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[ES] Existen muchos estudios que relacionan el consumo regular de frutas con importantes beneficios para la salud. Esto es debido a la gran cantidad de fibra, vitaminas y otros compuestos bioactivos presentes en ellas, los cuales pueden ser de gran ayuda en la prevención de algunas enfermedades. En los últimos años, el consumidor se ha decantado por consumir productos con alto valor nutricional y, como consecuencia del estilo de vida actual, existe una alta demanda de productos con fácil manejo para su consumo. Algunos de los principales inconvenientes de las frutas son su estacionalidad y corta vida útil, por lo que resulta interesante ofrecer productos de fruta de alto valor nutritivo y sensorial, estables y fácil manejo. La liofilización es una técnica que permiten obtener productos altamente estables microbiológicamente, debido a su bajo contenido de humedad, y con una máxima calidad sensorial, nutritiva y funcional. Sin embargo, se trata de un proceso largo y energéticamente costoso. Con base a lo anterior, el objetivo de esta tesis ha sido seleccionar las mejores condiciones de liofilización para la obtención de dos productos de naranja, uno la propia torta liofilizada y otro el polvo obtenido por trituración de la misma. Así, la sección uno se centra en evaluar la influencia tanto del contenido de agua como de la composición en solutos de un producto naranja en algunas propiedades de la torta liofilizada y del polvo correspondiente. Las propiedades analizadas se seleccionaron teniendo en cuenta tanto la retención de los compuestos bioactivos, como la porosidad, el color y las propiedades mecánicas de la torta obtenida y del polvo conseguido tras su trituración, además de las propiedades de flujo del polvo y su comportamiento frente a la rehidratación. En base a los resultados obtenidos se ha podido concluir que el puré de naranja es más recomendable a los efectos de obtener un producto tipo snack crujiente y el zumo cuando se desee un polvo para rehidratar, en este caso evitando cualquier tratamiento térmico antes de la liofilización. En la sección dos, se ha estudiado el impacto de la temperatura del secado, 30 y 50 °C, sobre los compuestos bioactivos del producto obtenido a partir del zumo de naranja formulado con goma Arábiga y fibra de bambú, así como sobre las mismas propiedades antes descritas de la torta liofilizada y de su correspondiente producto en polvo. En este caso, además, se llevó a cabo una evaluación sensorial de los productos rehidratados. Los resultados obtenidos permiten recomendar 50°C para el secado de este producto por liofilización. Esta temperatura acorta el tiempo del proceso en un 64 %, favorece la extracción de la vitamina C sin afectar al contenido total de fenoles y carotenoides, mejora las propiedades mecánicas de las tortas y no afecta a la fluidez ni a la rehidratación del producto en polvo. Finalmente, en la sección tres, se ha trabajado en la aplicación de una solución analítica basada en la ley de Darcy para modelar la cinética de pérdida de agua durante la liofilización. La solución analítica debe complementarse con una solución numérica de las ecuaciones de Fourier para la transferencia de calor. El modelo se ha ajustado a la dinámica experimental de liofilización de un producto a base de naranja formulado a partir del zumo. La pseudo-permeabilidad de Darcy obtenida fue de 2,0X10-12 con un índice de desviación de la conducta ideal de 0,5. Las ecuaciones propuestas, resueltas con la pseudo-permeabilidad de Darcy ajustada y el índice de desviación ideal, permiten reproducir la dinámica de liofilización experimental del mismo producto a diferentes temperaturas., [CA] Existeixen molts estudis que relacionen el consum regular de fruites amb importants beneficis per a la salut. Això és degut a la gran quantitat de fibra, vitamines i altres compostos *bioactivos que es troben elles, els quals poden ser de gran ajuda en la prevenció d'algunes malalties. En els últims anys el consumidor s'ha decantat per consumir productes amb alt valor nutricional i, a conseqüència de l'estil de vida actual, existeix una alta demanda de productes amb fàcil maneig per al seu consum. Alguns dels principals inconvenients de les fruites són la seua estacionalitat i curta vida útil, per la qual cosa resulta interessant oferir productes de fruita d'alt valor nutritiu i sensorial, estables i fàcil maneig. La liofilització és una tècnica