El proyecto consiste en identificar y demostrar la factible implementación y la exitosa operación financiera de una planta proveedora de hojuela de papa deshidratada (HPD) y papas fritas precocidas (PFC). Para satisfacer la escasez de HPD, debido a la alta demanda mundial y la creciente demanda en los restaurantes de PFC. Que se instalará en el distrito de Ate en la ciudad de Lima. Todo esto utilizando materias primas 100% peruanas y mano de obra local. / The proyect consist in identify and demonstrate the feasibility implementation and financial operation success of an dehydrated potato flake (DPF) and precooked fries (PF) provider plant. Due to shortage of DPF, because of the high global demand and growing demand on restaurants for PF. Which will be installed on the district of Ate in the city of Lima. All this using 100% Peruvian raw materials and local labor. / Trabajo de investigación

Hoy en día, las nuevas tendencias de consumo en los mercados internacionales y dinamismo comercial entre las empresas, ha generado la oportunidad de desarrollar ideas de negocio innovadoras, rentables y con mayor nivel de aceptación de los consumidores. Por esta razón, se tomo como referencia para este estudio, las setas y hongos comestibles, producto altamente valorado por su cultivo natural, por su alto valor nutricional y porque están inmersos en el nuevo boom de consumo ecológico impregnado con mayor arraigo en los mercados europeos. (Entrevista al Ingeniero Bernardino Lalopu Silva – Jefe zonal del Programa de Desarrollo Productivo Agrario Rural [AGRORURAL] (s.f.). Recuperado de www.semanarioexpresion.com). El presente trabajo de investigación es un Proyecto de Inversión donde el problema a resolver fue el siguiente: ¿Será viable el Proyecto de inversión para la instalación de una planta deshidratadora de hongos comestibles en el Departamento de Lambayeque para su exportación al Mercado Español? El objetivo general fue determinar la viabilidad del Proyecto de inversión para la instalación de una planta deshidratadora de hongos comestibles en el Departamento de Lambayeque para su exportación al Mercado Español. El método utilizado fue de tipo Sistémico ya que se tomo como base el Plan Estratégico para seguir un orden en el estudio dividido en viabilidades como son: Viabilidad de Mercado, Viabilidad Técnico – Operacional, Viabilidad Organizacional, Ambiental y Viabilidad Económico – Financiero generando un alineamiento en las mismas. A manera de conclusión se determinó que sí es viable el Proyecto de inversión para la instalación de una planta deshidratadora de hongos comestibles en el Departamento de Lambayeque para su exportación al Mercado Español puesto que los indicadores financieros obtenidos muestran un VAN FINANCIERO de S/. 5.252.389 y una TIR de 182% lo cual demuestra que con la puesta en marcha del proyecto se obtendrá ingresos y rentabilidad en el tiempo haciendo atractiva dicha idea de negocio.

Dado el acelerado crecimiento del sector agroexportador peruano, impulsado por el boom de nuestra gastronomía, un creciente grupo de productores han apostado por la exportación de sus productos con un valor agregado: fruta deshidratada. Apuesta que los ha llevado a tener como clientes al mercado europeo y generado ingresos superiores a la venta de fruta convencional. No obstante, dado el escaso y costoso desarrollo tecnológico de máquinas deshidratadoras, muchos productores que han optado por la construcción de máquinas caseras no han logrado satisfacer la creciente demanda de sus productos, lo cual les impide competir en un mercado donde lo que prevalece es la capacidad de producción. El presente trabajo tiene como objetivo diseñar una máquina automática de deshidratación (o secado) de piña y plátano que aproveche la energía solar como fuente de energía térmica y que tenga una capacidad de producción mayor a 1.5 ton (plátano) o 0.5 ton (piña) mensual. Para esto se hará uso de una serie de concentradores solares cilíndricos parabólicos (propuesto por el asesor), los cuales concentran la radiación solar en un tubo receptor con el fin de calentar un fluido circulante que luego se encargue de acarrear la humedad de la fruta. Asimismo, gracias a un mecanismo de seguimiento solar se logrará controlar y regular la temperatura de secado a la entrada de la cabina de deshidratación. Finalmente, se logra diseñar una máquina que cumple con las exigencias pactadas para su diseño y que garantice un deshidrato uniforme en su producto. Se concluye, además, la relevancia que tiene este tipo de máquinas para nuestro contexto agricultor y exportador peruano en cuanto a mejora en la capacidad de producción y la calidad de los productos.

