Las nuevas tecnologías empleadas en la obtención de productos cárnicos y las tendencias actuales del mercado han hecho que el proceso de salado esté sufriendo cambios significativos. Actualmente el salado no se realiza sólo con fines de conservación sino que además se busca desarrollar características organolépticas deseables que mejoren la aceptación de los productos cárnicos. Existe una fuerte demanda de la industria por mediciones rápidas, precisas y sencillas que permitan determinar el contenido de sal en las muestras. Estas son importantes para impulsar el desarrollo de nuevos y mejores instrumentos de medida. Algunas técnicas se han propuesto en los últimos años y se han aplicado a pescado ahumado y a diferentes productos alimenticios. El objetivo de este trabajo ha sido la puesta a punto de métodos no destructivos y de análisis rápidos utilizables en el proceso de elaboración de jamón curado. Para ello se ha realizado como punto de partida el Análisis de la transferencia de materia y modificación de la estructura de la carne de cerdo (tapa) durante el proceso de salado, mediante el empleo de salmueras del 5,15 y 25% de concentración de sal. El análisis del estado de la estructura de la carne se realizó en muestras de carne fresca, salada y rehidratada (DSC, microestructura y color). El estudio de implementación de herramientas no destructivas en el control del salado de la carne se realizó mediante la aplicación de tres técnicas; la primera fue el estudio de la determinación de las propiedades dieléctricas de la carne salada como método de análisis y control, el salado de las muestras se realizó con sal sólida y en salmueras del 5,15 y 25% durante 2, 4, 6 y 8 horas, con una sonda coaxial y a las frecuencias comerciales de 0.915 y 2.45 GHz. La segunda técnica consistió en el desarrollo y puesta a punto de un equipo para la determinación del contenido de sal en carne de cerdo y jamón curado comercial. Esta técnica se basa en la medida de la conductividad eléct / Torres Vargas, OL. (2008). Puesta a punto de métodos no destructivos y de análisis rápidos utilizables en el proceso de elaboración de jamón curado [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1984 / Palancia

En el contexto del cambio climático antropogénico, las proyecciones futuras del clima prevén para el ámbito mediterráneo un aumento generalizado de las temperaturas, una mayor presencia de olas de calor, un descenso de la pluviometría y una mayor frecuencia y severidad de los eventos de sequía. Los elementos del clima influyen de forma muy importante en la dinámica de crecimiento de los bosques de Pinus halepensis, una especie ampliamente representada en la cuenca mediterránea. El objetivo general de esta tesis es analizar la dinámica de crecimiento de esta especie en su área de distribución natural en el Mediterráneo, para saber cómo responde a la variabilidad climática y cuáles son los umbrales que es capaz de tolerar. Los objetivos específicos son analizar las principales características de sus anillos de crecimiento incluyendo el análisis de la frecuencia de aparición de los anillos ausentes (MR) y las fluctuaciones intra-anuales de la densidad de su madera (IADFs). El objetivo final en ambos casos es el de cuantificar su frecuencia de aparición en una red dendrocronológica de la especie así como identificar los factores ambientales que los generan a lo largo de su área de distribución. Desde el punto de vista metodológico, estas características de los anillos de crecimiento se han analizado a partir del estudio de determinadas características anatómicas, los procesos de xilogénesis y el análisis de las relaciones clima-crecimiento mediante una aproximación dendroecológica. En relación a los principales resultados cabe destacar que el análisis global de la red dendrocronológica ha permitido explorar las tendencias biológicas en la aparición de MR y IADFs a la vez que sirve también como método de estandarización. La frecuencia de MR es mayor conforme aumenta la edad del árbol, mientras que las IADFs son más frecuentes en arboles más jóvenes y alcanzan su nivel máximo a los 27 años. La frecuencia global de MR es 1.84% en el conjunto de la red mientras que la de IADFs es del 8.45%. La presencia de MR está fuertemente relacionada con las condiciones climáticas y se maximiza cuando las temperaturas medias son superiores a los 5º C desde octubre previo hasta febrero y las precipitaciones son inferiores a 50 mm desde septiembre previo hasta mayo. Las IADFs son más frecuentes donde y cuando las temperaturas son elevadas, la sequía estival intensa y la época principal de lluvias es el otoño. Su formación está relacionada con altas temperaturas mínimas y con las condiciones húmedas en final de verano y en otoño. En general en los árboles la presencia de MR y IADFs se corresponde con anomalías del crecimiento, pero no necesariamente estas desviaciones podrían considerarse anomalías en el sentido negativo sino variabilidad en las respuestas de los árboles a distintas condiciones ambientales. En el caso de Pinus halepensis, los MR se forman bajo las condiciones ambientales extremas y pueden interpretarse como marcadores de la ocurrencia de los eventos extremos y las IADFs reflejan las variaciones de las condiciones climáticas durante la temporada de crecimiento y pueden usarse como los proxies para la reconstrucción de condiciones ambientales del pasado con una resolución intra-anual. La presencia de MR y IADFs demuestra alta plasticidad de adaptación de Pinus halepensis a las condiciones ambientales variables y severas como las que habitualmente se dan en ámbitos mediterráneos.

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La demanda mundial de agua ha ido aumentando y seguirá creciendo de manera significativa en los próximos años en función del aumento de la población, del desarrollo económico y los cambios en los patrones de consumo, entre otros factores. Los niveles extremadamente bajos de tratamiento de las aguas residuales en los países con ingresos medios-altos y medios-bajos, y la reducción del agua disponible muestran la imperiosa necesidad de realizar mejoras tecnológicas para contar con opciones seguras para la reutilización del agua. La composición de las aguas residuales municipales puede variar notoriamente, debido a la gran diversidad de contaminantes liberados por las distintas fuentes domésticas, industriales, comerciales e institucionales. Los hábitos de consumo de la sociedad actual generan una serie de contaminantes en el agua residual que anteriormente no eran conocidos y/o no detectados. Estos microcontaminantes (MCs) se introducen a diario en el medio ambiente en muy bajas concentraciones, principalmente a través de los efluentes de las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDARs) actuales. El constante aumento en el uso de MCs requiere tecnologías de tratamiento más eficientes para lograr su reducción o eliminación en las aguas residuales. En las grandes y medianas aglomeraciones urbanas el procedimiento más habitual para el tratamiento de los vertidos líquidos es el de lodos activados, en sus distintas modalidades, que desde sus primeras aplicaciones a principios del siglo XX se ha convertido en el tratamiento mundialmente más extendido. No obstante, con el objetivo de mejorar la calidad del efluente obtenido en este tratamiento convencional y promover su reutilización, en los últimos años se intensificaron las investigaciones de otras posibles tecnologías para el tratamiento de las aguas residuales. La tecnología MBR (Membrane Biological Reactor o Membrane Bioreactor) es conocida por producir efluentes de elevada calidad y eliminar eficazmente una amplia gama de MCs, incluidos algunos compuestos que son resistentes al proceso de lodos activados y otros procesos convencionales. Los MBR incluyen dos procesos principales: la unidad biológica, responsable de la degradación de la materia orgánica presente en el agua residual (biodegradación), y la unidad de filtración, encargada de llevar a cabo la separación sólido-líquido del licor mezcla. En el campo de tratamiento de aguas residuales, los MBR son muy valorados por sus ventajas, aunque también presentan algunos inconvenientes. A pesar de los numerosos avances tecnológicos logrados a lo largo de los años, el ensuciamiento de la membrana sigue siendo uno de los mayores desafíos en la aplicación de esta tecnología. Esta desventaja se debe a múltiples causas, principalmente derivados de las características de las membranas, de la biomasa y del afluente, así como de las condiciones de operación. Estudios recientes reportan que para incrementar la eliminación de los contaminantes más recalcitrantes se puede combinar este proceso con otras tecnologías. Así, algunos trabajos realizados en casi su totalidad con aguas sintéticas, demuestran que la integración de procesos electroquímicos (electrocoagulación, EC) con la tecnología MBR ofrece prometedoras ventajas. La electrocoagulación es una tecnología bastante conocida y utilizada desde hace muchos años principalmente en el tratamiento de aguas residuales industriales. El proceso se lleva a cabo mediante la generación in situ de coagulantes debido a la aplicación de una corriente eléctrica que provoca la oxidación electrolítica de un material anódico apropiado, comúnmente de aluminio o de hierro. En este sentido surge un sistema innovador, el Electro-Biorreactor de Membrana (EMBR) que combina las ventajas de las tecnologías MBR (tratamiento biológico y filtración de membrana) y electrocoagulación. La aplicación de la EC puede ser capaz de reducir la adhesión de sustancias en la superficie de la membrana y mejorar la eficiencia de eliminación de diversos contaminantes. Esta investigación aborda la puesta en marcha y operación de un EMBR piloto para el tratamiento de aguas residuales reales, con el objetivo general de verificar si se reduce el ensuciamiento de la membrana, en relación con un MBR sin electrocoagulación, y si se mejora de la calidad del efluente. La planta piloto EMBR se ubicó en dos depuradoras distintas, realizándose por tanto la investigación en dos etapas, primero en la EDAR de Santomera (Murcia, España) y posteriormente en la EDAR de Monte Orgegia (Alicante, España). Se verificó de esta manera el comportamiento del EMBR con distintas características del afluente y factores estacionales. En la EDAR de Santomera, la planta piloto se alimentó con un agua residual municipal que incorpora un significativo componente industrial, mientras que en la EDAR de Monte Orgegia el agua residual urbana no tiene aporte industrial. La temperatura varió entre 12 y 30°C, el pH entre 6,7 y 8,0 y la conductividad entre 1.500 y 4.000 µS/cm. En las dos etapas de la investigación se evaluó el impacto de la densidad de corriente (DC) aplicada sobre la calidad del efluente, las propiedades del lodo y el ensuciamiento de la membrana, y los resultados fueron comparados con el sistema MBR convencional. Para analizar la calidad del efluente se verificó el grado de reducción de materia orgánica (DQO), nutrientes (nitrógeno total, amonio, fósforo total) y de un total de 22 microcontaminantes (9 fármacos, 4 parabenos, 3 hormonas, 2 surfactantes, 1 plastificante, 1 producto de higiene personal y 2 pesticidas). Respecto a las propiedades del lodo, se analizaron los parámetros biocinéticos, los bioindicadores, los sólidos suspendidos (MLSS), la viscosidad, el índice volumétrico (IVF), la morfología flocular y las sustancias poliméricas extracelulares (EPS). Para la medición del ensuciamiento de la membrana se verificó la evolución de la presión transmembrana (PTM). Los resultados obtenidos en cada fase fueron contrastados mediante análisis estadístico. En relación a la mejora de calidad del efluente, los resultados demostraron que el sistema EMBR incrementó su calidad, principalmente respecto a la eliminación de fósforo, y los contaminantes carbamazepina, claritromicina y diclofenaco. En relación a la eficiencia en la reducción del ensuciamiento de la membrana, el sistema EMBR presentó un impacto positivo en las propiedades del lodo y consecuentemente en el ensuciamiento de la membrana. El índice volumétrico de fango (IVF), la viscosidad y las fracciones de proteínas y carbohidratos de las EPS solubles presentaron reducciones significativas respecto al MBR. Por su parte, se logró disminuir la PTM hasta un 73%, con una DC de 5 A/m2 lo que nos indica que con un bajo consumo energético (0,16 kWh/m3) es posible lograr una buena sinergia entre las tecnologías MBR y la electrocoagulación.

A nivel mundial se observa un incremento del nivel del mar y una mayor intensidad y frecuencia de fenómenos naturales. En el Perú, una gran parte de la población está asentada en la costa y las consecuencias de estos cambios son ignoradas por falta de estudios. Esta investigación buscó identificar la vulnerabilidad a la erosión costera del Costera, con el propósito de contribuir a la toma de decisiones y aportar al manejo integrado de la zona marino-­‐‑costera y a la adaptación al cambio climático. Se esperaba que el índice identifique la vulnerabilidad a la erosión costera y permita comparar sectores dentro del área de estudio. Además se esperaba encontrar que las playas de la zona de estudio estén siendo erosionadas. Para realizar el índice se hizo un análisis espacial y temporal del litoral, que utilizó métodos de teledetección, cartografía, análisis estadístico y levantamiento de información en campo, que permitió hallar variables físicas y socioeconómicas las cuales fueron procesadas e integradas en un Sistema de Información Geográfica. Los resultados mostraron que los sectores uno y dos, situados en la parte norte del área de estudio, tienen una vulnerabilidad moderada, mientras que el tres, ubicado en la parte sur, una vulnerabilidad baja; además, se descubrió que ha sucedido una gran sedimentación en las playas en un periodo de cincuenta y cinco años. Se concluyó que el índice es una buena herramienta para identificar la vulnerabilidad de la costa y puede servir como insumo para la gestión del riesgo de desastres y la planificación del territorio.

El litoral peruano es una extensa área con gran variedad ecológica y geomorfológica en donde se desarrollan una serie de actividades que ayudan a sostener el desarrollo del país. Es un ambiente sometido a una alta presión antrópica, y es sensible ante cualquier cambio que pueda ocurrir en el clima. La alteración de los procesos físicos y naturales costeros provoca procesos de erosión que amenazan a las edificaciones y las actividades que se desarrollan en el litoral. La alta o baja vulnerabilidad de la zona costera dependerá de las características ambientales y de ocupación humana. La presente tesis titulada “Análisis de la vulnerabilidad costera frente a un posible aumento del nivel del mar: sector costero Lurín-Pucusana (Provincia de Lima)” tiene como objetivo principal identificar y cuantificar los lugares más vulnerables ante un posible aumento del nivel del mar en el sector de playas entre Lurín y Pucusana mediante la aplicación de un Índice de Vulnerabilidad Costero (IVC). Las preguntas de investigación fueron las siguientes: ¿Cuáles son las áreas de mayor o menor vulnerabilidad a verse afectadas ante un posible aumento del nivel del mar?, ¿Cuáles son las variables físicas o humanas que determinan el grado de vulnerabilidad de la zona de estudio?, ¿Las características físicas (geológico-geomorfológicas) favorecen o reducen la vulnerabilidad y/o el grado de urbanización y la cantidad de actividades que se desarrollan afectan o influyen en el aumento de la vulnerabilidad a verse afectada la zona costera? Para lograr el objetivo y responder correctamente a las preguntas planteadas, se realizó una caracterización de la zona de estudio teniendo en cuenta factores físicos y de ocupación humana. Esto se logró en base a la selección de variables ambientales y socioeconómicos significativos en el área de estudio. De esta manera, se incluyó tres variables físicas: pendiente, geomorfología y variación de línea de costera; así como tres variables socioeconómicas: distancia la infraestructura, uso de suelo y densidad poblacional. La medición e integración IV de las variables tanto físicas como humanas para estudiar la compleja realidad de las costas funcionó como un aporte principal de la presente investigación. Además, con la integración de las mismas en el IVC se consiguió conocer e identificar el grado de vulnerabilidad de la costa ante las consecuencias a que podría conducir un posible aumento del nivel de mar. Los resultados de esta investigación mostraron que de las trece unidades de análisis evaluadas, las clasificadas como de “muy alta” vulnerabilidad fueron las de Señoritas, Embajadores y Pucusana. Las menos vulnerables clasificadas de “muy baja” vulnerabilidad fueron las de Lurín, Quebrada y el sector Roca. Las unidades restantes obtuvieron “alta”, “baja” y “moderada” vulnerabilidad dependiendo de los puntajes que obtuvieron en cada uno de las seis variables estudiadas. Asimismo, el análisis por variables demostró que los factores socioeconómicos contribuyen a aumentar la vulnerabilidad de la zona costera y las variables físicas, la disminuyen. Con la presente tesis se logró obtener un primer avance en la aplicación de un IVC entre Lurín y Pucusana y se consiguió también conocer las dinámicas costeras. La información generada contribuye como aporte para futuros proyectos y/o planes de gestión y desarrollo costero que se puedan desarrollar en la zona de estudio.

En esta tesis se realiza un estudio teórico de la adsorción de especies de arsénico sobre clusters y nanopartículas metálicas de hierro cero-valente (Fe°) e hidroxiladas, como material adsorbente. También se estudia el efecto sobre las propiedades adsortivas que tienen las impurezas de otros metales. Se consideran fenómenos vinculados a procesos superficiales tales como: adsorción, reacción, y el reordenamiento estructural de los átomos luego de las interacciones. Con el objetivo de evaluar los fenómenos a nanoescala, se estudian inicialmente las superficies extendidas de Fe° más estables, (111) y (110), y se identifican las más reactivas, así como diferente tamaño de partículas y la combinación de éstas con tres metales (Cu, Ni y Pd). El estudio se centra en las propiedades electrónicas, geométricas y moleculares, caracterizando el tipo de interacción presente entre los sustratos y los adsorbatos, utilizando herramientas de simulación molecular. Haciendo uso de la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT), se puede observar cómo el ácido arsénico (H³AsO4) se reduce espontáneamente en ambas superficies extendidas de hierro, produciendo ácido arsenioso (H³AsO³) y oxidando la superficie del metal. También se evalúa el efecto que tiene la inclusión explícita de grupos hidroxilo y moléculas de agua en la formación de los complejos superficiales, tanto con los ácidos como con sus especies disociadas, con el objeto de simular las propiedades de estas partículas en agua. Para concluir, se analizan clusters bimetálicos de 32 átomos con dopantes superficiales de Cu, Ni y Pd y nanopartículas bimetálicas core-shell de 80 átomos. Hemos encontrado características muy peculiares en estos sistemas debido a que la adición de una segunda especie de metal afecta la densidad electrónica y, por lo tanto, los fenómenos de adsorción/desorción. Palabras claves: Hierro cero-valente, Fe (110) y Fe (111), transferencia de carga, DFT, H³AsO³, nanopartículas bimetálicas. / The study of the As species adsorption on zerovalent iron (Fe°) and hydroxylate particles of different sizes is carried out from theoretical simulations. The effect on the adsorptive properties of metal impurities (Cu, Ni and Pd) is also studied. Phenomena linked to surface processes such as adsorption, reaction, and structural rearrangement of atoms after interactions, are considered. In order to evaluate the nanoscale phenomena, the most stable extended Fe° surfaces, (111) and (110), are initially studied, and the most reactive one is identified. Afterwords, different particle sizes and the combination of these with three metals (Cu, Ni and Pd) are analized. This work has been focalized on electronic, geometrical and molecular properties, characterizing the type of interactions between substrates and adsorbates, using molecular simulation tools. Using the Density Functional Theory (DFT), it is observed how arsenic acid (H³AsO4) is spontaneously reduced on both extended iron surfaces, producing arsenious acid (H³AsO³) and oxidizing the metal surface. The effect of the explicit inclusion of hydroxyl groups and water molecules in the surface complexes formation, both with acids and their dissociated species, is also evaluated in order to simulate the properties of these particles in water. Finally, bimetallic clusters of 32 atoms with surface dopants of Cu, Ni and Pd atoms and bimetallic core-shell nanoparticles of 80 atoms are analyzed. Peculiar characteristics are found in these systems due to the addition of a second kind of metal significantly affects the electronic density of the surface and, therefore, the phenomena of adsorption / desorption. Keywords: zerovalent iron (ZVI), Fe (110) y Fe (111), charge transfer, DFT, H³AsO³, bimetallic nanoparticles.

