articles+ search results

Sinterización, Circón, Composites, Cinética, Mecanismo, Solución-reprecipitación, and Enginyeria, Indústria i Construcció

En esta memoria se exponen los resultados obtenidos al estudiar el proceso de sinterización de compactos de vidrio y de composites de vidrio-circón. Se ha determinado la evolución de las características texturales y microestructurales de los diferentes materiales con el avance de la sinterización. Se ha estudiado el proceso de solución-reprecipitación del circón. Se ha comprobado que la sinterización de composites con moderados contenidos en circón se desarrolla únicamente mediante el mecanismo de reordenación de partículas por flujo viscoso. En cambio, para altos contenidos en circón se requiere, además, la intervención del proceso de solución-reprecipitación del circón. La cinética del primer mecanismo queda perfectamente descrita mediante el modelo de Avrami- Erofeev. El efecto de la temperatura sobre la velocidad del proceso se ha comprobado que es el mismo que el debido a la viscosidad del vidrio, y, por consiguiente, independiente de todas las variables de operación ensayadas. Por último, se ha desarrollado y validado un modelo cinético que describe muy bien la sinterización no isoterma de composites asociada a la reordenación de partículas por flujo viscoso.

Supramolecular, Química, Cinètica, Computacional, Catàlisi, Cinética, Catálisis, Chemistry, Kinetics, Computational, and Catalysis

La química supramolecular és la química dels enllaços no covalents. L'objectiu dels investigadors en aquest camp és entendre i predir el comportament i la interacció dels acoblaments de grans dimensions moleculars. Aquest treball se centra en l'estudi de dos sistemes supermoleculars independents que promouen una reacció clic en el seu nucli. Aquests sistemes són: un cucurbit[6]uril macrocicle i un calixerè autocomplementari que s'acobla en una càpsula. Presenten un gran espai intern capaç d'atrapar espècies reactives. El principal efecte de l'agregació és l'eliminació parcial de constriccions entròpiques, promovent així les reaccions mencionades. A més, en aquests dos casos, la inhibició del producte s'observa experimentalment. Es va realitzar un test de mètodes incloent: Mecànica Molecular, DFT/MM, DFT/ES, DFT i DFT -D. Els resultats mostren clarament que el DFT-D supera tots els altres mètodes, tot i que per als sistemes molt grans requereix més mitjans computacionals. B97D s'ha seleccionat amb M06 i una base de 6-31G* sembla suficient. Els errors BSSE són molt grans i cal tenir-los en compte, mentre que una solvatació implícita és satisfactòria. Havent identificat els mètodes adequats per a l'estudi d'aquests dos conjunts, calculem un gran conjunt de punts estàtics que engloba les possibles alteracions pot experimentar cada sistema. Amb aquestes dades podem construir una xarxa de reacció. Reactius, productes, complexos o conformacions estan relacionats. Seguint aquest esquema, es calcula un conjunt de constants de velocitat per al seu ús en un programa de cinètica. A més, incorporem processos controlats per difusió. El resultat mostra l'evolució global del sistema a través del temps, per exemple, les concentracions dels diferents intermedis i el més important: la formació gradual del producte atrapat. Aquest mètode ens permet reproduir els resultats experimentals i evita el sobrecost (temps/mitjans) de la dinàmica molecular.

two-photon, time-resolved, subcellular localisation, singlet oxygen, porphycene, photosensitiser, photodynamic therapy, fibroblasts, Green Fluorescent Protein, kinetics, diffusion, terapia fotodinámica, resolución temporal, porficeno, proteína fluorescente verde, localización subcelular, oxígeno singlete, fotosensibilizador, fibroblastos, bifotónico, difusión, cinética, teràpia fotodinàmica, fotosensibilitzador, localització subcel·lular, oxigen singlet, porficè, proteïna fluorescent verd, resolució temporal, difusió, bifotònic, cinètica, and Química i Enginyeria Química