[EN] As Hippocrates said in ancient Greece: "Let your food be your medicine". According to this thought, today's society shows a growing interest in healthy, safe and high quality nutritional and functional foods, such as fruits like watermelons and citrus. However, their fresh consumption carries the disadvantage of being perishable. Alternatively, their processing makes it possible to extend their marketability, maintaining certain characteristics of fresh products, using processes such as osmotic dehydration and elaboration of marmalades and jellies. However, one of the most important components in its formulation is sucrose, but its consumption is linked to the development of diseases such as diabetes, obesity, tooth decay, etc. For this reason, the food industry provides natural sweeteners (tagatose, isomaltulose, oligofructose and stevia) as sucrose replacers, thus offering the possibility of manufacturing low calorie or non-caloric, non-cariogenic and functional products. Considering the above, in this PhD thesis the following objectives have been raised: A) Kinetics of osmotic dehydration in orange and lemon slices, using natural sweeteners (isomaltulose, tagatose, oligofructose and aqueous extract of stevia). B) Development of marmalades, as well as jellies of watermelon and citrus, with non-cariogenic and low-glycaemic properties replacing sucrose with natural sweeteners (tagatose, isomaltulose, oligofructose) instead sucrose. Evaluation of the healthy sweeteners effect on physicochemical, optical, antioxidants, mechanical and sensory properties in marmalades and jellies, as well as their comparison with commercial products purchased at the market. Microbiological analyses over the storage period have been studied. C) Monitoring of marmalades over the storage period, by means of a Wireless Sensor Network based on a robust architecture. / [ES] Como decía Hipócrates en la Antigua Grecia: "Que tu alimento sea tu medicina". De acuerdo con este pensamiento se muestra la sociedad actual que manifiesta un interés creciente por el consumo de alimentos sanos, seguros y con una elevada calidad nutricional y funcional, siendo éste el caso de frutas como sandías y cítricos. Sin embargo, su consumo en fresco lleva consigo el inconveniente de ser perecederos. Como alternativa, su procesado consigue extender su vida útil manteniendo ciertas características del producto fresco, utilizando procesos como la deshidratación osmótica y la elaboración de mermeladas y de gelatinas. No obstante, uno de los componentes más importantes en su formulación es la sacarosa, pero su consumo, está unido al desarrollo de enfermedades como diabetes, obesidad, caries, hiperlipemias, etc. Por esta razón, la industria alimentaria, oferta edulcorantes naturales (tagatosa, isomaltulosa, oligofructosa y stevia) como sustitutos de la sacarosa, ofreciendo así, la posibilidad de fabricar productos bajos en calorías o acalóricos, no cariogénicos y funcionales. Teniendo en cuenta lo mencionado anteriormente, se han planteado en esta tesis doctoral los siguientes objetivos: A) Cinética de deshidratación osmótica de rodajas de naranja y limón, utilizando edulcorantes naturales (isomaltulosa, tagatosa, oligofructosa y extracto acuoso de stevia). B) Desarrollo de mermeladas de cítricos, así como, de gelatinas de sandía y de cítricos, con propiedades no cariogénicas y de bajo índice glicémico mediante la sustitución de sacarosa por edulcorantes naturales (tagatosa, isomaltulosa y oligofructosa). Evaluación del efecto de dichos edulcorantes sobre las propiedades físico-químicas, ópticas, antioxidantes, mecánicas y sensoriales en mermeladas y gelatinas, así como su comparación con marcas comerciales. Control de la estabilidad a lo largo del periodo de almacenamiento y análisis microbiológico. C) Monitorización de mermeladas a lo largo del periodo de almacenamiento, mediante una red de sensores inalámbricos, basada en una arquitectura robusta. / [CAT] Com deia Hipòcrates en l'Antiga Grècia: "Que el teu aliment siga la teu medicina". D'acord amb aquest pensament es mostra la societat actual que manifesta un interès creixent pel consum d'aliments sans, segurs i amb una elevada qualitat nutricional i funcional, sent aquest el cas de fruites com els melons d'Alger i els cítrics. No obstant això, el seu consum en fresc porta amb si l'inconvenient de ser peribles. Com a alternativa, el seu processat, aconsegueix estendre la seua vida útil mantenint certes característiques del producte fresc, utilitzant processos com la deshidratació osmòtica i l'elaboració de marmalades i de gelatines. Un dels components més importants en la seua formulació és la sacarosa, però el seu consum, està unit al desenrotllament de malalties com a diabetis, obesitat, càries, hiperlipèmies, etc. Per aquesta raó, la indústria alimentària, ofereix edulcorants naturals (tagatosa, isomaltulosa, oligofructosa i stevia) com a substituts de la sacarosa, oferint així, la possibilitat de fabricar productes baixos en calories o acalóricos, no cariogénicos i funcionals. Tenint en compte el que es menciona anteriorment, s'han plantejat en aquesta tesi doctoral els següents objectius: A) Cinètica de deshidratació osmòtica de rodanxes de taronja i llima, utilitzant edulcorants naturals (isomaltulosa, tagatosa, oligofructosa i extracte aquós de stevia). B) Desenrotllament de marmalades de cítrics, així com, de gelatines de meló d'Alger i de cítrics, amb propietats no cariogèniques i de baix índex glicèmic per mitjà de la substitució de sacarosa per edulcorants naturals (tagatosa, isomaltulosa i oligofructosa). Avaluació de l'efecte dels dits edulcorants sobre les propietats fisicoquímiques, òptiques, antioxidants, mecàniques i sensorials en marmalades i gelatines, així com la seua comparació amb marques comercials. Control de l'estabilitat al llarg del període d'emmagatzemament i anàlisi microbiològic. C) Monitorització de marmalades al llarg del període d'emmagatzemament, per mitjà d'una xarxa de sensors sense fil, basada en una arquitectura robusta. / Rubio Arraez, S. (2015). INCORPORACIÓN DE EDULCORANTES NO CARIOGÉNICOS Y CON BAJO ÍNDICE GLICÉMICO EN EL PROCESADO DE FRUTA (CÍTRICOS Y SANDÍA) Y MONITORIZACIÓN DE PARÁMETROS A LO LARGO DEL ALMACENAMIENTO [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/55843 / TESIS

