Fil: Martínez, Alejandro M . Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Buenos Aires; Argentina.]]> Martínez, Alejandro M. ]]> En esta entrevista el Dr. Zanini cuenta los actuales desarrollos e investigaciones de su grupo de trabajo, destacando el trabajo interdisciplinar que llevan a cabo.]]> Grado obtenido: Ingeniero/a Electrónico de la Universidad de Buenos Aires]]> Disciplina: Ingeniería Electrónica]]> Fil: Centofanti, Ezequiel Tomás. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina.]]> En astrofísica y cosmología, como en tantos otros dominios de la física, las próximas décadas traerán consigo nuevas generaciones de instrumentos extremadamente potentes, como el telescopio Euclid o el Nancy Grace Roman Space Telescope. Un modelo preciso de la función de dispersión de punto (PSF), caracterización de la respuesta impulsiva del sistema ´óptico, es un requisito fundamental para cumplir con los ambiciosos objetivos cient´ıficos actuales. El método WaveDiff es un modelo semiparamétrico, diferenciable, para la estimación de la PSF basada en observaciones (data driven). Este modelo, desarrollado en el laboratorio CosmoStat, reconstruye la PSF directamente en el espacio de frente de onda y está basado en un modelo óptico completamente diferenciable que incorpora el proceso físico que permite obtener la PSF en el espacio de píxeles a partir del error en el espacio de frente de onda (WFE, wavefront error), integrando la variación espectral de la PSF sobre el ancho de banda del telescopio en conjunto con la distribución espectral de energía (SED) de las estrellas observadas. En este trabajo se realiza un estudio de errores de predicción con respecto a las aberraciones presentes en las SED utilizadas. Se propone un método para mitigar el impacto de las degradaciones de las SED (integración espectral o binning y ruido en las mediciones fotométricas) sobre la optimización y predicciones del modelo. Se optimiza el método WaveDiff con datasets de diferentes tamaños con el fin de evaluar posibles beneficios gracias al incremento del número de observaciones, a costas de un aumento en el tiempo de cómputo y recursos de memoria. Finalmente, se propone un nuevo paradigma de optimización para el modelo semiparamétrico, el cual permite mejorar sustancialmente la optimización del modelo paramétrico, disminuyendo los errores de predicción tanto en el espacio de pixeles como en el espacio de frente de onda.]]> In astrophysics and cosmology, as in other areas of physics, the next decade will bring a new generation of extremely powerful instruments, such as Euclid or the Nancy Grace Roman Space Telescope. An accurate model of the point spread function (PSF), i.e., the instrumental response of the optical system, is a fundamental requirement to meet ambitious scientific goals. The WaveDiff model is a semi-parametric wavefront model for data-driven PSF estimation. This method, developed in the CosmoStat lab, builds the PSF model directly on the wavefront space and is based on a differentiable optical model that integrates the physical processes to go from a wavefront error (WFE) to a pixel-level PSF, integrating the wavelength dependency over the instrument bandwidth alongside the spectral energy distribution of observed stars (SED). In this work an error analysis of the model with respect to aberrations on the input SED data is carried out. A method is proposed to alleviate the impact of SED degradation (spectral binning and photometric measurements noise) on the model predictions. The WaveDiff model is optimised and put to test with different dataset sizes to consider the possible benefit of increasing the number of observations used. Finally, a new optimisation paradigm was proposed for the semiparametric model that allows to substantially improve the optimisation of the parametric model decreasing prediction errors both in wavefront and pixel space.]]> Centofanti, Ezequiel Tomás]]> Grado obtenido: Ingeniero Electrónico]]> Disciplina: Ingeniería Electrónica]]> Fil: Battocchio, Diego Javier. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina.]]> Battocchio, Diego Javier]]> Grado obtenido: Especialista en inteligencia artificial]]> Disciplina: Especialización en inteligencia artificial]]> Fil: Lopretto, Fabricio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina.]]> El presente trabajo se enfoca en el estudio, diseño e implementación de algoritmos y evaluación de modelos de redes neuronales para la generación de pronósticos atmosféricos en el sur de Sudamérica. Este trabajo resulta de interés para futuros desarrollos en el Servicio Meteorológico Nacional de Argentina. Durante su rea- lización se integraron conocimientos clave, tales como la manipulación de datos meteorológicos, el diseño de arquitecturas de redes neuronales convolucionales y completamente conectadas, la aplicación de conceptos básicos de aprendizaje de física, así como métodos de entrenamiento y técnicas de optimización.]]> Lopretto, Fabricio ]]> Grado obtenido: Doctor de la Universidad de Buenos Aires. Área Ingeniería]]> Disciplina: Ingeniería]]> Fil: Fernández, María Verónica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina.]]> Lugar de trabajo: Laboratorio de microbiología industrial: Tecnología de alimentos - UBA]]> En la presente Tesis se planteó la revalorización de las hojas de remolacha, porción subutilizada de la planta de remolacha (Beta vulgaris L.), que en Argentina no se aprovecha y generalmente es descartada como un residuo, lo que conlleva grandes desventajas a nivel ambiental, económico y social.