S'ha estudiat la cinètica de fotosensibilització de l'oxigen singlet (1O2) en cèl·lules eucariotes en suspensió mitjançant un espectròmetre d'última generació amb resolució temporal per sota del microsegon. Els estudis revelen que la cinètica del 1O2 depèn del seu lloc de formació. Per una banda, la producció del 1O2 es més lenta en els lisosomes que en el nucli. Per altra banda, el 1O2 es capaç d'escapar de les cèl·lules quan es fotosensibilitza en el nucli, però es queda confinat al interior si es fotosensibilitza en els lisosomes. Malgrat que el temps de vida del 1O2 es troba en els microsegons, la desactivació principal ve donada per interaccions amb les biomolècules característiques de cadascú dels orgànuls. La incertesa respecte a la producció de 1O2 en un orgànul determinat es pot eliminar mitjançant l'ús de fotosensibilitzadors modificats genèticament, ja que aquets poden ésser expressats selectivament. Amb aquesta finalitat, s'avaluen les propietats fotosensibilitzants de mutants de proteïna fluorescent verd (GFP). Algunes de les GFPs estudiades sensibilitzen la formació del 1O2 malgrat amb baixa eficiència. Els resultats obtinguts es comparen amb els del cromòfor de la GFP i mostren que l'estructura proteínica, a sobre de modular les propietats fotofísiques del cromòfor, també el protegeix de la desactivació col·lisional. Finalment, s'estudien les propietats d'absorció bifotónica del 2,7,12,17-tetrafenilporficé i del seu complex de pal·ladi (II). L'eficiència de formació del 1O2 per part dels dos compostos, desprès de l'absorció simultània de dos fotons, es aproximadament 100 vegades superior a la dels seus anàlegs porfirínics, amb seccions d'absorció bifotòniques δ ~ 25 GM. Les excel·lents propietats d'aquestos compostos s'expliquen mitjançant arguments qualitatius i s'analitzen les seves perspectives de cara al seu ús en teràpia fotodinámica.

esmaltes cerámicos, frita, cinética, and Ingeniería Química

Las fritas cerámicas son compuestos vítreos, que se obtienen por fusión, a temperaturas elevadas (alrededor de 1500ºC), de una mezcla de materias primas de origen natural o sintético. Se utilizan en los procesos de fabricación de pavimentos y revestimientos cerámicos para preparar esmaltes, engobes y tintas.El esmalte es una mezcla de materias primas, entre las que se encuentran en mayor o menor proporción las fritas. En la mayoría de las ocasiones, se aplican en forma de suspensión acuosa. El engobe, cuya finalidad es producir una variación progresiva entre las propiedades.Los valores de las propiedades reológicas de las suspensiones de esmalte se suelen ajustar mediante el uso de desfloculantes, ligantes y suspensionantes como caolines y arcillas.Uno de los problemas más importantes de las suspensiones de esmalte es, precisamente, la inestabilidad de sus propiedades reológicas, debido a la interacción entre los diferentes aditivos utilizados para controlar las características reológicas de las suspensiones y los cationes disueltos procedentes de las partículas de frita. En esta memoria se resume el estudio realizado para tratar de interpretar, con ayuda de un modelo adecuado, la cinética del proceso de disolución, de los elementos que forman parte de la composición habitual de una frita industrial del tipo "blanco de circonio".Se realizaron un conjunto de experimentos para estudiar la influencia, sobre la cinética del proceso, de las dos condiciones de operación más importantes: temperatura y tamaño medio de las partículas de frita. Como consecuencia del estudio realizado, se ha propuesto un modelo cinético y las ecuaciones se han aplicado con éxito, para predecir los resultados experimentales obtenidos en un experimento realizado a una temperatura intermedia a las estudiadas anteriormente, lo cual confirma su efectividad en el intervalo de condiciones de operación estudiadas.

Cinètica, Pasta dental, Bescanvi iònic, and Ciències Experimentals

biomassa, termogravimetria, cinètica, piròlisi, and 3303. Enginyeria i tecnologia química - 2301. Química analítica - 2306. Química orgànica

El desenvolupament de processos termoquímics destinats a la valorització de materials lignocel·lulòsics (gasificació i piròlisi, principalment), tant pel que fa al disseny de reactors com pel que fa a l'establiment de les condicions d'operació, requereix, entre d'altres consideracions, un major grau de coneixement de la cinètica de la descomposició tèrmica d'aquests materials.La piròlisi primària de la cel·lulosa pura pot ser modelada per mitjà de mecanismes de reaccions competitives i/o consecutives (models Broido-Shafizadeh). Aquests mecanismes, però, tenen l'inconvenient que no poden ser validats experimentalment mitjançant termogravimetria a causa de la impossibilitat d'aquesta tècnica de poder distingir entre la fase gasosa i la fase condensable. Això fa que les conclusions obtingudes amb l'assumpció d'aquests models hagin estat qüestionades, ja que les "importants" quantitats de mostra inicial -emprades en els experiments duts a terme en microreactors- poden posarposen en perill el control cinètic del procés. Una alternativa als mecanismes anteriors consisteix a proposar una única reacció global (irreversible i d'una sola etapa) per descriure la pèrdua de massa d'una mostra de cel·lulosa sotmesa a una velocitat d'escalfament baixa o moderada (models cinètics de pèrdua de massa global).Pel que fa a la piròlisi de materials lignocel·lulòsics, destaca la consolidació de la hipòtesi d'addició: deixant de banda el tipus de mecanisme adoptat (competitiu o global), la descomposició tèrmica d'una determinada biomassa pot plantejar-se com una superposició de les descomposicions individuals de diferents components (o pseudocomponents) pseudocomponents presents en la mostra inicial.D'altra banda, l'estudi cinètic per a elevades velocitats d'escalfament és un repte per a la comunitat científica. L'interès a descriure la cinètica de la piròlisi d'un material lignocel·lulòsic sotmès a un règim d'escalfament instantani ràpid respon a una necessitat: el desenvolupament tecnològic de reactors de llit fluïditzat per a processos de piròlisi ràpida.Amb aquesta tesi, la contribució que es pretén no és altra que la de caracteritzas'estudia r la cinètica corresponent a la piròlisi primària (a pressió atmosfèrica) de dues mostres de biomassa (bagàs de canya de sucre i fusta residual) en dos règims d'escalfament diferents: baixa velocitat d'escalfament en règim dinàmic i elevada velocitat d'escalfament fins a la consecució d'un règim isotèrmic.Per a l'estudi de la piròlisi a baixa velocitat d'escalfament s'ha dut a terme un desenvolupament experimental mitjançant anàlisi termogravimètrica. L'evolució experimental de la pèrdua de massa per a les mostres sotmeses a programes lineals d'escalfament (5, 10 i 20 K/min) s'ha reproduït satisfactòriament mitjançant un model additiu de pèrdua global i definit per tres pseudocomponents. Per a cadascun d'aquests, s'ha considerat un mecanisme d'una sola etapa de reacció, de primer ordre cinètic per als dos primers pseudocomponents i de tercer ordre cinètic per al pseudocomponent vinculat a la lignina.Amb la finalitat d'avaluar la incidència d'una elevada velocitat d'escalfament en la cinètica de la descomposició tèrmica, s'ha realitzat un un altre desenvolupament experimental addicional a escala de microreactor. Malgrat que la massa de mostra inicial utilitzada (100-200 mg) pot posar en perill el control cinètic del procés, una anàlisi dels resultats experimentals ha permès descartar la presència significativa d'intrusions associades als fenòmens de transport.L'evolució de la pèrdua de massa experimental amb la temperatura i el temps de residència s'ha reproduït satisfactòriament per mitjà del model additiu de pèrdua global, desenvolupat en aquesta tesi a partir dels resultats termogravimètrics. Un procediment senzill d'ajust paramètric ha estat suficient per corroborar l'eficàcia del model. per a les mostres estudiades de biomassa, sotmeses a una ràpida velocitat d'escalfament.La possibilitat de poder descriure la cinètica de la descomposició tèrmica en diferents règims d'escalfament -per a les dues mostres de biomassa analitzades- constitueix la principal aportació d'aquesta tesi. Al mateix temps, pren cos la possibilitat d'establir una metodologia general destinada a la caracterització cinètica de la piròlisi per a un determinat material lignocel·lulòsic sotmès a diferents règims d'escalfament.

diagramas TTT, cinètica, envelliment, relaxació, elastòmers, resines EPOXI, and termoestables

En este trabajo de investigación se ha estudiado la influencia de algunos copolimeros de butadieno y acrilonitrilo sobre el curado de una resina epoxi y sobre las propiedades térmicas y termomecánicas de los materiales compuestos resultantes. Mediante curados isotérmicos se ha investigado utilizando la calorimetria diferencial de barrido (dsc) la influencia que tiene la adición de estos copolímeros sobre el curado de la resina epoxi. A partir de las diferentes experiencias se ha hallado en función del tiempo la temperatura de transición vitrea (tg) y el grado de conversión. Estos resultados han permitido obtener el tiempo de vitrificación, el grado de conversión cuando el material vitrifica y la tgoo (la mayor tg que puede tener el sistema) para los diferentes sistemas estudiados.Se ha analizado la cinetica del proceso de curado mediante diferentes metodos isotérmicos y dinámicos utilizando la tecnica DSC. Se han obtenido valores de energia de activación y de factor de frecuencia de los sistemas empleados. La relación experimental entre la tg y el grado de conversión se ha ajustado mediante la ecuación de dibenedetto.Utilizando el análisis termomecánico (tma) ha podido observarse el fenómeno de la gelificación y se ha determinado mediante la técnica dsc el grado de conversión cuando el material gelifica. Con estos datos y con los cineticos obtenidos anteriormente se han podido construir los diagramas ttt (tiempo-temperatura-transformación).Se ha estudiado el fenómeno del envejecimiento físico en muestras parcialmente curadas de resina epoxi pura y de esta misma resina con diferentes proporciones de ctbn31.Se ha investigado la solubilización del plastificante contenido en el endurecedor por parte de los elastómeros y la solubilidad existente entre la base epoxi y los copolímeros. Mediante el análisis térmico-dinámico-mecánico (dmta) se ha observado la separacion de fases existentes en los diferentes sistemas estudiado.

resina de polièster insaturat, calorimetria diferencial d'escombrat, cinètica, curat, termoestable, polimerització, curado de resinas, poliéster insaturado, and anàlisi tèrmica

Se ha estudiado la eficiencia de diferentes sistemas de iniciación química y térmica del curado de resinas de poliéster insaturado. Mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC), se ha curado isotérmicamente y dinámicamente una resina de poliéster insaturado con peroxido de benzoilo como iniciador. Se ha calculado parámetros cinéticos por ajuste de los resultados calorimétricos, según diferentes métodos de análisis. Se ha establecido que método aporta mejores resultados. En curados dinámicos de varias resinas se ha investigado el efecto que provoca el tipo y la cantidad de promotor y de iniciador y en la iniciación y en el curado. Se ha estudiado la influencia del contenido de estireno y de la composición de la resina en el proceso de curado y en las propiedades del material curado, determinando la tg (DSC) y el modulo elástico (ensayos mecánicos de flexión). Se ha realizado un estudio de la degradación térmica de varias resinas por termogravimetría. Se ha determinado también el grado de conversión último mediante DSC y GPC. En curados isotérmicos de una resina con iniciador y diferentes tipos de promotor, se ha investigado la influencia del carácter nucleófilo de la amina y el tamaño de los sustituyentes en el mecanismo de iniciación Redox. Finalmente se ha investigado por DSC el mecanismo de inhibición de la hidroquinona y la influencia del contenido de hidroquinona en el curado y en los parámetros cinéticos del curado. A partir de los parámetros cinéticos obtenidos, se ha simulado el curado isotérmico, dentro y fuera del intervalo experimental de temperaturas utilizado para establecer la cinética.

reactores químicos multifásicos, equilibrio, cinética, hidratación catalítica, terbutil alcohol, and isobuteno

L'objectiu d'aquesta Tesi Doctoral és la modelització matemàtica del procés d'hidratació catalítica directa de isobutè a ter butanol sobre Amberlyst-15 en un reactor de llit fix escorregut en equicorrent descendent. La modelització s'ha dut a terme de forma fonamental, emprant les dades cinètiques, d'equilibri i de transport de matèria verificats en el laboratori a partir d'experiments independents. S'ha estudiat, en primer lloc, l'efecte de la concentració de producte (fins a 3 kmol/m3) sobre la cinètica, l'equilibri i la difusió intrapartícula en un marge de temperatures de 303 a 333 K .Els coeficients de transferència de matèria en la interfase gas líquid en el reactor de jaç fix escorregut, s'han determinat en un marge de velocitats superficials de 0.002 a 0.02 m/s per al líquid i de 0.005 a 0.05 m/s per al gas. D'aquesta forma, les dades experimentals comprenen diferents règims de flux del reactor (flux escorregut a flux polsant), el que ha permès estudiar l'efecte del canvi de règim sobre els coeficients. El nou model desenvolupat per a la hidratació de isobutè s'ha implementat en un programa informàtic que simula un reactor integral. La comprovació del model s'ha dut a terme per comparació entre les dades de reacció predites i les obtingudes experimentalment en un reactor a escala de laboratori. Finalment, s'ha estudiat la sensibilitat de la conversió de isobutè respecte als diferents paràmetres d'operació, fent especial èmfasi en l'efecte autocatalític de la reacció d'hidratació.

Resistencia hidrodinámica, Propulsión, Cinemática, Cinética, and Deportes

cinética, pseudorotaxano, máquina molecular, rotaxano, mecanismo de reacción, and Materias::Investigación::22 Física::2210 Química física::221003 Cinética química

El objetivo del proyecto de tesis doctoral es la realización de un estudio cinético y termodinámico de la formación de [2], [3] y [4]Pseudorotaxanos basados en ciclodextrinas. Concretamente se utilizarán surfactantes bolaform y gémini como ejes y a-CD como macrociclo. Se sintetizará un surfactante bolaform de tipo asimétrico para estudiar la isomería existente en pseudorotaxanos de orden superior y se estudiará la preferencia de la a-CD para formar el pseudorotaxano por cada uno de sus dos portales. La formación de pseudorotaxanos se ha ampliado a surfactantes gemini donde es posible la formación de dos estructuras tipo rotaxano: ensartado en las cadenas hidrocarbonadas del surfactante generando un pseudorotaxano con gran movilidad e insertado en el espaciador formando una estructura con gran estabilidad cinética. Los estudios cinéticos se realizarán mediante técnicas de resonancia magnética nuclear, mientras que los estudios termodinámicos, así como la caracterización de los complejos se realizará por espectroscopía UV-Vis, calorimetría (ITC), espectometría de masas y RMN.

resinas epoxi, macrociclos, porfirinas, éteres corona, iones metálicos, propiedades térmicas, cinética, magneto-susceptibilidade, and Materias::Investigación::22 Física::2210 Química física::221090 Química-física de polímeros

Esta Tesis muestra que es posible añadir nuevas características a materiales convencionales como las resinas epoxi mediante la utilización de puentes de unión (comúnmente denominados agentes entrecruzantes) específicos. Para ello, se utilizan agentes portadores de macrociclos (derivados de la porfirina, éteres corona y tetraazociclodecano) que complejan fuertemente diversos iones metálicos, lo que permite modificar la capacidad dieléctrica de las resinas, además de sus propiedades térmicas y mecánicas.Por ejemplo, las resinas modificadas de esta manera con hemina (portadora de un ion hierro) y porfirina de Zinc poseen la capacidad para orientarse en presencia de un campo magnético fuerte, en ausencia de rozamiento como, por ejemplo, sobre la superficie del agua. Debido a la importancia de las resinas epoxi en diversos campos de la industria,las expectativas de futuras aplicaciones industriales son amplias.

PAO, GAO, EBPR, SBR, Fósforo, Fosfatos, Polifosfatos, Glucógeno, PHA, VFA, Metabolismo, Modelo metabólico, Cambio metabólico, Recuperación de fósoro, PAO Tipo I, PAO Tipo II, Corto plazo, Largo plazo, Estequiometría, Cinética, Monod, and TECNOLOGIA DEL MEDIO AMBIENTE

[EN] Phosphorus is very important in life because it plays an essential role in biological processes. The main use of phosphorus is in the fertilizer industry in the form of phosphates. These phosphates come mainly from phosphate rocks which might be exhausted in 50-100 years. The overexploitation of phosphate rocks has resulted in decreased quality of reserves, and it has raised the cost of extraction, processing and shipping. Moreover, phosphorus coming from wastewater, phosphate rock dissolution, and soil with an excessive supply of fertilizer, is deposited on the surface water bodies causing a serious pollution problem called eutrophication. One of the systems most used to reduced phosphorus levels in the wastewater is the enhanced biological phosphorus removal (EBPR). This process involves capturing biologically, alternating between anaerobic oxic/anoxic conditions, the wastewater phosphorus through the phosphorus accumulating organisms (PAOs). However, one of the main problems of this process is that the glycogen accumulating organisms (GAOs) compete with PAOs for volatile fatty acids (VFA). Even though there have been many studies on the factors affecting competition between PAOs and GAOs, there are still many unanswered questions regarding the metabolism of PAOs when they lack energy reserves in the form of intracellular polyphosphates (poly-P) and its effect on the population dynamics of PAOs and GAOs in an activated sludge system. Therefore, the main goal of this dissertation is to study short- and long-term the metabolic behavior of the PAOs to different levels of poly-P; to analyze the population dynamics of microorganisms involved in the process EBPR; to model mathematically that metabolic behavior; and finally, to evaluate the possible recovery of phosphorus by extracting poly-P present in the PAOs. In the short- and long-term study was observed a metabolic shift correlates with the content in poly-P so that under low contents of poly-P the PAOs are able to behave as GAOs but without a significant development of the GAO population. Although, in both studies was observed the same metabolic behavior, from the microbiological point of view were observed some differences. In the short-term, the PAO Type II clearly showed the metabolic shift, while long-term were the PAO Type I. From the experiments performed, necessary expressions (stoichiometric and kinetic) were developed to include new behaviors observed (metabolic rate) in metabolic models existing today. Monod type expressions were developed and implemented on the model of the PAOs to represent the change between the typical stoichiometric parameters of PAO and GAO metabolism. The model was calibrated and validated showing the ability to correctly represent the metabolic change of PAOs under low concentrations of poly-P. When was observed that with low concentrations of poly-P the PAOs have the ability to change its metabolism, without the process was deteriorated by the development of the GAO population, two operating strategies were evaluated to obtain a stream rich in phosphorus to allow later retrieval. The strategies studied differed in the level of extraction of the poly-P from PAOs. In the first strategy, it was extracted less than 40 % of poly-P, while the second strategy, it came to extract more than 90 % of poly-P. The second strategy showed a higher extraction efficiency, achieving recover up to 81 % of the phosphorus present in the wastewater. As a result, of work performed four articles were generated, three of them published in journals of particular importance (2 in the journal Water Research and 1 in the journal Chemical Engineering Journal) constituting the main body of this thesis.