[EN] Dehydration is one of the most commonly used operations in the food industry, and although its aim is to extend the shelf life of foods by reducing their water activity, it could also involve quality degradation. Vacuum freeze-drying may be considered one of the best drying methods for the purposes of preserving the organoleptic and nutritional properties of the fresh product, but its high processing cost limits its use to high value-added products. Convective drying at low temperatures could be considered an alternative means of obtaining high quality products at lower cost. However, the low drying rates at low temperatures (T<20ºC) and atmospheric pressure makes its industrial application difficult. In this sense, high intensity ultrasound (US) has been used to intensify mass transfer phenomena in food processing. It could be of great interest to apply US in low temperature drying because the ultrasonic effects are mainly mechanical (non-thermal). In this context, the main aim of this thesis was to determine the feasibility of US application in low temperature drying, addressing the effect on both the drying kinetics and the quality of the obtained products. For this purpose, apple, eggplant and cod samples were dried at different temperatures (-10, -5, 0, 5 and 10ºC), air velocities (1, 2, 4 and 6 m/s) and applying different ultrasonic powers (0, 25, 50 and 75 W). Diffusion models were used to describe the drying kinetics and to quantify the influence of the process variables. Moreover, different quality parameters (rehydration capacity, texture, antioxidant capacity...) of the dried products were determined. The application of US significantly (p<0.05) shortened the drying time under every drying condition and with each product tested, reducing the drying time by up to 80, 87 and 60% in apple, eggplant and cod samples, respectively. Thus, the greater the ultrasonic power applied, the shorter the drying time. The drying temperature and air velocity influenced the US efficiency and the best performance was achieved at the lowest drying temperatures and air velocities. In general terms, the diffusion model adequately fitted the drying kinetics of the three products tested. Although, in the case of US assisted drying, a better fit of the experimental data was obtained when the external resistance to water transfer was considered. The URIF (Uniformly Retreating Ice Front) model successfully fitted the atmospheric freeze drying kinetics. This model was validated under different experimental conditions. As regards the effect of the process variables on the quality parameters, in overall terms, it was observed that neither the US application nor the air velocity greatly influenced the quality of the obtained products. However, the temperature affected some quality parameters, such as rehydration capacity and color, especially at temperatures below the samples' freezing point. Finally, as a technology employed for the purposes of obtaining porous food matrices to be used further in the development of functional foods, US-assisted low temperature drying could be considered of great potential. Thus, from dried apple samples impregnated with olive leaf extract, it was observed that US application during drying did not significantly (p<0.05) influence the infusion capacity but did increase the antioxidant capacity of the final product. Therefore, high intensity ultrasound could be considered an interesting technology with which to speed-up the low temperature drying processes without greatly affecting the quality of the dried product. / [ES] La deshidratación, una de las operaciones más utilizadas en la industria agroalimentaria, mejora la estabilidad de los alimentos al reducir su actividad de agua, aunque puede afectar a su calidad. Entre las diferentes técnicas de secado existentes, destaca la liofilización a vacío por ser una de las que mejor conservan las propiedades organolépticas y nutricionales de los productos. Sin embargo, esta operación resulta muy cara y sólo se utiliza en productos de alto valor añadido. El secado convectivo a baja temperatura (T<20ºC) representa una alternativa para obtener productos de alta calidad a menor coste aunque su baja velocidad de proceso dificulta su implementación a nivel industrial. En este sentido, los ultrasonidos de alta intensidad (US) se han aplicado para intensificar operaciones de transferencia de materia en diferentes procesos agroalimentarios. Sus efectos son principalmente mecánicos (no térmicos), por lo que su uso en el secado a baja temperatura resulta altamente interesante. En este contexto, el objetivo general de la presente tesis doctoral fue determinar la viabilidad de la aplicación de US en procesos de secado a baja temperatura, abordando tanto su efecto en la cinética como en la calidad de los productos obtenidos. Para ello, se deshidrataron muestras de manzana, berenjena y bacalao a diferentes temperaturas (-10, -5, 0, 5 y 10ºC) y velocidades de aire (1, 2, 4 y 6 m/s) y aplicando diferentes niveles de potencia acústica (0, 25, 50 y 75 W). Se utilizaron modelos difusivos para describir las cinéticas de secado y cuantificar la influencia de las variables de proceso. Además, se determinaron diferentes parámetros de calidad (capacidad de rehidratación, textura, capacidad antioxidante,¿) de los productos deshidratados. La aplicación de US permitió reducir significativamente (p<0.05) el tiempo de secado en todas las condiciones experimentales y productos analizados, obteniendo reducciones de tiempo de secado de hasta el 80, 87 y 60% en manzana, berenjena y bacalao, respectivamente. La reducción del tiempo de secado fue mayor cuanto mayor fue la potencia acústica aplicada. La temperatura y la velocidad del aire de secado influyeron en la efectividad