que permeten obtindre productes altament estables microbiologicament, a causa del seu baix contingut d'humitat, i amb una màxima qualitat sensorial, nutritiva i funcional. No obstant això, es tracta d'un procés llarg i energèticament costós. Amb base a l'anterior, l'objectiu d'aquesta Tesi ha sigut seleccionar les millors condicions de liofilització per a l'obtenció de dos productes de taronja, un la pròpia coca liofilitzada i un altre la pols obtinguda per trituració d'aquesta. Així, la primera part de la Tesi se centra en avaluar la influència tant del contingut d'aigua com de la composició en soluts d'un producte taronja en algunes propietats de la coca liofilitzada i de la pols corresponent. Les propietats a analitzar es van seleccionar tenint en compte tant la retenció dels compostos bioactius, com la porositat, el color i les propietats mecàniques de la coca obtinguda i de la pols aconseguida després de la seua trituració, a més de les propietats de flux de la pols i el seu comportament enfront de la rehidratació. Sobre la base dels resultats obtinguts s'ha pogut concloure que el puré de taronja és més recomanable a l'efecte d'obtindre un producte tipus snack cruixent i el suc quan es desitge una pols per a rehidratar, en aquest cas evitant qualsevol tractament tèrmic abans de la liofilització. En la segona part de la Tesi, s'ha estudiat l'impacte de la temperatura de l'assecat, 30 i 50 °C, sobre els compostos bioactius del producte obtingut a partir del suc de taronja formulat amb goma Aràbiga i fibra de bambú, així com sobre les mateixes propietats abans descrites de la coca liofilitzada i del seu corresponent producte en pols. En aquest cas, a més, es va dur a terme una avaluació sensorial dels productes rehidratats. Els resultats obtinguts permeten recomanar 50 °C per a l'assecat per liofilització d'aquest producte. Aquesta temperatura acurta el temps del procés en un 64%, afavoreix l'extracció de la vitamina C sense afectar el contingut total de fenols i carotenoids, millora les propietats mecàniques de les coques i no afecta a la fluïdesa ni a la rehidratació del producte en pols. Finalment, en la tercera part de la Tesi, s'ha treballat en l'aplicació d'una solució analítica basada en la llei de Darcy per a modelar la cinètica de pèrdua d'aigua durant la liofilització. La solució analítica ha de complementar-se amb una solució numèrica de les equacions de Fourier per a la transferència de calor. El model s'ha ajustat a la dinàmica experimental de liofilització d'un producte a base de taronja formulat a partir del suc. La pseudo-permeabilitat de Darcy obtinguda va ser de 2,0X10-12 amb un índex de desviació de la conducta ideal de 0,5. Les equacions proposades, resoltes amb la pseudo-permeabilitat de Darcy ajustada i l'índex de desviació ideal, permeten reproduir la dinàmica de liofilització experimental del mateix producte a diferents temperatures., [EN] There are many studies linking regular fruit consumption with important health benefits. This is due to the large amount of fibre, vitamins and other bioactive compounds found in them, which can be of great help in the prevention of some diseases. In recent years, consumers have become more inclined to consume products with high nutritional value and, as a consequence of today's lifestyle, there is a high demand for products that are easy to handle for consumption. Some of the main disadvantages of fruits are their seasonality and short shelf life, so it is interesting to offer fruit products of high nutritional and sensory value that are stable and easy to handle. Freeze-drying is a technique that makes it possible to obtain highly microbiologically stable products, due to their low moisture content, and with maximum sensory, nutritional and functional quality. However, it is a long and energy-intensive process. Based on the above, the aim of this Doctoral Thesis has been to select the best freeze-drying conditions for obtaining two orange products, one the freeze-dried cake itself and the other the powder obtained by crushing it. Thus, the first part of the Thesis focuses on evaluating the influence of both the water content and the solute composition of an orange product on some properties of the freeze-dried cake and the corresponding powder. The properties to be analysed were selected taking into account the retention of the bioactive compounds, the porosity, the colour and the mechanical properties of the cake obtained and of the