Como primera etapa se realizó la caracterización de este subproducto, del que hasta el momento se contaba con escasa información, para determinar su potencial para el desarrollo de nuevos productos alimenticios u otras formas de revalorización. Desde el punto de vista nutricional se encontró que la hoja de remolacha es fuente de valiosos nutrientes, destacándose su contenido de proteínas, grasas y fibra. Asimismo, el estudio de su composición proximal reveló que son una buena fuente de calcio, zinc y que se destacan por su alto contenido de hierro. Adicionalmente, son ricas en compuestos bioactivos como polifenoles totales, carotenoides y betalaínas, cuyo consumo se ha asociado a numerosos beneficios para la salud. El estudio de su contenido de antinutrientes indicó que los niveles de taninos y fitatos presentes en las hojas son bajos, mientras que el contenido de oxalatos se encontró en el mismo nivel que aquel que presentan otras hortalizas de hoja de consumo común. Su calidad microbiológica inmediatamente después de la cosecha fue la típicamente encontrada en otros vegetales frescos. Desde un punto de vista sensorial, presentaron las características deseables comúnmente requeridas para un vegetal de hoja: signos de frescura como turgencia, hojas brillantes, libres de daños, sin decoloraciones ni quemaduras en los bordes, entre otros. Adicionalmente se demostró que esta porción de la planta representa aproximadamente un 50% del material cosechado. Estos resultados posicionan a las hojas de remolacha como una excelente materia prima para su utilización como vegetal fresco para el consumo humano. Al proyectar la recuperación de un subproducto vegetal para el consumo humano, uno de los principales desafíos está relacionado con la aceptación del mismo por parte de los consumidores. Tomando esto en consideración, en una segunda etapa, a través de una encuesta online, se evaluaron los hábitos y actitudes de los consumidores argentinos hacia el consumo de hojas de remolacha, revelándose que un porcentaje muy alto de personas no las consume, lo que se relacionó con el mal estado en el que las hojas llegan a los mercados minoristas, y a la falta de conocimiento sobre las características nutricionales de este vegetal. Adicionalmente, se encontró que los encuestados fueron positivamente influenciados al recibir información sobre los aspectos nutricionales de estas hojas, mostrando un aumento significativo en la predisposición para el consumo. Otro reto sumamente importante en la recuperación de un subproducto vegetal es la estabilización de la materia prima para conservar sus atributos de calidad y proporcionar tiempo suficiente para su procesamiento, distribución y comercialización. En esta investigación verificamos que las condiciones de manejo postcosecha a las que las hojas se exponen actualmente generan una rápida disminución de la calidad sensorial, microbiológica y nutricional. Sin embargo, se demostró que es posible mantener su buena calidad inicial mejorando las condiciones de temperatura y humedad relativa durante su almacenamiento. En este sentido, se comprobó que cuando las hojas se manejan bajo condiciones recomendadas, se logra extender su vida útil por lo menos 16 días. En la siguiente etapa se comenzó a trabajar en el desarrollo de un producto con esta materia prima: hojas de remolacha frescas cortadas mínimamente procesadas. Las características intrínsecas de las hortalizas mínimamente procesadas, como su baja acidez y alta humedad, junto con el