micro y macrodureza. Las micrografías ópticas mostraron una gran porosidad. También se observó una zona de alta densificación, se estableció que ésta se debió al escurrimiento de fases líquidas de las ferro aleaciones, y no a la infiltración del metal de aporte como se esperaba en un principio. Los perfiles de microdureza mostraron un rápido endurecimiento desde el centro hacia la superficie de la probeta, teniendo una microdureza promedio de 1111 ± 164 HV0,1. Las mediciones de macrodureza Rockwell entregaron valores promedio de 29 y 40 HRA en el centro y en la superficie de las probetas respectivamente. El ensayo de desgaste entregó tasas de pérdida de material en el rango 0,20-1,21 [mg/m]. Los análisis de DRX del material producido detectaron la presencia de TiB2, Al2O3 y Fe puro, así como óxidos de titanio y aleaciones de aluminio. Se concluyó que es factible utilizar metalotermia para asistir térmicamente la CS de las mezclas de polvos utilizadas para producir el material compuesto considerado. Sin embargo, se recomienda utilizar un material termítico que reaccione después de iniciada la CS de las ferro aleaciones, para intentar la infiltración deseada.

Memoria para optar al título de Químico / Este trabajo está dedicado al estudio teórico de experimentos en espectroscopia de absorción de dos fotones. Nuestra atención será focalizada al caso particular correspondiente a la co-propagación de los dos haces a lo largo del eje de cuantización. Existen a lo menos otras dos situaciones de interés, por ejemplo (a) los haces se propagan a lo largo del eje de cuantización, con la misma dirección pero con sentido opuesto y (b) ambos haces se intersectan formando un ángulo de 90°. Para efectos ilustrativos, consideraremos experimentos de dos fotones en el caso del ion hexafluoruro de manganeso (IV) con referencia a la transición g g A T2 4 2 4 → del ion manganeso (IV) en sistemas cristalinos dopados del tipo 4 2 6 Cs GeF :Mn+ . Estos sistemas son interesantes, por cuanto en los dos primeros casos, señalados en el párrafo anterior, la impureza manganeso (IV) ocupa sitios de simetría octaédrica. Dedicaremos parte de nuestro esfuerzo a desarrollar un modelo de cálculo adaptado por simetría, el cual sea lo suficientemente flexible y general, como para acomodar efectos relativistas y no relativistas en segundo orden y en la situación particular de experimentos de un color (ambos haces se co-propagan a lo largo del eje Z). Generalizaciones de este trabajo a correcciones de tercer y cuarto orden son directas, sin embargo, están fuera de los objetivos de esta memoria

Ingeniera Civil Química / Ingeniera Civil en Biotecnología / VALE es la segunda compañía minera más grande en el mundo, lidera la producción de mineral de Hierro y pellets. La sede principal de la compañía se encuentra en Brasil y han requerido la asesoría del laboratorio de Biohidrometalurgia del Departamento de Ingeniería Química y Biotecnología de la Universidad de Chile, pues desean investigar la factibilidad técnica y económica de la recuperación de fósforo desde minerales fosfatados utilizando procesos relacionados con la biohidrometalurgia. Si bien el proyecto completo abarca muchas áreas, el objetivo principal de este trabajo fue estudiar experimentalmente el mecanismo de oxidación de azufre elemental con Sulfolobus metallicus a 67 ºC para la producción de ácido sulfúrico. Se realizaron tres experimentos. El experimento principal con el fin de estudiar la capacidad oxidativa de azufre elemental, por lo que se monitorearon variables como pH, acidez, concentración de sulfato y crecimiento celular durante 264 horas. El segundo experimento tenía por objetivo determinar la capacidad de adherencia inicial de las arqueas a las perlas de azufre elemental estériles, por lo que monitoreó la concentración celular por 2 horas. Luego, en el último experimento, se evaluó la influencia del pH inicial del medio sobre la capacidad oxidativa de las arqueas a través de la variación del pH. Los resultados indicaron que las células poseen una gran capacidad oxidativa, en comparación con la reacción química. También se observó que tanto la producción de ácido sulfúrico como la conversión presentaron una tendencia lineal entre las 48 y las 216 horas de cultivo con un máximo de 9,1 [g/L] de ácido y un 29% de conversión del azufre elemental alcanzado a las 216 horas. Mediante análisis de turbidimetría del ión sulfato se observó un comportamiento exponencial inicial para alcanzar un valor relativamente constante de 3600 [g/L]. Los datos obtenidos para el crecimiento presentaron una tendencia exponencial, para posteriormente decaer e incluso desaparecer en el caso de las células planctónicas, al alcanzar un pH inferior a 1. La reacción estuvo controlada por la reacción química con un τ de 1818 horas. El experimento de adherencia inicial demostró que no es tan alta (3,5x106 [células adheridas/cm2] equivalente al 53,2% a las 2 horas de cultivo), en comparación a la alcanzada con otros microorganismos, pero con el tiempo este valor aumenta considerablemente por la reproducción de las células. Finalmente en el tercer experimento se observó que la velocidad inicial de oxidación de las células aumentaba al disminuir el pH del medio inicial de cultivo, alcanzando 1,7x10-5 [h-1] con el medio de pH inicial 1. La biooxidación de azufre elemental ocurre mediante un mecanismo cooperativo, donde la concentración de células adheridas fue casi cinco veces mayor al de las células planctónicas. El proceso de biooxidación de azufre requirió de la presencia células para que ocurriera, pero su actividad catalítica se vio limitada por la presencia de intermediarios, provenientes de la oxidación parcial del azufre elemental realizada por las células, y por la alta acidez del medio, proveniente de la misma reacción. A pesar de esto, por la conversión alcanzada y la alta eficiencia del ácido sulfúrico como agente lixiviante de minerales fosfatados, este proceso debe ser estudiado, y con mayor información evaluar la factibilidad de su implementación en las operaciones de VALE.