powder obtained after grinding, as well as the flow properties of the powder and its behaviour against rehydration. Based on the results obtained, it can be concluded that orange puree is more recommendable for obtaining a crunchy snack-type product and juice when a powder for rehydration is desired, in this case avoiding any heat treatment before freeze-drying. In the second part of the Thesis, the impact of the drying temperature, 30 and 50 °C, on the bioactive compounds of the product obtained from orange juice formulated with gum Arabic and bamboo fibre, as well as on the same properties described above of the freeze-dried cake and its corresponding powdered product, has been studied. In this case, a sensory evaluation of the rehydrated products was also carried out. The results obtained allow to recommend 50°C for the freeze-drying of this product. This temperature shortens the processing time by 64 %, favours the extraction of vitamin C without affecting the total phenol and carotenoid content, improves the mechanical properties of the cakes and does not affect the flowability and rehydration of the powdered product. Finally, in the third part of the Thesis, we have studied the application of an analytical solution based on Darcy's law to model the kinetics of water loss during freeze-drying. The analytical solution must be complemented with a numerical solution of the Fourier equations for heat transfer. The model has been fitted to the experimental dynamics of freeze-drying an orange-based product formulated from the juice. The Darcy pseudo-permeability obtained was 2,0X10-12 with an index of deviation from ideal behaviour of 0,5. The proposed equations, solved with the adjusted Darcy pseudo-permeability and the ideal deviation index, allow to reproduce the experimental freeze-drying dynamics of the same product at different temperatures.

Hydraulic conductivity is a key parameter governing groundwater flow processes. In this work, hydraulic conductivity was upscaled with the objective of assessing the optimal value of the p-power parameter (of the power averaging upscaling approach) that minimizes the discrepancy between the capillary pressure calculated with fine hydraulic conductivity fields, and the capillary pressure computed with upscaled fields in a two-dimensional unsaturated infiltration problem. The analyses were framed in a probabilistic context, where hydraulic conductivity is conceptualized as a random process in space. Values of p in the interval [-1,1] to scale the hydraulic conductivity under four different infiltration rates were tested. Gaussian and non-Gaussian random hydraulic conductivity fields were analyzed. An optimum p between geometric and harmonic means was found for all the infiltration rates. As a result, the optimum p-power can diminish the capillary pressure error almost to the half, depending on the infiltration rate of the problem and the employed fields. Resumen: La conductividad hidr´aulica es un parametro clave en los procesos de flujo en el medio geol´ogico. En este trabajo, la conductividad hidr´aulica no saturada fue escalada con el objetivo de determinar el valor ´optimo del par´ametro p (del m´etodo de escalado basado en promedios de potencias) que minimice la diferencia entre la carga hidr´aulica media calculada empleando un campo de conductividades fino y la carga hidr´aulica media calculada con un campo de conductividades escalado en un problema bidimensional de infiltraci´on. Se emple´o un enfoque probabilistico en el que la conductividad hidr´aulica se entiende como un proceso aleatorio en el espacio. Para escalar los campos de conductividad hidr´aulica se probaron valores del par´ametro p que se encontraran dentro del intervalo [-1,1] y se trabajaron cuatro tasas de infiltraci´on diferentes. Campos Gaussianos y no Gaussianos de conductividad hidr´aulica fueros analizados. Se encontr´o que el valor ´optimo del par´ametro p se encuentra entre la media geom´etrica y la media armonica para cualquier tasa de infiltraci´on. Como resultado, valores ´optimos del parametro p pueden disminuir el error en la carga hidr´aulica casi a la mitad, dependiendo de la tasa de infiltraci´on del problema y el tipo de campos empleados. Maestría