elevado número de superficies cortadas, aumentan su susceptibilidad al crecimiento microbiano, lo que reduce su vida útil y aumenta el riesgo en el caso de contaminaciones con microorganismos patógenos. Tomando esto en consideración se evaluó el potencial de los antimicrobianos naturales nisina, natamicina, extracto de té verde y sus combinaciones para controlar el crecimiento de la microbiota nativa de hojas de remolacha, así como para prevenir el desarrollo de Listeria innocua y Escherichia coli, subrogantes de Listeria monocytogenes y Escherichia coli O157:H7, respectivamente, cuando ocurre una contaminación. Se realizaron ensayos in vitro para seleccionar los antimicrobianos y las combinaciones más prometedoras, se seleccionaron las concentraciones a utilizar en cada caso y finalmente se estudió su desempeño in vivo. Los tratamientos conteniendo té verde al 5% fueron muy efectivos para el control de bacterias aerobias mesófilas (BAM) y Enterobacterias (EB). Sin embargo, no se observó efectividad de los tratamientos individuales con nisina o natamicina. La combinación de té verde al 5% con nisina fue el tratamiento más eficaz para el control de las BAM, pero no introdujo ninguna mejora para el control de EB. Los tratamientos combinados de natamicina y extracto de té verde no produjeron ningún efecto adicional al obtenido con té verde solo sobre las BAM y EB. Por otro lado, para el control de mohos y levaduras, se observó un marcado comportamiento sinérgico con la combinación de té verde y natamicina. En cuanto al control de los microorganismos subrogantes de patógenos, tanto la nisina como el extracto de té verde fueron muy eficaces frente a Listeria. Aunque la nisina obtuvo mejores resultados iniciales, los resultados a largo plazo fueron similares. La combinación de estos antimicrobianos dio como resultado un efecto mejorado, logrando las mayores reducciones durante el almacenamiento. Entre los antimicrobianos probados, el único eficaz para el control de E. coli resultó ser el extracto de té verde, que demostró poseer una actividad notable frente a este microorganismo y un comportamiento dependiente de la concentración. De acuerdo con estos resultados, el extracto de té verde es una opción muy prometedora, ya sea sola o en combinación con otros antimicrobianos (dependiendo del objetivo del tratamiento) para la preservación de las hojas de remolacha y/o para el control de contaminaciones con Listeria monocytogenes y E. coli O157: H7.
Teniendo en cuenta que el envasado en atmósfera modificada (AM) es considerado, después de la conservación refrigerada, el método más efectivo para extender la vida útil de productos mínimamente procesados, en una siguiente etapa se estudió la aplicación de esta tecnología en el producto en desarrollo. Se comenzó seleccionando el material de empaque más promisorio entre los disponibles comercialmente en Argentina, uno de baja tasa de transmisión de oxígeno (TTO), dos de media TTO y uno de alta TTO. La mezcla de gases seleccionada para este trabajo fue la usualmente recomendada para vegetales de hoja (AM: 5% O2- 10% CO2- 85 % N2). El material de alta TTO utilizado para el envasado con modificación de la atmósfera inicial se destacó por ser el tratamiento más eficaz, fundamentalmente en lo referido a la preservación de compuestos bioactivos tales como las betalaínas, carotenos, clorofilas y polifenoles totales. El envasado en atmósferas modificadas, sin embargo, no resultó efectivo para el control microbiológico de los productos. Es bien sabido que mediante la combinación de tratamientos se pueden lograr mejoras globales respecto de los resultados obtenidos mediante la aplicación de los tratamientos en forma individual. Es por ello que continuando con este proceso se trabajó con el material de empaque y los antimicrobianos seleccionados previamente. En este sentido, la combinación de los antimicrobianos naturales extracto de té verde 2,5% y nisina 500 UI/g con la tecnología de envasado en AM demostró tener gran potencial para controlar la microbiota nativa de la hoja de remolacha y adicionalmente resultó efectiva para el control de contaminaciones con subrogantes de los microorganismos patógenos Listeria monocytogenes y E. coli O157:H7. A su vez, el agregado de estos antimicrobianos tuvo el valor adicional de generar una “fortificación” del producto, aumentando enormemente su contenido de polifenoles totales y su capacidad antioxidante, con las enormes ventajas que esto conlleva para el consumidor dados los numerosos beneficios para la salud asociados a los polifenoles del té verde. Adicionalmente, la tecnología seleccionada logró preservar los sensibles atributos organolépticos del producto, prolongando su aceptabilidad hasta el día 14 de almacenamiento inclusive. De esta manera, teniendo en cuenta los datos de aceptabilidad microbiológica y sensorial y, considerando que los compuestos nutricionales fueron altamente estables durante el almacenamiento, el tratamiento combinado (té verde 2,5% + nisina 500 UI/g + AM) logró prolongar la vida útil del producto por al menos 7 días. Como alternativa de revalorización de hoja de remolacha se trabajó en el desarrollo de otro producto: Batidos mixtos de frutas y verduras (F&V), también llamados batidos vegetales, donde la hoja de remolacha se utilizó como ingrediente. En los últimos años se ha observado un gran aumento en la demanda de este tipo de producto. Sus propiedades nutricionales, sensoriales y el hecho de que están listos para beber son factores decisivos para su éxito. Sin embargo, las bebidas a base de F&V tienen una corta vida útil que puede atribuirse principalmente al deterioro microbiano y enzimático. Para este producto se utilizaron las altas presiones hidrostáticas (APH) como tecnología de preservación. Se desarrolló la formulación del batido considerando aspectos sensoriales, nutricionales y tecnológicos. Se optimizaron los principales parámetros de procesamiento (nivel de presión y tiempo de retención) para minimizar los factores de deterioro y maximizar su calidad. Los resultados demostraron que el tratamiento con APH es una tecnología prometedora para la preservación de los batidos de F&V. Este tratamiento permitió reducir el número de microorganismos de deterioro y la actividad enzimática de los batidos desarrollados. Adicionalmente, las APH no afectaron el pH, los sólidos solubles totales, la textura ni el contenido de polifenoles totales, aumentaron en gran medida la capacidad antioxidante y mantuvieron o mejoraron ligeramente el color del batido. El análisis de optimización indicó que la aplicación de APH a 627,5 MPa durante 6,4 min permite la obtención de un producto con alta calidad y máxima reducción de los factores causantes de deterioro. Adicionalmente, a través de una prueba hedónica con consumidores se demostró que el tratamiento con APH no afecta las características organolépticas del batido, de manera que no se encontraron diferencias significativas respecto de la aceptabilidad sensorial de los consumidores.
Los siguientes estudios se enfocaron en la evaluación de la estabilidad de estos batidos durante el almacenamiento en refrigeración y a temperatura ambiente como así también frente a una contaminación con subrogantes de patógenos durante un almacenamiento en abuso de refrigeración. El tratamiento de los batidos de F&V con las condiciones optimizadas de APH logró controlar la microbiota nativa durante 28 días de almacenamiento refrigerado, eliminando de esta manera una de las principales causas de deterioro. Asimismo, se lograron reducciones significativas en las actividades enzimáticas de PME, POD y PPO inmediatamente después del tratamiento, destacándose su efecto sobre PME cuya actividad logró reducir en más del 70%. En el caso de PME y POD el nivel de actividad durante el almacenamiento se mantuvo en valores cercanos al alcanzado luego del tratamiento o incluso disminuyó. Por otro lado, la actividad de PPO aumentó durante el almacenamiento, sin embargo, las muestras tratadas siempre mantuvieron valores de actividad significativamente menores a los controles. Por otro lado, las muestras tratadas con APH con las condiciones optimizadas, luego del aumento inicial en el valor de los atributos nutricionales, mantuvieron niveles significativamente superiores a los controles en todos los casos durante el almacenamiento refrigerado, lo que indica una mayor estabilidad nutricional de las muestras tratadas. Es de destacar que las características fisicoquímicas evaluadas de los batidos no se modificaron con el tratamiento ni durante el almacenamiento. Con respecto al color, no se observaron modificaciones inmediatamente luego del tratamiento y durante el almacenamiento las muestras tratadas presentaron una mayor estabilidad. Respecto del almacenamiento de los batidos a temperatura ambiente, el tratamiento permitió obtener un producto microbiológicamente estable aún a esta temperatura. Sin embargo, la temperatura de almacenamiento afectó los compuestos nutricionales, especialmente los pigmentos betalámicos, y por lo tanto el color del batido limitando su aplicación. Adicionalmente se demostró que la tecnología de APH, en las condiciones estudiadas, permitió controlar una contaminación de 6 log UFC/g de E. coli y de L. innocua en los batidos de F&V, durante 12 días a 15ºC (abuso de refrigeración). Estos resultados indicaron que el tratamiento permitiría asegurar la inocuidad del producto frente a posibles contaminaciones con estos microorganismos, de alta relevancia en este tipo de producto. Los resultados encontrados en esta Tesis permiten posicionar a las hojas de remolacha, actualmente consideradas un subproducto de desecho, como una materia prima de excelente calidad para ser utilizada para el consumo humano, entre otras aplicaciones. Se desarrollaron dos propuestas de nuevos productos utilizando esta materia prima: “hojas de remolacha frescas cortadas mínimamente procesadas” y un “batido mixto de frutas y verduras”. En ambos desarrollos se utilizaron tecnologías de preservación no térmicas: envasado en atmósferas modificadas, antimicrobianos naturales o altas presiones hidrostáticas. Estas tecnologías se aplicaron de manera individual, combinadas entre ellas en algunos casos y/o con refrigeración, de manera que se propuso para cada producto un método de preservación adecuado no solo para lograr la estabilidad del producto y prolongar su vida útil, sino también efectivo frente a posibles contaminaciones con microrganismos de interés.]]> Fernández, María Verónica]]> Grado obtenido: Doctor de la Universidad de Buenos Aires. Área Ingeniería ]]> Disciplina: Ingeniería]]> Fil: Dieuzeide, María Laura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina.]]> Lugar de trabajo: Laboratorio de Procesos Catalíticos, Departamento de Ing. Química, Facultad de Ingeniería, UBA. En el marco de la Beca Doctoral Peruilh, FIUBA.]]> El objetivo principal de esta tesis es el estudio de la reacción de reformado de glicerol con vapor de agua para producir hidrógeno. Con tal fin, se optimiza la preparación de catalizadores soportados de Ni-Mg-Al y se analizan los efectos de las variables del proceso sobre la conversión de glicerol y rendimientos a productos gaseosos. Se describe la situación de los biocombustibles, entre ellos el biodiesel, en el contexto de la necesidad de conceder valor agregado al glicerol. Se presenta además, el concepto novedoso de biorefinería. Se realiza también, un análisis pormenorizado de los trabajos publicados en la reacción de reformado de glicerol, considerando principalmente los catalizadores utilizados (fase activa y soporte) y las condiciones de reacción consideradas. Como así también, se consideran diversos trabajos relacionados con el sistema catalítico Ni-Mg-Al. Se presentan los resultados del análisis termodinámico de la reacción de reformado de glicerol con vapor de agua implementando el método estequiometrico, con el objeto de identificar las condiciones de reacción en las cuales se maximiza la producción de hidrógeno minimizando la formación de carbón. En el desarrollo experimental, se presentan las diferentes técnicas de caracterización empleadas para el estudio de los catalizadores. Se describe el equipo de flujo utilizado para los ensayos catalíticos y la técnica cromatográfica y finalmente se definen los diferentes parámetros considerados para la evaluación catalítica. En lo que respecta a la optimización de la preparación del catalizador de Ni-Mg-Al, se realiza un extenso estudio en el cual se analiza en forma sistemática el efecto de los distintos contenidos de Mg(II) y Ni(II) y los efectos de la temperatura de calcinación del soporte modificado y de calcinación de los catalizadores, sobre las características texturales y estructurales de los sólidos y sobre la actividad catalítica. Procurando correlacionar las características de los sólidos con los resultados de actividad catalítica. Se estudia la influencia de las variables del proceso de reformado (temperatura de reacción, tiempo de contacto y composición de alimentanción), sobre los resultados de actividad catalítica para el catalizador de NiMgAl obtenido por impregnación y para otro catalizador preparado a partir del hidróxido doble laminar de NiMgAl, con probada actividad en la reacción de reformado con vapor de etanol. A partir de este estudio, resulta factible postular un esquema de reacciones para ambos catalizadores. Asimismo, del análisis del efecto de la composición de la alimentación sobre los resultados de conversión y rendimiento a H2 se propone un posible mecanismo de reacción para el reformado de glicerol con vapor. Finalmente, se comparan los resultados de actividad catalítica obtenidos para ambos catalizadores bajo las mismas condiciones de reacción y se correlacionan con los resultados de caracterización de los sólidos. Se consideran también, en este punto, estudios de estabilidad y de formación de carbón para ambos catalizadores.]]> The main objective of this research is to study the steam reforming of glycerol to produce hydrogen. To this end, the preparation of supported catalysts Ni-Mg-Al is optimized. Additionally, the effect of process variables on glycerol conversion and yields to gaseous products are analysed. In order, to contextualize this research and to explain why it necessary to add value to glycerol, a synthesis regarding biofuels status including biodiesel is performed. Furthermore, the concept of biorefineries is considered. A detailed analysis of the published bibliography as regards the steam reforming of glycerol is done; mainly considering the catalysts employed (active phase and support) and the reaction conditions. Moreover, various studies related to the catalytic system Ni-Mg-Al are taken into account. Results from the thermodynamic analysis of the steam reforming of glycerol, obtained by the stoichiometric method, are presented. The aim is to identify the reactions conditions in order to maximize hydrogen production while carbon formation is minimized.
In the experimental section, the different characterization technique employed to study catalysts are described. Also, a description of both the equipment used for catalyst evaluation and the chromatographic technique are included. The different parameters considered for catalytic evaluation are considered.
As regards to the optimization of the preparation of Ni-Mg-Al catalysts, a large study is performed; considering the following variables: the calcination temperature of the support and of the catalysts, Mg(II) and Ni(II) contents. An attempt to correlate the textural and structural characteristics of the solids with the catalytic performance is done. The effect on the catalytic activity of the variables of the process (reaction temperature, contact time and feed composition), for both catalysts, are analysed. Based on these studies, it is feasible to propose a reaction scheme for the steam reforming over both catalysts. As well, the effect of reactants ratio in the feed is considered, in order to propose a kinetic behaviour.
Finally, the activity results for both catalysts obtained under the same reaction conditions are compared and correlated with the corresponding characterization results. In addition, stability test and coke formation studies for both catalysts are considered.]]> Dieuzeide, María Laura]]> Fil:Sierra, Francisco Justo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Transporte. Escuela de Graduados en Ingeniería de Caminos (EGIC). Buenos Aires; Argentina]]> Sierra, Francisco Justo
]]> Fil: Maschwitz, Carlos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Físico-matemáticas. Buenos Aires; Argentina.]]> Maschwitz, Carlos]]> <dc:description>Fil: Otamendi, Rómulo. Universidad Nacional de la Capital. Facultad de Ciencias Físico-matemáticas. Buenos Aires; Argentina.<dc:description>]]> Otamendi, Rómulo]]>