de la aplicación de US, siendo mayor el efecto de los US a las temperaturas y velocidades más bajas. En general, la teoría difusional describió adecuadamente la cinética de secado de los tres productos estudiados. En las experiencias con aplicación de US se obtuvo un mejor ajuste a los datos experimentales cuando se consideró la resistencia externa en el modelo. Asimismo, en condiciones de liofilización a presión atmosférica, el modelo URIF (Uniformly Retreating Ice Front) se ajustó adecuadamente a los datos experimentales. Además, este modelo se validó en diferentes condiciones experimentales. Respecto al efecto de las variables de proceso en los parámetros de calidad, en general, se observó que ni la aplicación de US ni la velocidad de aire influyeron de manera importante en la calidad de los productos obtenidos. En cambio, la temperatura afectó de manera relevante a parámetros como la capacidad de rehidratación y el color, especialmente a temperaturas por debajo del punto de congelación de las muestras. Por otro lado, el secado a baja temperatura asistido con US tiene un alto potencial para la obtención de matrices porosas alimentarias para su posterior utilización en el desarrollo de alimentos funcionales. Así, en muestras de manzana deshidratada e impregnada con extracto de hoja de olivo, se observó que la aplicación de US durante el secado no afectó significativamente (p<0.05) a la capacidad de impregnación, pero sí incrementó la capacidad antioxidante del producto obtenido. Por lo tanto, los ultrasonidos de alta intensidad se pueden considerar como una tecnología interesante para acelerar los procesos de secado a baja temperatura sin afectar en gran medida a la calidad del producto obtenido. / [CAT] La deshidratació, una de les operacions més utilitzades en la indústria agroalimentària, millora l'estabilitat dels aliments en reduir la seua activitat d'aigua, encara que pot afectar-ne la qualitat. Entre les diferents tècniques d'assecatge que hi ha, destaca la liofilització al buit per ser una de les que millor conserven les propietats organolèptiques i nutricionals dels productes, però resulta molt cara i només s'utilitza en productes d'alt valor afegit. L'assecatge convectiu a baixa temperatura (T<20ºC) representa una alternativa per a obtenir productes d'alta qualitat a menor cost. No obstant això, la baixa velocitat d'assecatge dificulta la seua implementació a nivell industrial. En aquest sentit, els ultrasons d'alta intensitat (US) s'han aplicat per a intensificar operacions de transferència de matèria en diferents processos agroalimentaris. El seu ús en l'assecatge a baixa temperatura resulta altament interessant pel fet que els seus efectes són principalment mecànics (no tèrmics). En aquest context, l'objectiu general de la present tesi doctoral va ser determinar la viabilitat de l'aplicació d'US en processos d'assecatge a baixa temperatura, abordant tant l'efecte en la cinètica del procés com en la qualitat dels productes obtinguts. Amb aquesta finalitat, es van deshidratar mostres de poma, albergínia i bacallà a diferents temperatures (-10, -5, 0, 5 i 10ºC) i velocitats d'aire (1, 2, 4 i 6 m/s) i aplicant diferents nivells de potència acústica (0, 25, 50 i 75 W). Es van utilitzar models difusius per a descriure les cinètiques de l'assecatge i quantificar la influència de les variables del procés. A més, es van determinar diferents paràmetres de qualitat (capacitat de rehidratació, textura, capacitat antioxidant...) dels productes deshidratats. L'aplicació d'US va permetre reduir significativament (p<0.05) el temps d'assecatge en totes les condicions experimentals i tots els productes analitzats; es van obtenir reduccions de temps de fins al 80%, 87% i 60% en pomes, albergínies i bacallà, respectivament. La reducció del temps d'assecatge va ser més alta com més alta va ser la potència acústica aplicada. La temperatura i la velocitat de l'aire de l'assecatge van influir en l'efectivitat de l'aplicació d'US, sent major l'efecte dels US a les temperatures i velocitats més baixes. En general, la teoria difusional va descriure adequadament la cinètica de l'assecatge dels tres productes estudiats. En les experiències amb aplicació d'US es va obtenir un millor ajust a les dades experimentals quan es va considerar la resistència externa en el model. Així mateix, en condicions de liofilització a pressió atmosfèrica, el model URIF (Uniformly Retreating Ice Front) es va ajustar correctament a les dades experimentals. A més, aquest model es va validar en diferents condicions experimentals. Respecte a l'efecte de les variables del procés en els paràmetres de qualitat, en general, es va observar que ni l'aplicació d'US ni la velocitat de l'aire van influir de manera important en la qualitat dels productes obtinguts. En canvi, la temperatura va afectar de manera rellevant a paràmetres com la capacitat de rehidratació i el color, especialment a temperatures per davall del punt de congelació de les mostres. D'altra banda, l'assecatge a baixa temperatura assistit amb US presenta un alt potencial per a obtenir matrius poroses alimentàries per a la posterior utilització en el desenvolupament d'aliments funcionals. Així, en mostres de poma deshidratada i impregnada amb extracte de fulles d'olivera, es va observar que l'aplicació d'US durant l'assecatge no va afectar significativament (p<0.05) la capacitat d'impregnació, però sí que va incrementar la capacitat antioxidant del producte obtingut. Per tant, els ultrasons d'alta intensitat es poden considerar com una tecnologia interessant per a accelerar els processos d'assecatge a baixa temperatura sense afectar de manera re / Santacatalina Bonet, JV. (2016). Contribución al estudio de la aplicación de ultrasonidos de alta intensidad en procesos de secado a baja temperatura [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61484 / TESIS

Una de las principales limitaciones del secado convectivo es la baja velocidad de secado. La aplicación de ultrasonidos de potencia puede aumentar la velocidad de secado sin producir un aumento significativo de la temperatura del material, lo cual resulta especialmente interesante en el secado de materiales sensibles al calor o en procesos realizados a bajas temperaturas. El principal objetivo de este trabajo ha sido determinar el efecto de los ultrasonidos de potencia en procesos de secado convectivo estableciendo la influencia de las principales variables del proceso. El sistema de aplicación de ultrasonidos consistió en un cilindro vibrante, que constituye la cámara de secado y transfiere la energía acústica a las partículas al ser excitado por un transductor piezoeléctrico tipo sándwich (21.7 kHz). A partir de las experiencias de secado de diferentes productos agroalimentarios (zanahoria, albaricoque, caqui y piel de limón) y su modelización, se pudo establecer una influencia significativa de la aplicación de ultrasonidos tanto en la resistencia interna como en la externa a la transferencia de materia. La intensidad de los efectos provocados por los ultrasonidos dependió del valor de las diferentes variables del proceso: velocidad y temperatura del aire, tipo de material tratado, densidad de carga y potencia aplicada. / García Pérez, JV. (2007). Contribución al estudio de la aplicación de ultrasonidos de potencia en el secado convectivo de alimentos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1890 / Palancia

Una gran parte de los alimentos estructurados pueden considerarse, de forma simplificada, constituidos por tres componentes: una matriz insoluble (que puede ser, por ejemplo, proteica, o compuesta por carbohidratos), agua y una serie de sólidos solubles (añadidos o no). Las relaciones de estos componentes entre sí, sus interacciones, y el modo en que varían durante determinados procesos industriales son factores que condicionan sus propiedades, tales como nutricionales y de calidad sensorial del producto final. Hasta ahora, los modelos usados para la descripción de estos alimentos dentro de la Industria Alimentaria se basan en una excesiva simplificación de su estructura, considerándolos formados por una, o a lo sumo dos fases, homogéneos e isótropos. Dentro de este panorama, la metodología SAFES (Systematic Approach to Food Enginering Systems) ha surgido como una herramienta para describir las relaciones estructura-propiedad en los alimentos y su relación con los procesos, reconociendo un nivel de complejidad adecuado, en cuanto a sus fases, componentes, y estado termodinámico. En la presente Tesis Doctoral, se ha realizado un análisis de las relaciones estructura-propiedad-proceso en alimentos con estructura basada en una matriz proteica (carne y queso), o basada en una matriz de carbohidratos (raíz de yuca y garbanzo), en relación a procesos de adsorción/desorción de agua, secado, deshidratación osmótica, rehidratación y cocción. Durante este trabajo se ha analizado la complejidad estructural de los alimentos utilizados, mediante el uso de herramientas adecuadas (SAFES), así como su comportamiento durante los procesos, obteniendo los correspondientes modelos matemáticos. Se ha validado el modelo propuesto por Fito et al. (2001) para sistemas cárnicos salados además de desarrollarse un modelo termodinámico de predicción de la aw en quesos. Se ha estudiado el proceso de deshidratación en tejido de yuca, observándose un peculiar comportamiento de esta raíz, ........ / Chenoll Cuadros, MDLC. (2008). Relaciones agua-solutos-matriz insoluble en algunos sistemas alimentarios [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2929 / Palancia

Abstract This Doctoral Thesis presents a study on the synthesis and characterization of materials based on tungsten bronze partially substituted with transition metals and / or alkaline metals, with hexagonal bronze structure (HTB), to be used as catalysts in the aerobic transformation of methanol to dimethyl ether and/or formaldehyde. Active and selective binary W-X-O catalysts (X = Ti, V or Mo) for methanol transformation, are obtained by hydrothermal synthesis and subsequent thermal treatment in nitrogen at temperatures between 400 and 600 °C. The nature of the active sites (acids and / or redox, depending on the composition of the catalyst) determines the distribution of products (dimethyl ether and/or formaldehyde, respectively). Subsequently, the synthesis and characterization of ternary W-V-M catalysts (M = Mo, Nb or alkali metal) have been studied in order to improve the selectivity to formaldehyde and dimethyl ether. The three types of ternary catalysts studied improve the formation of formaldehyde, although following different strategies: i) increasing the amount of redox sites (W-V-Mo); Ii) decreasing the strength of the acid sites (W-V-Nb) or iii) decreasing the density of acid sites (W-V-alkaline). A second aspect is related to the nature of the vanadium sites, since the presence of a second promoter limits both the amount of vanadium in the material and the oxidation state of vanadium species, which would explain the better selectivity to partial oxidation products obtained by the ternary catalysts. Finally, a comparative study has been carried out between aerobic and anaerobic conditions using some of the most representative catalysts. A study by infrared spectroscopy of adsorbed methanol (in the presence or absence of oxygen) can explain the reaction mechanism (acid and/or redox) of these materials, as well as the factors that influence the deactivation of the catalyst when working under anaerobic conditions. / Resumen La presente tesis doctoral presenta un estudio sobre la síntesis y caracterización de materiales basados en bronces de wolframio parcialmente sustituidos con metales de transición y/o metales alcalinos, con estructura de bronce hexagonal (HTB), para ser empleados como catalizadores en la transformación aeróbica de metanol a dimetiléter y/o formaldehído. Mediante síntesis hidrotermal y posterior tratamiento térmico en nitrógeno a temperaturas entre 400 y 600 °C se obtienen catalizadores binarios W-X-O (X = Ti, V o Mo), activos y selectivos para la transformación de metanol. La naturaleza de los centros activos (ácidos y/o redox, dependiendo de la composición del catalizador) determina la distribución de productos (dimetiléter y/o formaldehido, respectivamente). Posteriormente, se ha estudiado la síntesis y caracterización de sistemas ternarios W-V-M (M = Mo, Nb o metal alcalino) con el fin de mejorar la relación de selectividades a formaldehido y dimetiléter. Los tres tipos de catalizadores mejoran la formación de formaldehido, aunque siguiendo estrategias diferentes: i) aumentando los centros redox (W-V-Mo); ii) disminuyendo la fortaleza de los centros ácidos (W-V-Nb); o iii) eliminando la densidad de centros ácidos (W-V-alcalino). Un segundo aspecto está relacionado con la naturaleza de los centros de vanadio, dado que la presencia de un segundo promotor limita tanto la cantidad de vanadio en el material como el estado de oxidación de las especies vanadio, lo que explicaría la mejor selectividad a productos de oxidación parcial de los catalizadores ternarios. Finalmente, se ha llevado a cabo un estudio comparativo entre condiciones aeróbicas y anaeróbicas usando algunos de los catalizadores más representativos. Un estudio por espectroscopia infrarroja de metanol adsorbido (en presencia y ausencia de oxígeno) permiten explicar el mecanismo de reacción (ácido y/o redox) de estos materiales, así como los factores que influyen en la desactivación del catalizador cuando se trabaja en condiciones anaeróbicas. / Resum La present tesi doctoral presenta un estudi sobre la síntesi i caracterització de materials basats en bronzes de wolframi parcialment substituït amb metalls de transició i/o metalls alcalins, amb estructura de bronze hexagonal (HTB), per a ser utilitzats com a catalitzadors en la transformació aeròbica de metanol a dimetilèter i/o formaldehid. Se han sintetitzat catalitzadors binaris W-X-O (X = Ti, V o Mo), actius i selectius en la transformació de metanol, mitjançant síntesi hidrotermal i posterior tractament tèrmic en nitrogen a temperatures entre 400 i 600 °C. La naturalesa dels centres actius (àcids i/o redox, depenent de la composició del catalitzador) determina la distribució de productes (dimetilèter i/o formaldehid, respectivament). Posteriorment, s'ha estudiat la síntesi i caracterització de sistemes ternaris W-V-M (M = Mo, Nb o metall alcalí) per tal de millorar la relació de selectivitats a formaldehid i dimetilèter. Els tres tipus de catalitzadors ternaris milloren la formació de formaldehid, encara que seguint estratègies diferents: i) augmentant la quantitat de centres redox (W-V-Mo); ii) disminuint la fortalesa dels centres àcids (W-V-Nb); o iii) disminuint la densitat de centres àcids (W-V-alcalí). Un segon aspecte està relacionat amb la naturalesa dels centres de vanadi, atès que la presència d'un segon promotor limita tant la quantitat de vanadi en el material com l'estat d'oxidació de les espècies vanadi, la qual cosa explicaria la millor selectivitat a productes de oxidació parcial dels catalitzadors ternaris. Finalment, s'ha dut a terme un estudi comparatiu entre condicions aeròbiques i anaeròbiques usant alguns dels catalitzadors més representatius. Un estudi per espectroscòpia infraroja de metanol adsorbit (en presència i absència d'oxigen) permeten explicar el mecanisme de reacció (àcid i / o redox) d'aquests materials, així com els factors que influeixen en la desactivació del catalitzador quan es treballa en condicions anaeròbiques. / Zamora Blanco, S. (2017). TRANSFORMACIÓN CATALÍTICA SELECTIVA DE METANOL SOBRE CATALIZADORES BASADOS EN ÓXIDOS MIXTOS METÁLICOS [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90552 / TESIS

Actualmente, la industria agroalimentaria debe hacer frente a numerosas presiones y retos, de entre los que destaca la innovación como la única posibilidad para afrontar la enorme competencia que caracteriza el mercado. La innovación a nivel de proceso está dirigida a la investigación y aplicación de nuevas tecnologías. Mejorar e innovar en los procesos dará lugar a productos más seguros y de mayor calidad, lo cual está relacionado con las exigencias actuales del consumidor. En este contexto, los modernos sensores basados en la aplicación de energía electromagnética suponen un gran avance en el control de calidad en la Industria Alimentaria. La presente tesis estudia la aplicación de la radiación electromagnética a diferentes productos y procesos de la industria agroalimentaria, con el objeto de solucionar algunos de los grandes problemas del sector cárnico y de la industria postcosecha, así como controlar la operación de deshidratación osmótica en carne y frutas. En primer lugar se analizó la utilización de energía electromagnética para controlar la calidad de carne fresca; en este sentido se estudió la posibilidad de caracterizar el tipo de carne mediante el análisis de espectros electromagnéticos. Además se trató de analizar la viabilidad de determinar el proceso de maduración de la carne mediante la evolución de los espectros electromagnéticos. Se estudiaron dos rangos de frecuencia: desde 100Hz a 0.4MHz; y desde 0.5GHz a 20GHz. Para ello se emplearon dos equipos, a baja frecuencia los platos paralelos Agilent 16451B conectados a un analizador de impedancias Agilent 4194A; y a frecuencias mayores, la sonda coaxial Agilent 85070E conectada a un analizador de redes Agilent E8362B. Además se realizaron diferentes medidas de parámetros bioquímicos, y físico-químicos de las muestras. Todas estas medidas se realizaron a diferentes horas postmortem que comprendían desde las 2 horas hasta los 7 días tras el sacrificio. La principal conclusión de este trabajo de investigación fue que los espectros dieléctricos de muestras de carne mostraron diferencias entre los tres tipos de calidades estudiadas: PSE, DFD y RFN. Estas diferencias fueron significativas a diferentes frecuencias en diferentes tiempos postmortem. Las diferencias se atribuyeron a los diferentes metabolismos de las diferentes clases de carne. Los resultados obtenidos en este estudio permitieron confirmar la viabilidad de desarrollar un equipo industrial capaz de evaluar la calidad de los lomos de cerdo durante las primeras horas postmortem. / Castro Giráldez, M. (2010). Estudio de los espectros dieléctricos para el control de calidad de alimentos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8550 / Palancia

[ES] La presente tesis doctoral aborda el desarrollo de nuevos procesos catalíticos centrados en la valorización del glicerol, subproducto principal en la síntesis de biodiesel. El objetivo principal del trabajo consiste en utilizarlo como fuente de carbono para la producción de heterociclos nitrogenados de interés industrial, en concreto, para la producción de 2-metilpiperazina y 2-metilpirazina. Debido a la baja reactividad del glicerol y las drásticas condiciones de reacción que serían necesarias para llevar a cabo las transformaciones a estos heterociclos, se ha planteado como paso previo el estudio de la optimización y el entendimiento del proceso de deshidratación selectiva de glicerol a hidroxiacetona (o acetol). A través de la obtención de este compuesto intermedio, se han podido desarrollar procesos de producción de los heterociclos nitrogenados eficientes y selectivos, en condiciones de reacción moderadas. A este respecto, los precursores de hidrotalcitas del tipo Cu-Mg-Al dan lugar a una familia de materiales basados en óxidos mixtos Cu-Mg-Al capaces de llevar a cabo la deshidratación selectiva de glicerol a acetol en continuo con rendimientos del ¿40%. Además, estos catalizadores son estables durante más de 8 horas, mostrando también excelente capacidad de regeneración y reusabilidad. Del mismo modo, la combinación de centros ácido-base y redox exhibida por estos materiales ha permitido, a través de la combinación de estudios catalíticos y de caracterización, avanzar en el estado del arte en lo que respecta a la comprensión de esta reacción de deshidratación catalítica de glicerol. De esta forma, se ha podido comprobar el papel fundamental de las especies de Cu y, en concreto de las especies Cu(I) presentes en los catalizadores, en la generación de gliceraldehido como intermedio clave para la producción de acetol. Del mismo modo, los centros ácidos del catalizador facilitan la primera adsorción del glicerol, acelerando así la reacción. No obstante, la necesidad de alcanzar productividades de acetol más elevadas para asegurar el éxito de la estrategia global motivó el desarrollo y estudio, en este proceso de deshidratación selectiva de glicerol en continuo, de una segunda familia de catalizadores basados en óxido de cobre soportado sobre diferentes óxidos metálicos (SiO2, Al2O3 y ZrO2), combinando centros ácidos de Lewis y una alta exposición del Cu. La adecuada selección y optimización de estos materiales lleva a lograr, con varios de ellos, rendimientos del 60% a acetol con concentraciones de glicerol en la alimentación mucho más elevadas. Una vez establecidos varios sistemas catalíticos para la producción de acetol, se abordó la producción de los heterociclos nitrogenados de interés a partir de la combinación de esta molécula con etilendiamina. En concreto, el catalizador Pd/TiO2-Al2O3 tiene alta actividad específica hacia la formación de 2-metilpiperazina (80% de rendimiento), gracias a su elevada exposición de centros de Pd insaturados, crítica para activar el doble enlace C=N y así proceder a la hidrogenación de las iminas intermedias. En segundo lugar, el catalizador CuO/Al2O3-npw, muestra rendimientos del 50% a la 2-metilpirazina, siendo posible alcanzar valores cercanos al 60% cuando se usa el método de precipitación-deposición por micelas en fase reversa para incorporar las nanopartículas de CuO. Finalmente, se llevó a cabo una prueba de concepto para la síntesis de 2-metilpirazina a partir de glicerol en un reactor multi-lecho especialmente diseñado para realizar las dos etapas del proceso en "one-pot" con el mismo catalizador basado en CuO-soportado, obteniéndose resultados prometedores. En definitiva, se han establecido dos nuevas rutas catalíticas para la producción de heterociclos nitrogenados con glicerol como la principal fuente de carbono a través de su derivado acetol, abriéndose así nuevas perspectivas en el campo de la valorización sostenible de moléculas derivadas de biomasa. / [CA] La present tesi doctoral aborda el desenvolupament de nous processos catalítics centrats en la valorització del glicerol, subproducte principal en la síntesi de biodièsel, utilitzant-lo com a font de carboni per a la producció d'heterocicles nitrogenats d'interès industrial. En concret, per a la producció de 2-metilpiperazina i 2-metilpirazina. A causa de la baixa reactivitat del glicerol i les dràstiques condicions de reacció que serien necessàries per a dur a terme les transformacions a aquests heterocicles, s'ha plantejat com a pas previ un estudi detallat escometent l'optimització i l'enteniment del procés de deshidratació selectiva de glicerol a hidroxiacetona (o acetol). A través de l'obtenció d'aquest compost intermedi, s'han desenvolupat processos de producció dels heterocicles nitrogenats eficients i selectius, en condicions de reacció moderades. Referent a això, els precursors hidrotalcítics Cu-Mg-Al donen com a resultat una família de materials basats en òxids mixtos Cu-Mg-Al capaços de dur a terme la deshidratació selectiva de glicerol a acetol en continu amb rendiments del 40%. Així mateix, aquests catalitzadors són estables durant més de 8 hores, mostrant a més una excel·lent regenerabilitat i reusabilitat. De la mateixa manera, la combinació de centres àcid-base i redox exhibida per aquests materials ha permès, a través de la combinació d'estudis catalítics i de caracterització, avançar significativament en l'estat de l'art pel que fa a la comprensió d'aquesta reacció catalítica. D'aquesta manera, s'ha pogut comprovar el paper fonamental del Cu i, en concret del Cu(I), en la generació de gliceraldehid com a intermedi de reacció clau. Per altra banda, els centres àcids del catalitzador faciliten la primera adsorció del reactiu, accelerant així la reacció. No obstant això, la necessitat d'aconseguir productivitats de acetol més elevades per a assegurar l'èxit de l'estratègia global va motivar l'ús, en aquest procés de deshidratació selectiva de glicerol en continu, d'una segona família de catalitzadors basats en òxid de coure suportat sobre diferents òxids inorgànics d'alta àrea (SiO2, Al2O3 i ZrO2), combinant centres àcids de Lewis i una alta exposició del Cu. L'adequada selecció i optimització d'aquests materials aconsegueix, amb alguns d'ells, rendiments del 60% a acetol amb concentracions de glicerol en l'alimentació molt més elevades. Una vegada establits diversos sistemes catalítics per a la producció d'acetol, es va abordar la producció dels heterocicles nitrogenats d'interès a partir de la combinació d'aquesta molècula amb etilendiamina. En concret, el catalitzador Pd/TiO2-Al2O3 té una alta activitat específica cap a la formació de 2-metilpiperazina (80% de rendiment), gràcies a la seua elevada exposició de centres de Pd insaturats, crítica per a activar el doble enllaç C=N i així procedir a la hidrogenació de les imines intermèdies. En segon lloc, s'ha pogut comprovar que, en presència d'un catalitzador principalment àcid contenint Cu, és possible realitzar la dehidrociclació d'acetol amb etilendiamina per a obtindre 2-metilpirazina i altres alquilpirazinas. Concretament, el catalitzador CuO/Al2O3-npw, mostra rendiments del 50% a la 2-metilpirazina, sent possible aconseguir valors pròxims al 60% quan s'utilitza el mètode de precipitació-deposició per micel·les en fase revessa per a incorporar les nanopartícules de CuO. Finalment, es va dur a terme una prova de concepte per a la síntesi de 2-metilpirazina a partir de glicerol en un reactor multi-llit especialment dissenyat per realitzar les dues etapes del procés en "one-pot" amb el mateix catalitzador basat en CuO-suportat, amb resultats prometedors. D'aquesta manera, s'han establit dues noves rutes catalítiques per a la producció d'heterocicles nitrogenats amb glicerol com a la principal font de carboni, a través del seu derivat acetol obrint així noves perspectives en l'àmbit de la valorització sostenible de les molècules derivades de la biomassa. / [EN] This doctoral thesis addresses the development of new catalytic processes centered on glycerol valorization, which is the main by-product of biodiesel synthesis. In this sense, the main aim focused on using it as a carbon source to generate nitrogen heterocycles of industrial interest, specifically, to produce 2-methylpiperazine and 2-methylpyrazine. Due to the low reactivity of glycerol and the severe reaction conditions necessary to carry out the transformations towards these N-heterocycles, previous detailed research to optimize and understand the selective dehydration process of glycerol to hydroxyacetone (or acetol) was undertaken. Through obtaining this intermediate compound, it has been possible to develop efficient and selective nitrogen heterocycles production processes, under moderate reaction conditions. In this regard, Cu-Mg-Al hydrotalcite precursors give rise to a family of materials based on Cu-Mg-Al mixed oxides capable of carrying out the selective dehydration of glycerol to acetol continuously with yields of 40%. In addition, these catalysts are stable for more than 8 hours under operational conditions, showing excellent regeneration capacity and reusability. In the same way, through the combination of catalytic and characterization studies, the interesting mix of acid-base and redox centers exhibited by these materials has allowed for advancing significantly in the state of the art regarding understanding this glycerol catalytic dehydration reaction. Hence, it has been possible to verify the fundamental role of Cu species and, specifically, Cu(I) species present in the catalysts, in the generation of glyceraldehyde as a critical reaction intermediate for acetol production. Similarly, the acid centers of the catalyst facilitate the first adsorption of glycerol, thus accelerating the reaction. However, the need to achieve higher acetol productivities from glycerol to stand a chance to succeed in the overall strategy motivated the development and study of a second family of catalysts based on copper oxide supported on different metal oxides (SiO2, Al2O3 and ZrO2) combining Lewis acid centers and high Cu exposure. The proper selection and optimization of these materials lead to reaching, with several of them, yields of 60% to acetol with much higher glycerol concentrations in the starting feed. Once several catalytic systems had been established to produce acetol, the generation of the nitrogen heterocycles of interest from the combination of this molecule with ethylenediamine was investigated. Specifically, the Pd/TiO2-Al2O3 catalyst presents high specific activity when forming 2-methylpiperazine (80% yield). These excellent results could be attributed to the enhanced exposure of unsaturated Pd centers observed in this material, critical for activating the C=N double bond and thus proceeding to the hydrogenation of the intermediate imines. Secondly, the CuO/Al2O3-npw catalyst yields 50% to 2-methylpyrazine, reaching values close to 60% when the precipitation-deposition method by micelles in reverse phase is used to incorporate the CuO nanoparticles. Finally, a proof of concept of 2-methylpyrazine synthesis starting from glycerol by using a specially designed multi-bed catalytic reactor to perform the two-steps process in one-pot with the same CuO-supported catalyst was assayed, with promising results. In summary, two new catalytic routes have been established to produce nitrogen heterocycles with glycerol as the main carbon source through its derivative hydroxyacetone, thus opening new perspectives in the field of sustainable valorization of biomass-derived molecules. / Mazarío Santa-Pau, J. (2021). Catalytic transformations of glycerol via hydroxyacetone into nitrogen heterocycles of industrial interest [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/179915 / TESIS