Resumen Las empresas petroleras estudian el movimiento de aguas subterráneas para futuras búsquedas de campos de perforación o excavaciones a cielo abierto, también ha sido utilizada para la purificación del agua por medio de filtros de arena. En esta investigación se tuvo como objetivo determinar el comportamiento del flujo de agua en un medio poroso (arena). Una de las leyes más usadas para comprender este fenómeno es la Ley de Darcy, la cual dice que el caudal que atraviesa el medio poroso es directamente proporcional a las diferencias de presiones e inversamente proporcional a la distancia que debe atravesar el fluido. Se evaluó: gradiente de presión versus (caudal, diámetro y velocidad granel). Los resultados del modelo numérico se comparan con los resultados obtenidos experimentalmente para un permeámetro construido para este propósito. El modelo numérico planteado se utiliza para variar la geometría del permeámetro y determinar las mejores condiciones del funcionamiento. Abstract The oil companies study the movement of groundwater for future searches of drilling fields or open-pit excavations, it has also been used for the purification of water by means of sand filters. The objective of this research was to determine the behavior of the water flow in a porous medium (sand). One of the laws most used to understand this phenomenon is Darcy’s law, which says that the flow through the porous medium is directly proportional to the pressure differences and inversely proportional to the distance that the fluid must pass through. It was evaluated: pressure gradient versus (flow rate, diameter and bulk velocity). The results of the numerical model are compared with the results obtained experimentally for a permeameter constructed for this purpose. The numerical model proposed is used to vary the geometry of the permeameter and determine the best conditions of operation.

The oil companies study the movement of groundwater for future searches of drilling fields or open-pit excavations, it has also been used for the purification of water by means of sand filters. The objective of this research was to determine the behavior of the wáter flow in a porous medium (sand). One of the laws most used to understand this phenomenon is Darcy’s law, which says that the flow through the porous medium is directly proportional to the pressure differences and inversely proportional to the distance that the fluid must pass through. It was evaluated: pressure gradient versus (flow rate, diameter and bulk velocity). The results of the numerical model are compared with the results obtained experimentally for a permeameter constructed for this purpose. The numerical model proposed is used to vary the geometry of the permeameter and determine the best conditions of operation. Las empresas petroleras estudian el movimiento de aguas subterráneas para futuras búsquedas de campos de perforación o excavaciones a cielo abierto, también ha sido utilizada para la purificación del agua por medio de filtros de arena. En esta investigación se tuvo como objetivo determinar el comportamiento del flujo de agua en un medio poroso (arena). Una de las leyes más usadas para comprender este fenómeno es la Ley de Darcy, la cual dice que el caudal que atraviesa el medio poroso es directamente proporcional a las diferencias de presiones e inversamente proporcional a la distancia que debe atravesar el fluido. Se evaluó: gradiente de presión versus (caudal, diámetro y velocidad granel). Los resultados del modelo numérico se comparan con los resultados obtenidos experimentalmente para un permeámetro construido para este propósito. El modelo numérico planteado se utiliza para variar la geometría del permeámetro y determinar las mejores condiciones del funcionamiento.

This paper proposes the concept of variable-permeability effect and sets up the one-dimensional and two-dimensional non-Darcy well testing models. The finite difference algorithm is employed to solve the differential equations of the variable-permeability model, and the non-convergence of the numerical solutions is solved by using the geometric mean of permeability. The type curves of pressure and pressure derivative with variable-permeability effect are obtained, and sensitivity analysis is conducted. The results show that the type curves upturn in the middle and late sections, and the curves turn more upward with the severer of the variable-permeability effect. The severer the non-Darcy effect is, the less obviously the curve upturns caused by boundary effect. Furthermore, the boundary effect is increased by increasing the number of impermeable boundaries or decreasing the distance between the well and boundary.