Cinética, Adsorción de humedad, Harina integral, Harina blanca, Salvado, Método isopiéstico-gravimétrico, and Isotermas de sorción de humedad (ISH)

En el presente trabajo de tesis doctoral se analiza la cinética de adsorción dehumedad de tres materias primas derivadas del trigo de uso frecuente en la industriapanadera: harina integral, harina blanca, y salvado (en su modalidad hoja). Se persigueampliar y actualizar el conocimiento científico existente de estos procesos en este tipode muestras, que es escaso.Para ello se ha optado por un método isopiéstico-gravimétrico, el cual empleacomo unidad funcional cápsulas herméticas de polipropileno (sorbostatos) que permitenque en su interior se produzcan los intercambios de humedad entre las muestras y lassustancias donadoras o aceptoras de moléculas de agua (sorbatos), que en este caso sonsoluciones salinas saturadas de actividad de agua (aw) conocida. Los sorbostatos sesometen a condiciones de temperatura controlada hasta que se equilibra el flujo demoléculas de agua entre las muestras y los sorbatos, momento en el se dice que se haalcanzado el equilibrio isopiéstico. Si se parte de muestras deshidratadas, el flujo demoléculas de agua se dirigirá desde los sorbatos hacia las muestras, y nosencontraremos en dinámicas de adsorción. Si por el contrario partimos de muestras consu contenido máximo de humedad, las muestras cederán agua a los sorbatos, en cuyocaso nos encontraremos con dinámicas de desorción. Las modificaciones que seproducen en el contenido de humedad de las muestras se registran mediante una balanzaanalítica de precisión. Finamente se obtienen datos de contenido en humedad de lasmuestras para una serie de aw conocidas.Los resultados se representan en un sistema de coordenadas cartesianascolocando en abscisas la aw y en ordenadas el contenido de humedad (m). A estasrepresentaciones se les llama isotermas de sorción de humedad (ISH). Para obtenerinformación válida y aplicable de forma continua en todo el rango posible (teóricamente,0 < aw < 1) se hace necesario obtener una función matemática que se ajustecorrectamente a los datos experimentales. Debido entre otros factores a la enormecomplejidad fisicoquímica que poseen los alimentos, cada uno tiene su propio patrón desorción, y por tanto su ISH propia y característica.Se ensayaron diez modelos matemáticos para obtener las ISH características decada una de las tres muestras, y con la finalidad de evaluar el efecto de la temperaturasobre los procesos de sorción se repitieron las experiencias a tres temperaturashabituales en el almacenamiento de los granos de trigo en nuestras latitudes (10 ºC, 20ºC y 30 ºC). Se inició el trabajo experimental determinando la humedad y la actividadde agua propias de las muestras experimentales, constatándose que se encuentran dentrodel grupo de alimentos de baja humedad (aw < 0,60)...

Deshidratación, Liofilización, Cinética, Ultrasonidos de potencia, Variables de proceso, Modelización, CalidadDehydration, Freeze drying, Kinetics, Power ultrasound: Process variables, Modeling, Quality, and TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

[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.