La present tesi està centrada en l'ús de la Teoria de Semblança Quàntica per a calcular descriptors moleculars. Aquests descriptors s'utilitzen com a paràmetres estructurals per a derivar correlacions entre l'estructura i la funció o activitat experimental per a un conjunt de compostos. Els estudis de Relacions Quantitatives Estructura-Activitat són d'especial interès per al disseny racional de molècules assistit per ordinador i, en particular, per al disseny de fàrmacs. Aquesta memòria consta de quatre parts diferenciades. En els dos primers blocs es revisen els fonaments de la teoria de semblança quàntica, així com l'aproximació topològica basada en la teoria de grafs. Ambdues teories es fan servir per a calcular els descriptors moleculars. En el segon bloc, s'ha de remarcar la programació i implementació de programari per a calcular els anomenats índexs topològics de semblança quàntica. La tercera secció detalla les bases de les Relacions Quantitatives Estructura-Activitat i, finalment, el darrer apartat recull els resultats d'aplicació obtinguts per a diferents sistemes biològics. / The present thesis is centred in the use of the Quantum Similarity Theory to calculate molecular descriptors. These molecular descriptors are used as structural parameters to derive correlations between the structure and the function or experimental activity for a set of compounds. Quantitative Structure-Activity Relationship studies are of special interest for the rational Computer-Aided Molecular Design and, in particular, for Computer-Aided Drug Design. The memory has been structured in four differenced parts. The two first blocks revise the foundations of quantum similarity theory, as well as the topological approximation, based in classical graph theory. These theories are used to calculate the molecular descriptors. In the second block, the programming and implementation of Topological Quantum Similarity Indices must be remarked. The third section details the basis for Quantitative Structure-Activity Relationships and, finally, the last section gathers the application results obtained for different biological systems.

Los problemas que nos ocupan en esta memoria tienen que ver con la transición entre las fases metálica y aislante a temperatura cero, así como con la caracterización de cada una de estas fases en ciertos modelos fermiónicos y bosónicos interactuantes. Los sistemas fermiónicos que analizamos son los sólidos no cristalinos o desordenados. En concreto, estudiamos el gap en la densidad de estados, conocido como gap de Coulomb, cuando las partículas están completamente localizadas y las interacciones son de largo alcance. En lo relativo a sistemas bosónicos, nuestro trabajo gira en torno la transición entre la fase en el modelo Bose-Hubbard. Es por ello importante caracterizar adecuadamente cada una de estas fases y la transición. Entre las propiedades más interesantes que exhibe el modelo de Bose-Hubbard en sistemas unidimensionales, encontramos la aparición de un diagrama de fases reentrante o la existencia de puntos críticos de Kosterlitz-Thouless. / In this memory, we analyze the transition between the metallic and insulating phases at zero temperatures as well as the characterization of each of these phases on certain interacting systems. We have studied disordered fermionic systems. Specifically, we have looked at the gap in the density of states, known as Coulomb gap, which appears when the particles are completely localized and interactions are long ranged. Regarding bosonic systems, we analyze the transition between the Mott Insulator and Superfluid phase in the Bose-Hubbard model. Some of the most interesting properties which exhibit the Bose-Hubbard model are reentrance and the Kosterlitz-Thouless critical points.

El objetivo de este trabajo es determinar la magnitud, simetría y orientación del tensor GCE por medio de la técnica TDPAC en monocristales y así poder verificar las predicciones de los cálculos realizados con el método FP-LAPW basado en la Teoría de la Funcional Densidad (DFT), estudiar la validez de los distintas aproximaciones realizadas dentro de la DFT y obtener propiedades estructurales y electrónicas del sistema impureza-huésped. A diferencia del estudio en muestras policristalinas, el estudio en monocristales permite obtener adicionalmente la orientación del GCE y teniendo un observable más de comparación, mejorar la confianza en las aproximaciones realizadas en distintos métodos de cálculo. El α-Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB> (zafiro), semiconductor de ancho gap, elegido como objeto de estudio en el presente trabajo, es de interés en gran variedad de aplicaciones tecnológicas. Es uno de los óxidos universales como el TiO<SUB>2</SUB> o el SiO<SUB>2</SUB> utilizados como sustratos en catalizadores (en su fase amorfa) y en cristales detectores de radiación, entre otras aplicaciones. Presenta un ancho gap de energía prohibida de 5 eV. Tiene gran aplicación en el campo de la opto-electrónica debido a su transparencia en gran parte del espectro electromagnético (visible y UV) y a su estabilidad térmica; se lo utiliza también en láseres semiconductores y como lente óptica en sistemas láser utilizados en medicina para aislar térmicamente dicho sistema del contacto con el cuerpo. Debido a las propiedades mecánicas del monocristal bajo estudio, es de gran utilidad en aplicaciones aeroespaciales, debido a que el zafiro presenta gran resistencia a esfuerzos de tracción en un gran rango de temperaturas.