Resumen: La llamada Ley de Darcy es una generalización afortunada sobre las condiciones del flujo de agua en arenas que ha sido extrapolada a materiales y condiciones que no se siguen necesariamente de su formulación original. Esta investigación tiene por objetivo la identificación de las condiciones en las que se cumple la Ley de Darcy y la verificación experimental de las condiciones en que no ocurre flujo. Los resultados de la investigación muestran primero, que la ley no es aplicable a los suelos cohesivos; segundo, que en materiales granulares cuyo diámetro es mayor que el de las arenas, la proporcionalidad de la velocidad de descarga y el gradiente hidráulico se mantiene hasta condiciones de velocidad muy elevadas, cuya ocurrencia en condiciones naturales es bastante improbable; y tercero, que la iniciación del flujo en un medio permeable requiere de una combinación particular de espesor del medio permeable, cabeza hidráulica externa y permeabilidad del material. Abstract: The so-called Darcy's law is a generalization lucky on the conditions of water flow in sand that has been extrapolated to materials and conditions that do not necessarily follow from its original formulation. The objective of this research is the identification of the conditions under which it Darcy's law is valid and the experimental verification of the conditions in which no flow occurs. The research results show that the law is not applicable to cohesive soils; that in granular materials with a diameter greater than that of the sands, the proportionality of the discharge velocity and the hydraulic gradient occurs even at relatively very high speed whose occurrence in natural conditions is unlikely; and that there is a given combination of length of the permeable medium, external head and permeability of the material required to initiate the flow of water through it. Maestría

La superficie bajo siembra directa (SD) se incrementa continuamente en la Republica Argentina. Existen trabajos que muestran una orientación preferencial de los poros en sentido horizontal cerca de la superficie de suelos bajo SD. El objetivo específico de este trabajo fue evaluar la conductividad hidráulica saturada del horizonte superficial en sentido vertical y horizontal en SD continua con descompactación (SDCD) respecto de un testigo de SD sin descompactacion (SDSD) para determinar la existencia de una orientación preferencial de los poros. El suelo donde se realizó el ensayo es un Argiudol típico de la Pampa Ondulada y la textura del horizonte superficial es franco-limosa. Los lotes estudiados tienen una historia de siete años bajo siembra directa. Los muestreos se realizaron al final del ciclo productivo de soja (Julio). Se planteó un diseño experimental completamente al azar, con los tratamientos SDSD y SDCD. Se determinó la conductividad hidráulica saturada (Ksat) en laboratorio y la densidad aparente en ambos tratamientos. La densidad aparente resultó significativamente mayor en el tratamiento SDCD. En ambos tratamientos los valores de Ksat fueron significativamente mayores en las muestras extraídas en sentido horizontal respecto de aquellas extraídas en sentido vertical. En SDSD los valores fueron 192,8 mm.h-1 y 7,0 mm.h--1, para muestras horizontales y verticales respectivamente, mientras que en SDCD fueron 145,5 mm.h-1 y 6,7 mm.h-1, respectivamente. No hubo diferencias significativas entre tratamientos para muestras extraídas en el mismo sentido. Esto nos permite afirmar que en el suelo estudiado existe una orientación preferencial de los poros en sentido horizontal cerca de la superficie bajo SD continua, y que el laboreo de descompactación no modificó dicha orientación. El laboreo de descompactacion produjo, al final del ciclo, un aumento significativo de la densidad aparente., The area under no tillage (NT) management increases continuously in Argentina. In some papers have been reported a preferential orientation of the soil pores in horizontal direction near the surface under NT. The aim of this work was to evaluate the saturated hydraulic conductivity (Ksat) of the superficial layer in vertical and horizontal direction in NT, with and without loosening practices, in order to determine the existence of a preferential orientation of the porous system. The studied plots had a seven years history under NT. A total randomized design with two treatments was used; NT with and without soil loosening practices (NT and NTLP, respectively). Ksat was determined in laboratory. Additionally, bulk density was measured. The Ksat was significantly higher in the samples extracted in horizontal direction than those extracted in vertical direction in both treatments (192.8 mm h-1 and 7.0 mm h-1 , respectively, for NT and 145.5 mm h-1 and 6.7 mm h-1 for NTLP). There were no significant differences between treatments for samples extracted in the same direction. This allows us to conclude that in the studied soil under NT a preferential orientation of pores exists in horizontal direction near to the surface, and that the soil loosening practices did not modify the above mentioned orientation., Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales