RIIIT - CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN

Evaluación de propiedades fisicoquímicas, bioactivas y sensoriales en la obtención del ajo negro (Allium sativum L.) Martínez-Castillo, J.I., Camarena-Beltrán, P.F., Loza-Ornelas, N., Baltazar-Vera J.C., Díaz-Cervantes E. Abraham-Juárez, M.R.

Articulos relacionados |

Abstract
Actualmente se conocen los beneficios a la salud que proporciona el consumo de ajo, sin embargo, existe una parte de la población a la que le disgusta su consumo por las molestias digestivas y gustativas principalmente. En este sentido, se han diseñado procesos postcosecha en el ajo con el fin de modificar sus propiedades sensoriales indeseables y proporcionar valor agregado; tal es el caso de la producción de ajo negro (AN). El objetivo fue estandarizar la obtención del AN en la empresa Chonajos, y evaluar sus propiedades fisicoquímicas, compuestos fenólicos y aceptación sensorial. Se evaluaron tres diferentes curvas de temperatura para la obtención del AN. Mediante una prueba sensorial se eligió la curva de temperatura No 2, que mostró la mayor aceptabilidad en los panelistas y que se utilizó como proceso de estandarización del AN. Durante el proceso de estandarización se evaluó el contenido de Solidos Soluble Totales (SST), pH, color, y Compuestos Fenólicos Totales (CFT). Los resultados de la estandarización del proceso de obtención del AN le proporcionan 8.49±0.27 mEAG/g BS de CFT, con a 51.56° Brix de SST, y pH de 3.44; además que el AN adquirió el color característico del producto, y por tanto una diminución en los parámetros CIEL*a*b* con respecto al AF. En cuanto al análisis sensorial se describió un sabor dulce y textura cremosa en el AN con respecto al ajo fresco (AF). Se concluye que el proceso de estandarización de AN permite obtener un producto con mejores cualidades nutracéuticas y mayor aceptabilidad sensorial con respecto al AF. Palabras clave: aceptabilidad sensorial; ajo fermentado; ajo negro; compuestos fenólicos.

Currently the health benefits provided by the consumption of garlic are known, however, there is a part of the population that dislikes its consumption mainly due to digestive and taste discomfort. In this sense, postharvest processes have been designed in garlic to modify its undesirable sensory properties and provide benefit value; such is the case of the production of black garlic (AN). The objective was to standardize AN production in the Chonajos company, and to evaluate its physicochemical properties, phenolic compounds, and sensory acceptance. Three different temperature curves were evaluated to obtain AN. Through a sensory test, temperature curve No 2 was chosen, which showed the greatest acceptability in the panelists and was used as the AN standardization process. During standardization process, the content of Total Soluble Solids (TSS), pH, color, and Total Phenolic Compounds (CFT) were evaluated. The results of the standardization of the AN obtaining process provide 8.49±0.27 mEAG/g BS of CFT, with 51.56° Brix of SST, and pH of 3.44; In addition, the AN acquired the characteristic color of the product, and therefore a decrease in the CIEL*a*b* parameters respect to AF. As for the sensory analysis, a sweet taste and creamy texture were described in AN compared to fresh garlic (AF). It is concluded that the AN standardization process allows obtaining a product with better nutraceutical qualities and greater sensory acceptability respect to AF. Key words: sensory acceptability; fermented garlic; black garlic; phenolic compounds.

Extracción asistida por ultrasonido/microonda y evaluación de las propiedades funcionales de compuestos bioactivos de cáscara de granada (Punica granatum L.) Valero-Mendoza, A.G., Meléndez-Rentería, N.P., Chávez-González, M.L., Flores-Gallegos, A.C., Govea-Salas, M., Wong-Paz, J.E. Zugasti-Cruz, A., Ascacio-Valdés, J.A.

Articulos relacionados |

Abstract
La granada (Punica granatum L.), es una fruta tropical y subtropical originaria de Asia que ha sido investigada en los últimos años, debido a los compuestos bioactivos que posee. Se estima que la industria del jugo de granada produce en todo el mundo aproximadamente 1.9 millones de toneladas métricas de cáscara de granada, como residuos agroindustriales, ya que sólo se utilizan los arilos y se deshecha la cáscara, que comprende alrededor del 50% del peso total de la fruta. Este residuo puede utilizarse, debido a que contiene una alta concentración de compuestos fenólicos, los cuales han demostrado poseer alta capacidad antioxidante, entre otras actividades biológicas tales como la antimicrobiana y la antiviral. En este trabajo se experimentaron tecnologías emergentes como el microondas, el ultrasonido y la tecnología híbrida de ambas técnicas; en la extracción de compuestos bioactivos de la cáscara de granada. Los resultados muestran que la extracción con tecnología híbrida consiguió el mayor contenido polifenólico (377.77 mg GAE/g de cáscara seca de granada). El análisis HPLC/MS/ESI mostró que la punicalagina, la punicalina y el ácido elágico son los compuestos mayoritarios presentes en dicha cáscara. Estos compuestos obtuvieron resultados positivos en los ensayos biológicos, a saber, la actividad antioxidante evaluada por los ensayos de DPPH y ABTS mostraron un resultado favorecedor con un 79.31% y 100%, respectivamente, de capacidad antioxidante. La actividad antimicrobiana con E. coli y Salmonella spp. resultó con diámetros de inhibición de 8.40 y 4.18 mm. También demostró tener un efecto para el estímulo de crecimiento de la bacteria Lactobacillus brevis. Para finalizar, los compuestos fenólicos recuperados de la cáscara de granada no mostraron actividad como resultado de los ensayos de toxicidad celular. Siendo todo este conjunto de resultados favorecedores y prometedores para la fabricación de productos en la industria farmacéutica, alimentaria y cosmética. Palabras clave: Tecnologías emergentes, Actividades biológicas, Aplicación industrial.

Pomegranate (Punica granatum L.) is a tropical and subtropical fruit native to Asia that has been researched in recent years due to the bioactive compounds it possesses. It is estimated that the pomegranate juice extraction processing industry produces approximately 1.9 million metric tons of pomegranate peel worldwide as agro-industrial waste since only the arils are used and the peel, which comprises about 50% of the total weight of the fruit, it is discarded. This residue can be used due to the higher content of the phenolic compounds, that has demonstrated high antioxidant capacity among other biological activities such as antimicrobial and antiviral. In this work, emerging technologies such as microwave, ultrasound, and hybridization of both techniques were experimented with for the extraction of bioactive compounds from pomegranate peel. The results show that extraction with hybrid technology yielded the highest polyphenolic content (377.77 mg GAE/g dried pomegranate peel). HPLC/MS/ESI analysis showed that punicalagin, punicalin, and ellagic acid are the major compounds present in the pomegranate peel. These compounds reveal positive results from the biological assays, namely the antioxidant activity evaluated by DPPH and ABTS assays, which showed a high antioxidant capacity with 79.31% and 100% respectively. As well as the antimicrobial activity with E. coli and Salmonella spp. with inhibition diameters of 8.40 mm and 4.18 mm. It also proved the influence on stimulating the growth of the bacterium Lactobacillus brevis. Finally, the phenolic compounds recovered from the pomegranate peel showed no activity as a result of the cell toxicity tests. Being all this set of results favorable and promising for the manufacture of products in the pharmaceutical, food, and cosmetic industries. Key words: Emerging technologies, biological activities, Industrial application.

Antioxidant effect of polyphenols extracted from pomegranate peel on vegetable oil/ethylcellulose-based oleogels Álvarez-Díaz, N.G., Michel-Michel, M.R., Aguilar-Zárate, P., Ascacio-Valdés, J.A., Wong-Paz, J.E., Muñiz-Márquez, D.B., Aguilar-Zárate, M.

Articulos relacionados |

Abstract
The objectives of the present work were to evaluate the use of polyphenols extracted from pomegranate peel as an antioxidant agent for the development of ethylcellulose based oleogels on vegetable oil and stablish the optimal amount of polyphenols necessary to preserve the oleogel oxidative stability and its mechanical properties. Pomegranate peel polyphenols (pp-polyphenols) were extracted and purificated, dehydrated and pulverized; their components were characterized by HPLC-MS/MS and the polyphenols was purified by HPLC-flash. Using Taguchi's methodology (orthogonal array L9 33), the factors ethylcellulose 45 cP (3, 6 and 12%), pp-polyphenols (0.05, 0.1 and 0.2%) and temperature (140, 150 and 160 °C) were evaluated on the oxidation of lipids produced during the oleogel elaboration process through peroxide and conjugated dienes methods and complemented with FTIR. Mechanical properties of the oleogels developed also were determined. Based on Taguchi's statistical model, the formulation with 3% EC and 0.1% pp-polyphenols and the thermal procedure at 160 °C for 2 hours was selected, under these conditions the greatest oxidation inhibition was obtained (up to 90%). The peroxides value determined in this sample (5.62 ± 0.4 mEq/kg) was within the limit allowed for edible vegetable oils (maximum 10 mEq/kg). It was determined that neither the addition of polyphenols nor the established thermal process altered the mechanical properties of the oleogels, regardless of the addition of pp-polyphenols. It was suggested to complement this work with the investigation of the synergism between pp-polyphenols and the components of the oleogel before suggesting a functionality or possible application. Keywords: oleogel; ethylcellulose; punicalagin; polyphenols.

Los objetivos del presente trabajo fueron evaluar el uso de polifenoles extraídos de la cáscara de granada como agente antioxidante para el desarrollo de oleogeles a base de etilcelulosa en aceite vegetal y establecer la cantidad óptima de polifenoles necesaria para preservar la estabilidad oxidativa del oleogel y sus propiedades mecánicas. Los polifenoles de cáscara de granada (pp-polifenoles) se extrajeron y purificaron (usando HPLC-flash), se deshidrataron y se pulverizaron; sus componentes se caracterizaron por HPLC-MS/MS. Utilizando la metodología de Taguchi (arreglo ortogonal L9 33), se evaluaron los factores etilcelulosa 45 cP (3, 6 y 12 %), pp-polifenoles (0.05, 0.1 y 0.2 %) y temperatura (140, 150 y 160 °C) sobre el oxidación de lípidos producidos durante el proceso de elaboración del oleogel mediante métodos de peróxidos y dienos conjugados y complementada con FTIR. También se determinaron las propiedades mecánicas de los oleogeles desarrollados. Los resultados mostraron que el principal polifenol identificado en la cáscara de granada fue la punicalagina (anómeros α y β). Con base en el modelo estadístico de Taguchi, se seleccionó la formulación con 3% de EC y 0.1% de pp-polifenoles y el procedimiento térmico a 160 °C durante 2 horas, ya que bajo estas condiciones se obtuvo la mayor inhibición de oxidación (hasta 90%). El índice de peróxidos determinado en esta muestra (5,62 ± 0,4 mEq/kg) estuvo dentro del límite permitido para aceites vegetales comestibles (máximo 10 mEq/kg). Se determinó que ni la adición de polifenoles ni el proceso térmico establecido alteraron las propiedades mecánicas de los oleogeles, independientemente de la adición de pp-polifenoles. Se sugirió complementar este trabajo con la investigación del sinergismo entre los pp-polifenoles y los componentes del oleogel antes de sugerir una funcionalidad o posible aplicación. Palabras clave: oleogel; etilcelulosa; punicalagina; polifenoles.

Extracción y caracterización parcial de polifenoles de cáscara, semilla y cotiledón de mango Ataulfo González-Sosa, A., Martínez-Ávila, G.C.G., Medina-Herrera, N., Tafolla-Arellano, J.C., Rojas-Molina, R.

Articulos relacionados |

Abstract
Los residuos del procesamiento de mango (cáscaras, cotiledón y semilla) tienen poca aplicación debido a que se descartan o son usados como piensos alimentarios. Sin embargo, se ha reportado que son fuente potencial de compuestos bioactivos. La cáscara ha sido el más estudiado, sin embargo, para la variedad Ataulfo el cotiledón y la semilla ha sido poco aprovechada por lo que representa una alternativa viable para su revalorización. Las condiciones de recuperación de pectina fueron usando una relación 1:40 peso/volumen y los polifenoles usando una relación 0.20 g/mL. La caracterización proximal se realizó de acuerdo con la AOAC, la capacidad antioxidante y FT-IR ATR de acuerdo con reportes previos. La cáscara de mango es la mejor fuente de polifenoles (58 mg/cáscara), siendo los polifenoles de la semilla los que tienen mayor capacidad antioxidante (IC50 98.18 ppm), con el FT-IR ATR se observa una reducción en la intensidad de las absorbancias (región 1610-1575, 1400-1300 y 1070-1020 cm-1), esto se atribuye a la recuperación de compuestos fenólicos y pectina de los residuos. Por ello, la semilla, el cotiledón y las cáscaras son fuente potencial de compuestos bioactivos que pueden tener múltiples aplicaciones. Palabras clave: pectina, DPPH•, FT-IT, análisis proximal, Ataulfo.

Mango processing residues (peels, kernel and seed) have little application because they are discarded or used as food feed. However, they have been reported to be potential sources of bioactive compounds. The peel has been the most studied, however, for the Ataulfo variety, the kernel and the seed have been little used, which is why it represents a viable alternative for its revaluation. Pectin recovery conditions were using a 1:40 weight/volume ratio and polyphenols using a 0.20 g/mL ratio. Proximal characterization was performed according to AOAC, antioxidant capacity, and FT-IR ATR in accordance with previous reports. The mango peel is the best source of polyphenols (58 mg/DM), being the polyphenols of the seed the ones with the highest antioxidant capacity (IC50 98.18 ppm) and with the FT-IR ATR a reduction in the intensity of the absorbances (region 1610-1575, 1400-1300 and 1070-1020 cm-1), this is attributed to the recovery of phenolic compounds and pectin from the residues. Therefore, the seed, the stone and the shells are a potential source of bioactive compounds that can have multiple applications. Keywords: pectin, DPPH•, FT-IR, proximal analysis, Ataulfo.

Caracterización fisicoquímica de un polvo de Ardisia compressa Kunth usado para elaborar productos de panificación Vargas-Santos, R.L., Hilario-Medina, S., Torres-Rodríguez, A., Vázquez-Sánchez, A.Y.

Articulos relacionados |

Abstract
El acáchul (Ardisia compressa Kunth) es un arbusto silvestre que crece en regiones tropicales y subtropicales del país. Diversas investigaciones han demostrado que los frutos poseen una alta capacidad antioxidante, relacionada con su alto contenido de antocianinas y compuestos fenólicos. El objetivo de esta investigación fue buscar alternativas de consumo a partir de la obtención y caracterización fisicoquímica de un polvo de los frutos deshidratados de acáchul para posteriormente ser utilizado como ingrediente en la elaboración de dos productos de panificación tales como los polvorones y galletas integrales enriquecidas con harina de amaranto, la metodología experimental consistió en deshuesar la fruta y separar la semilla para así secar por separado, la pulpa se colocó en charolas de aluminio y se introdujo en un horno de convección por 40 horas a 60 °C. La pulpa deshidratada fue molida en la licuadora hasta obtener un polvo homogéneo, el cual fue conservado en ausencia de luz y humedad. Se caracterizo al fruto y el polvo deshidratado con base a °Brix, pH, acidez titulable (AT), azucares y humedad. En la elaboración de los productos de panificación se realizaron tres formulaciones con diferente porcentaje de polvo de acáchul, para los polvorones se utilizaron tres formulaciones: 1. PF1 (1.04%), PF2 (2.6%), PF3 (5.04%). En el caso de las galletas integrales se utilizó GIF1 (5.7%), GIF2 (11.5%), GIF3 (19.2%), respectivamente. Para los polvorones de acáchul la formulación PF3 fue la adecuada ya que tenía un color y sabor característico al fruto y en las galletas integrales la que tuvo mejor aceptación fue la formulación GIF2. Se realizó un análisis sensorial respecto a los atributos: color, aroma, textura y sabor (ácido y dulce) y la satisfacción global. En el caso de los polvorones se obtuvo un 95% en la aceptabilidad global en las categorías bueno y excelente mientras que para el caso de las galletas integrales fue una aceptabilidad del 38%. Estos resultados demuestran que los productos fueron percibidos por los consumidores con un gran porcentaje de aceptación. Por lo tanto, representan una opción saludable como alimentos funcionales y muy prometedor consumo en el mercado. Palabras Clave: Acáchul (Ardisia compressa Kunth), análisis sensorial, caracterización fisicoquímica.

The acáchul (Ardisia compressa Kunth) is a wild shrub that grows in tropical and subtropical regions of the country. Various investigations have shown that the fruits have a high antioxidant capacity, related to their high content of anthocyanins and phenolic compounds. The main objective of this research was to look for consumption alternatives from the obtaining and physicochemical characterization of a powder of the dehydrated fruits of acáchul to later be used as an ingredient in the elaboration of two bakery products such as Polvorones and enriched integral biscuits. with amaranth flour, the experimental methodology consisted of pitting the fruit and separating the seed to dry separately, the pulp was placed in aluminum trays and dehydrated in a convection oven for 40 hours at 60 °C. The dehydrated pulp was ground in a blender until a homogeneous powder was obtained, which was preserved in the absence of light and humidity. The fruit and the dehydrated powder were characterized based on °Brix, pH, titratable acidity (TA), sugars and humidity. The dehydrated pulp was ground in the blender until obtaining a homogeneous powder, which was preserved in the absence of light and humidity, to proceed with the preparation of the bakery products, three formulations were made with different percentages of acáchul powder, in the case of the integral cookies, 5.7% was used for formulation 1, formulation 2 (11.5%), formulation 3 (19.2%), respectively. For the acáchul Polvorones, test 3 was appropriate since it had a color and flavor characteristic of the fruit, and test 2 was accepted for the whole-grain cookies. A sensory analysis was carried out regarding the attributes: color, aroma, texture, and flavor (Sour and sweet) and overall satisfaction. In the case of the shortbread, a 95% overall acceptability was obtained in the good and excellent categories, and in the case of whole-grain cookies, an acceptability of 38%. These results show that the products were perceived by consumers with a high percentage of acceptance. Therefore, they represent a healthy option as functional foods and very promising consumption in the market. Key Words: Acáchul (Ardisia compressa Kunth), physicochemical characterization, sensory evaluation.

Análisis comparativo del Índice Entrópico en Bases de Datos Utilizando la Entropía de Tsallis y Renyi en Árboles de clasificación C4.5 De la Cruz-García, J.S., Ramírez-Arellano, A.

Articulos relacionados |

Abstract
El aprendizaje automático brinda a los sistemas la capacidad de aprender con base a la experiencia. Esto se logra mediante la generación de modelos de aprendizaje automático. Uno de los modelos más usados es el aprendizaje supervisado, el cual emplea modelos de clasificación que permiten que un programa informático aprenda de los datos de entrada para obtener clasificaciones. Los datos de entrada y salida son etiquetados para su clasificación, proporcionando una base de aprendizaje para el procesamiento futuro de datos. El algoritmo C4.5 se utiliza para obtener modelos de clasificación (de una base de datos), llamados árboles de decisión. Este algoritmo utiliza el concepto de entropía definido por Shannon para calcular la relación de ganancia. En este estudio se usan las entropías de Tsallis y Renyi (en lugar de Shannon) para construir un árbol de decisiones. En trabajos anteriores, estas entropías han mostrado mejores resultados que Shannon. Estas entropías tienen un parámetro adicional q que se usa para afectar las distribuciones de probabilidad. Esta investigación se centra en desarrollar un método que obtiene el valor de q que se aplicará para calcular la relación de ganancia de información en el algoritmo C4.5 mediante entropías de Tsallis y Renyi. El método obtiene una representación de red a partir de una vista minable; luego, se calcula el algoritmo de cobertura de cajas para obtener el número mínimo de cajas para cubrir la red. El cálculo del parámetro q dependerá de la cobertura mínima de la red. Los resultados muestran que el método para obtener q en algunos casos mejora la clasificación y en otros no la demerita, en comparación con el algoritmo C4.5 clásico. Palabras clave: Algoritmo C4.5, Tsallis, Renyi, entropías paramétricas, índice entrópico.

Machine learning gives to the systems the ability to learn from experience. This is achieved through the generation of machine learning models. One of the most widely used models is supervised learning, which employs classification models that allow a computer program to learn from the input data to obtain classifications. Input and output data are labelled for classification, providing a learning base for future data processing. The C4.5 algorithm is used to obtain classification models (from a database), called decision trees. This algorithm uses the concept of entropy defined by Shannon to calculate the gain ratio. In this study Tsallis and Renyi entropies (instead of Shannon) are used to construct a decision tree. In previous works, these entropies have shown better results than Shannon. These entropies have an additional parameter q that is used to affect the probability distributions. This research focuses on developing a method that obtains the value of q that will be applied to compute the information gain ratio in the C4.5 algorithm using Tsallis and Renyi entropies. The method obtains a network representation of the database; then, the box-covering algorithm is computed to obtain the minimum number of boxes to cover the network. The calculation of the parameter q will depend on the minimum network coverage. The results show that the method to obtain q in some cases improves the classification and in some cases does not detract from it compared to the classical C4.5 algorithm. Keywords: Algorithm C4.5, Tsallis, Renyi, parametric entropies, entropic index.

Modelos de demanda de electricidad en tiempo continuo y en tiempo discreto Arenas-López, J.P., Martínez-Martínez, J.L., Badaoui, M., Mota-Palomino, R.O.A.

Articulos relacionados |

Abstract
En general, los sistemas eléctricos de potencia se encuentran expuestos a diversas fuentes de incertidumbre, dentro de las cuales destaca el comportamiento de la demanda de electricidad. Si bien se ha recurrido tradicionalmente a metodologías de pronóstico para anticipar las decisiones operativas, siempre existen variaciones que deben ser consideradas para evaluar su impacto. El objetivo de este estudio es mostrar el desempeño de dos metodologías para el modelado de la demanda de electricidad de un sistema eléctrico a partir de dos enfoques: uno en tiempo continuo y otro en tiempo discreto, presentando su aplicación para el modelado de la demanda de electricidad de corto plazo del Sistema Interconectado Nacional Mexicano. El modelo continuo es construido como una combinación del proceso de Ornstein-Uhlenbeck y una función determinista, mientras que el modelo discreto es obtenido mediante un proceso Autorregresivo Integrado de Medias Móviles Doble Estacional. Los resultados obtenidos muestran que los modelos captan adecuadamente el comportamiento de la demanda y pueden brindar información sobre las posibles realizaciones de escenarios de acuerdo con las características aleatorias particulares del conjunto de datos. Palabras clave: Demanda de electricidad, series de tiempo, ecuaciones diferenciales estocásticas.

In general, power systems are exposed to various sources of uncertainty, among which the behavior of electricity demand stands out. Although forecasting methodologies have traditionally been used to anticipate operational decisions, there are always variations that must be considered in order to assess their impact. The objective of this study is to show the performance of two methodologies for modelling the electricity demand of an electricity system from two approaches: one in continuous time and the other in discrete time, presenting their application to the modelling of the short-term electricity demand of the Mexican National Interconnected System. The continuous model is constructed as a combination of the Ornstein-Uhlenbeck process and a deterministic function, while the discrete model is obtained by means of an Integrated Autoregressive Double Seasonal Moving Average process. The results obtained show that the models adequately capture demand behavior and can provide information on possible scenario realizations according to the particular random characteristics of the data set. Keywords: Electricity demand, time series, stochastic differential equations.

Perfiles transitorios de tensión en líneas híbridas y cables de potencia de alta tensión de corriente directa Calderón-Cruz, C.I., Hernández-Flores, V.H., Tejada-Martínez, C., Espino-Cortés, F.P., Nuricumbo-Guillén, R.

Articulos relacionados |

Abstract
Ante el crecimiento de la demanda de energía eléctrica, las líneas de transmisión deberán aumentar su capacidad. Una opción para atender esta necesidad es el trasmitir con sistemas de corriente directa en alta tensión (HVDC por sus siglas en inglés), las cuales en muchos casos también han demostrado ser la opción de transmisión más adecuada para la integración de las energías renovables a la red eléctrica. Aunque esta tecnología no es nueva, se puede considerar que su aplicación aún no ha sido adoptada a gran escala, por lo que todavía existen fenómenos que requieren ser estudiados para identificar cómo pueden afectar el funcionamiento de los sistemas HVDC. Uno de los fenómenos que se requiere seguir estudiando es el comportamiento transitorio en este tipo de líneas. En este trabajo, se propone utilizar perfiles de tensión para determinar sobretensiones internas que ocurren en líneas de sistemas HVDC. Aplicando la transformada numérica inversa de Laplace de manera sucesiva se determina la tensión transitoria sobre toda la longitud de sistemas de transmisión de corriente directa, incluyendo líneas aéreas hibridas y cables de potencia. Se modelan dos fenómenos transitorios, una falla a tierra y una descarga atmosférica. Los resultados muestras condiciones de sobretensión que pueden ocurrir en puntos intermedios de la línea, algo que no suele ser investigado en simulaciones típicas con el uso de paquetes comerciales para el análisis de transitorios electromagnéticos. Palabras Clave: Inducción electromagnética, HVDC, CSC, Línea híbrida, Transitorios electromagnéticos, Perfiles de tensión.

As the demand for electricity grows, transmission lines will have to increase their capacity. One option to meet this need is to transmit with high voltage direct current (HVDC) lines, which in many cases have also proven to be the most suitable transmission option for the integration of renewable energies into the power grid. Although this technology is not new, it can be considered that has not yet been adopted on a large scale, so there are still unexplained phenomena that can studied to identify the operation of HVDC systems. One of the phenomena that requires further studies is the transient behavior in this type of line. In this work it is proposed to use voltage profiles to determine internal overvoltages that occur in HVDC system lines. By applying the inverse numerical Laplace transform (NLT) in succession the transient voltage over the entire length of direct current transmission systems, including hybrid overhead lines and power cables, is determined. Two transient voltage profiles are modelled a ground fault and an atmospheric discharge. The results show overvoltage conditions that can occur at intermediate points on the lines, which is not usually investigated in typical simulations using commercial electromagnetic transients analysis packages. Keywords: Electromagnetic Induction, HVDC, CSC, Hybrid line, Electromagnetic transients, Voltage profiles.

Modelo Sistémico para el estudio de variables biomecánicas que influyen en el desarrollo de úlceras por presión Alemán-Pérez, A., Araujo-Monsalvo, V.M., Hernández-Simón, L.M., Gayol-Mérida, D.A., Domínguez-Hernández, V.M., Hernández-Aguilar, C., Martínez-Coria. E., Luna-Méndez, M.

Articulos relacionados |

Abstract
En el presente estudio se aborda el problema de las úlceras por presión, las cuales son lesiones en la piel, derivadas de algún padecimiento o condición que implique falta de movimiento o de percepción sensorial. Su aparición genera repercusiones tanto en el deterioro de la salud como psicológicas, familiares, económicas y sociales. El objetivo de esta investigación es desarrollar un modelo Sistémico que permita el estudio de las variables que influyen en el desarrollo de dichas lesiones. La hipótesis del trabajo es que se encontrará que al menos uno de estos factores presente influencia estadísticamente significativa en los indicadores de riesgo de daño. El proceso de investigación se llevó a cabo utilizando la Metodología Sistémica Transdisciplinaria. mediante la cual se pudieron identificar las variables a estudiar que fueron: Índice de Masa Corporal, tipo de tejido y daño previo y se analizó cómo se relacionan en el proceso de formación de lesiones. Durante la fase experimental se desarrolló un modelo Biomecánico por medio del Método del Elemento Finito, en el que se consideraron diferentes niveles para el IMC (delgado, estándar y obeso), el tipo de tejido (hueso, músculo, grasa y piel) y el daño (6 niveles con base en la clasificación NPUAP de las úlceras por presión). Los valores de esfuerzos y desplazamientos se eligieron como indicadores de riesgo de daño en el tejido. Se realizó un ANOVA multifactorial y prueba de Múltiples Rangos tanto para esfuerzos como para desplazamientos y los resultados indican que las tres variables tienen influencia estadísticamente significativa para ambos indicadores. Se llegó a la conclusión de que se pueden utilizar modelos de este tipo para evaluar superficies, materiales y diseños de superficies de soporte, dando la posibilidad de generar más opciones para los usuarios y contribuir en la prevención de las úlceras por presión. Palabras clave: Método del Elemento Finito, Metodología Transdisciplinaria, Úlceras por presión.

This study addresses the problem of pressure ulcers, which are skin lesions resulting from a disease or condition involving lack of movement or sensory perception. Their appearance generates repercussions in terms of health, psychological, family, economic and social deterioration. The aim of this research is to develop a systemic model that allows the study of the variables that influence the development of these injuries. The hypothesis of this work is that at least one of these factors will be found to have a statistically significant influence on the injury risk indicators. The research process was carried out using the Transdisciplinary Systemic Methodology, by means of which the variables to be studied were identified. Body Mass Index, type of tissue and previous damage, and how they are related in the process of injury was analyzed. During the experimental phase, a Biomechanical model was developed using the Finite Element Method, in which different levels for BMI (thin, standard and obese), tissue type (bone, muscle, fat and skin) and the damage (6 levels based on the NPUAP classification of pressure injuries) were considered. Stress and displacement values were chosen as indicators of risk of tissue damage. A multifactorial ANOVA and Multiple Range test were performed for both efforts and displacements and the results indicate that all three variables have a statistically significant influence for both indicators. It was concluded that models of this type can be used to evaluate surfaces, materials and support surfaces designs, giving the possibility to generate more options for users and contribute to the prevention of pressure ulcers. Key words: Finite Element Method, Transdisciplinary Methodology, Pressure Ulcers.

Aplicación del método de Series de Potencias del Parámetro Espectral para el análisis numérico de la propagación de ondas de radio en la ionosfera no homogénea estratificada sin aplicación de fuerzas a las cargas Vega, R., Rabinovitch-Likhtman, V., Castillo-Pérez, R.

Articulos relacionados |

Abstract
El trabajo está dedicado al análisis de la estructura de los modos de propagación de ondas de radio en la atmósfera estratificada teniendo en cuenta la reflexión de las capas ionosféricas. Se considera la ecuación de dispersión correspondiente a la simulación de la propagación en la atmósfera por la capa de aire y el semiespacio de plasma reflectante (ionosfera no homogénea estratificada sin aplicación de fuerzas a las cargas). Se propone el uso del método de Series de Potencias del Parámetro Espectral (SPPS por sus siglas en inglés) para el análisis de la propagación de ondas de radio en la ionosfera ya que muestra buen desempeño en la solución del problema que surge en este modelado teórico en comparación con otros métodos numéricos. Se obtienen resultados numéricos como los números de onda de los modos de propagación para las diferentes capas ionosféricas reflectantes con la posibilidad de analizar la variación del número de onda en función de la altura de la ionosfera de una forma prácticamente arbitraria a una frecuencia dada. Palabras clave: Atmósfera, estructura de modo, números de onda, onda de radio, propagación.

The paper is devoted to the analysis of the mode structure of radio wave propagation modes in the stratified atmosphere considering the reflection from the ionospheric layers. The dispersion equation corresponding to the simulation of propagation in the atmosphere through the air layer and the reflecting plasma half-space (non-homogeneous stratified ionosphere without the application of forces to the charges) is considered. The use of Spectral Parameter Power Series (SPPS) method is proposed for the analysis of radio wave propagation in the ionosphere as it shows good performance in solving the problem arising in this theoretical modeling compared to other numerical methods. Numerical results are obtained as the wavenumbers of the propagation modes for the different reflecting ionospheric layers with the possibility to analyze the wavenumber variation as a function of ionosphere height in a practically arbitrary way at a given frequency. Keywords: Atmosphere, mode structure, propagation, radio wave, wave numbers.

Análisis de la temperatura e intensidad luminosa de distintas fuentes de luz usadas en un proyector casero de película 8 mm Castro-Aguayo, S., Medel-Ruíz, C.I., Casillas-Rodríguez, F.J., Sevilla-Escoboza, J., Mora-González, M.*

Articulos relacionados |

Abstract
En este trabajo son analizadas las características de intensidad luminosa y temperatura de operación producidas por las siguientes fuentes de iluminación: una lámpara de tungsteno y arreglos de diodos emisores de luz (LEDs, por sus siglas en inglés); las cuales son aplicadas en un proyector de película de 8 mm tipo doméstico. Las mediciones fueron realizadas durante la operación normal de proyección utilizando un termómetro infrarrojo de no-contacto y un fotodetector de silicio. Los resultados obtenidos muestran que la lámpara de tungsteno genera la temperatura más alta (localizada en el mecanismo de iluminación) y produce la mayor intensidad luminosa, registrando una atenuación espectral para el rango de infrarrojos. Las fuentes de luz tipo LED mostraron ventajas en el diseño del acoplamiento implementado, ya que ocupan poco espacio, son más eficientes al consumir menos energía y no producen calor en exceso. Lo anterior es importante cuando se busca evitar daños a la integridad física de las películas, además de preservar la calidad de las imágenes de proyección. El uso de fuentes de iluminación tipo LED acopladas adecuadamente en este tipo de proyectores, reduce considerablemente la temperatura a la cual se exponen las películas, posibilitando además su transferencia a formatos digitales actuales mediante el uso de cámaras CCD. Palabras clave: LED, lente condensadora, sistema de proyección, 8 mm, súper 8.

In this work, the characteristics of light intensity and operating temperature produced by the following illumination sources are analyzed: a tungsten light source and by light-emitting diode (LED) arrangements, which are applied in an 8 mm domestic-type film projector. The temperature and light intensity parameters of the sources were measured during normal projection operation using a non-contact infrared thermometer and a silicon photodetector. From the obtained results, it was shown that the tungsten lamp is the source that generates the highest localized temperature in the lighting mechanism of the projector and the highest light intensity, but with spectral attenuation in the infrared range. LED light sources revealed advantages in the implemented coupling design because of occupying less space, being more efficient by consuming less energy and not generating excess heat. Important characteristics when trying to avoid damage to the physical integrity of the films, in addition to preserve the quality of the projected images. The use of LED lighting sources with a suitable coupling in this type of projectors, considerably reduces the temperature in the exposed films and allows their transfer to current digital formats using CCD cameras. Keywords: LED, condensed lens, projection system, 8 mm, super 8.

Modelo matemático para estimar el coeficiente de dispersión asociado al tamaño de partícula para el diseño de sedimentadores primarios para el tratamiento de aguas residuales industriales Martínez-González, G.M.*, Ramos-Corral, J.M., Barrera-Calva, E., Jiménez-Islas, H., López-González, M.L.

Articulos relacionados |

Abstract
Los sedimentadores de aguas residuales son muy utilizados en los tratamientos primarios y secundarios. En este trabajo se experimentó en un sedimentador para aguas residuales industriales preparadas con tierra con un tamaño de partícula de 0.1 mm y 0.05 mm, se determinaron los sólidos suspendidos totales (SST) con la Norma Mexicana NMX-AA-034-SCFI-2015, a varios tiempos y diferentes alturas de la columna de sedimentación. Se modeló usando la ley de Stokes para el cálculo de la velocidad de las partículas y la ley de Fick con las condiciones de frontera, resolviendo la ecuación con el método numérico de Runge-Kutta de cuarto orden y con estimación de parámetros por medio de mínimos cuadrados, para conocer el coeficiente de dispersión D_E, obteniéndose un coeficiente de dispersión de 0.00799998 m2/s para 0.1 mm y de 0.00150000 m2/s para 0.05 mm y con el coeficiente de dispersión se obtuvo el perfil de sedimentación de los SST. Posteriormente, se diseñó un sedimentador para aguas residuales industriales, con un caudal de 1235.865 m3/día y con una eficiencia de remoción de sólidos suspendidos totales hasta del 70%. Los parámetros que se analizaron para conocer el desempeño del sedimentador primario fueron: área, diámetro, volumen y profundidad efectiva del sedimentador primario. Se encontró que el coeficiente de dispersión se incrementa al aumentar el tamaño de partícula, disminuyendo las dimensiones del sedimentador. En el caso de un tamaño de partícula menor, el coeficiente de dispersión disminuye y las dimensiones del sedimentador primario aumentan. Se modelaron los datos de SST reportados en literatura de tratamiento de aguas residuales industriales, obteniendo el coeficiente de dispersión y se diseñaron los sedimentadores primarios, encontrando resultados muy similares de los parámetros de diseño obtenidos por los autores. Por lo tanto, se reporta el método de diseño de sedimentadores primarios basado en el modelo propuesto como una innovación tecnológica que puede aplicarse en las industrias para el tratamiento de sus aguas residuales industriales, eliminando posibles errores visuales del diseño tradicional. Palabras clave: Agua residual, diseño, modelamiento, sedimentador primario.

Wastewater settlers are widely used in primary and secondary treatments. This work experimented in a settler for industrial wastewater prepared with earth with a particle size of 0.1 mm and 0.05 mm, the total suspended solids (TSS) were determined with the Mexican Standard NMX-AA-034-SCFI-2015, at various times and different heights of the sedimentation column. It was modeled using Stokes' law for the calculation of particle velocity and Fick's law with boundary conditions, solving the equation via fourth-order Runge-Kutta numerical method together with estimation of parameters via least squares, to know the coefficient of dispersion D_E, obtaining a dispersion coefficient of 0.00799998 m2/s for 0.1 mm and 0.00150000 m2/s for 0.05 mm and with the dispersion coefficient the sedimentation profile of the TSS was obtained. Subsequently, a settler was designed for industrial wastewater, with a flow rate of 1235,865 m3/day and with a total suspended solids removal efficiency of up to 70%. The parameters that were analyzed to know the performance of the primary settler were: area, diameter, volume, and effective depth of the primary settler. We found that the coefficient of dispersion increases with increasing particle size, decreasing the dimensions of the settler. In the case of a smaller particle size, the dispersion coefficient decreases and the dimensions of the primary settler increase. The TSS data reported in industrial wastewater treatment literature were modeled, obtaining the dispersion coefficient and the primary settlers were designed, finding very similar results of the design parameters obtained by the authors. Therefore, the primary settler design method based on the proposed model is reported as a technological innovation that can be applied in industries for the treatment of their industrial wastewater, removing possible visual errors of the traditional design. Keywords: Design, modelling, primary settlers, wastewater.

Desarrollo de un sistema de información para la adquisición y visualización de señales bioeléctricas Jarillo-Silva, A.*, Santiago-Martínez, L.F., Gómez-Pérez, V.A., Hernández-Miguel, I.U., Marín-Urías, L.F.

Articulos relacionados |

Abstract
Hoy en día las señales bioeléctricas toman más y más importancia en el desarrollo de aplicaciones. En el área de la Interacción Humano Computadora (IHC) es de gran importancia, ya que para evaluar la experiencia del usuario se requiere conocer el estado cognitivo y afectivo de los usuarios al interactuar con un sistema. Para determinar el estado cognitivo y afectivo de un sujeto se emplean técnicas basadas en la percepción, en respuestas fisiológicas y de manera subjetiva, en el caso de respuestas fisiológicas se consideran señales como; ritmo cardíaco, presión sanguínea, actividad del cerebro, actividad de la piel, entre otras. Sin embargo, uno de los grandes retos es el desarrollo de sistemas de información bioeléctrica de software libre, es decir que se encuentre disponible el código fuente para su estudio, modificación, distribución y mejoramiento. Además, estos sistemas deben integrar sensores bioeléctricos de diversas tecnologías de arquitectura abierta, por otra parte, el sistema debe permitir el procesamiento, almacenamiento y visualización de la información bioeléctrica. En este trabajo se describe el desarrollo de un sistema de información bioeléctrica, que por un lado tenga la capacidad de acondicionar diferentes tecnologías de sensado, y por otro sea capaz de acondicionar, almacenar y visualizar la información que proporcionan los mismos, además de generar reportes y registrar información personal y clínica de los sujetos de prueba. Para el desarrollo de esta propuesta se utilizó la arquitectura de software Modelo Vista Controlador (MVC), entre las tecnologías para el proceso de desarrollo están: Java, MySQL y lenguaje C. Los resultados obtenidos establecen que es posible desarrollar un sistema de información capaz de acondicionar sensores bioeléctricos de diferentes tecnologías y permitir visualizar y almacenar las señales de cada sensor, además de integrar un módulo de reportes y expediente de usuario. Finalmente, los resultados de las pruebas preliminares para validar la funcionalidad y usabilidad demuestran que el sistema es funcional y usable. Por lo tanto, se concluye que al emplear una arquitectura modular y siguiendo la metodología propuesta es posible desarrollar un sistema de información bioeléctrica que satisfaga las necesidades de la comunidad científica. Palabras clave: Señales bioeléctricas, adquisición de datos, software.

Nowadays bioelectric signals take more and more importance in the development of apps. In the area of Human Computer Interaction (HCI) it is of great importance, for evaluating the user experience is necessary to know the cognitive and affective state of the users when interacting with a system. To determine the cognitive and affective state of a subject, techniques based on perception, physiological responses and subjectively are used. In the case of physiological responses, signals such as; heart rate, blood pressure, brain activity, skin activity, among others. However, one of the great challenges is the development of free software bioelectrical information systems, meaning the source code is available for study, modification, distribution and improvement. In addition to this, these systems must integrate bioelectric sensors of various open architecture technologies, on the other hand, the system must allow the processing, storage and visualization of bioelectric information. This paper describes the development of a bioelectrical information system, which on the one hand has the ability to condition different sensing technologies, and on the other hand it is capable of conditioning, storing and displaying the information provided by them, in addition to generating reports. and record personal and clinical information of the test subjects. For the development of this proposal, the Model View Controller (MVC) software architecture was used, among the technologies for the development process are: Java, MySQL and C language. The results obtained establish that it is possible to develop an information system capable of conditioning bioelectric sensors of different technologies and allowing the visualization and storage of the signals of each sensor, in addition to integrating a report module and user file. Finally, the results of the preliminary tests to validate the functionality and usability show that the system is functional and usable. Therefore, it is concluded that by using a modular architecture and following the proposed methodology, it is possible to develop a bioelectrical information system that meets the needs of the scientific community. Keywords: Bioelectric signals, data acquisition, software.

Factibilidad de producir bioenergía a partir de nopal (Opuntia ficus-indica (L.) Mill.) en el municipio de Rosales, Chihuahua, México López-Fuentes, K.P., Olivas-García, J.M.*, Guerrero-Morales, S., Hernández-Salas, J., Carrillo-Soltero, M.E., Luján-Álvarez, C.

Articulos relacionados |

Abstract
El nopal (Opuntia spp.) es una planta que se utiliza en México desde antes de la llegada de los europeos a América. Actualmente forma parte de los cultivos que se utilizan para producir energía; sin embargo, no se cuenta con suficiente información para decidir si es posible producir biomasa y establecer una planta industrial para la producción de biocombustibles en el municipio de Rosales, Chihuahua. Los objetivos del presente estudio son: 1) analizar la factibilidad técnica y financiera de la plantación de nopal Opuntia ficus-indica (L.) Mill. en suelos marginales de media a baja calidad, con poca disponibilidad de agua, y, 2) evaluar, mediante un estudio de mercado, la aceptación de la bioenergía en el mercado local y el interés de posibles inversionistas, para determinar el tamaño óptimo de la industria y su factibilidad económica y financiera. Siguiendo la metodología para la evaluación de proyectos, se determinó que el nopal Opuntia ficus-indica (L.) Mill. es un cultivo viable en el municipio de Rosales, ya que las condiciones climatológicas y edafológicas del municipio coinciden con las necesidades del mismo. Asimismo, el análisis financiero arrojó valores positivos para la plantación de nopal en 15 ha y la instalación y operación de la industria productora de energía eléctrica a partir de la biomasa de nopal, con 3 biodigestores de 100 m3 cada uno. El estudio de mercado mostró que existe interés de los productores del municipio en invertir en el proyecto, e igualmente una buena aceptación de los comercios locales y establos lecheros para el consumo de la energía eléctrica que se genere. Se concluye que el proyecto es técnicamente y económicamente factible. Palabras clave: Energías limpias, producción de bioenergía, zonas semiáridas, factibilidad técnica y económica.

Nopal (Opuntia spp.) is a plant used in Mexico before the arrival of Europeans to America. It is currently part of the crops used to produce energy; however, there is not enough information to decide whether it is possible to produce biomass from it and establish an industrial plant for biofuel production in the municipality of Rosales, Chihuahua. The objectives of this study are: 1) to analyze the technical and financial feasibility of planting nopal Opuntia ficus-indica (L.) Mill. in marginal soils of medium to low quality, with little water availability, and, 2) to evaluate, through a market study, the acceptance of bioenergy in the local market, and to identify the interest of potential investors, to determine the optimal size of the industry and its economic and financial feasibility. Following the methodology for project evaluation, it was determined that the nopal Opuntia ficus-indica (L.) Mill. is a viable crop in the municipality of Rosales, since the climatic and soil conditions of the municipality coincide with the needs of nopal. In addition, the financial analysis yielded positive values for planting nopal in 15 ha, and the installation and operation of the electrical energy production industry from nopal biomass, with three biodigesters of 100 m3 each. The market study showed that there is an interest of the producers of the municipality in investing in this project, and a good acceptance of local shops and dairy producers for the consumption of electricity that will be generated. It was concluded that the project is technically and economically feasible. Keywords: Clean energies, bioenergy production, semi-arid areas, technical and economic feasibility.

Síntesis de películas de ZnO:Li utilizando un reactor hidrotermal basado en Arduino: Una aplicación para celdas solares Hernández-Ortiz, M., Sifuentes-Gallardo, C., Moreno-Chávez, G., Badillo-Almaraz, H., Cruz-Domínguez, O., Domínguez-Domínguez, J., Guirette-Barbosa, O., Carrera-Escobedo, J., Guzmán-Valdivia, C., Cleva, M., De la Rosa-Vargas, I., Durán-Muñoz, H.

Articulos relacionados |

Abstract
La energía solar cobra mayor importancia en la sociedad, debido al bajo nivel de contaminación que produce en comparación con los combustibles fósiles. Una forma de aprovechar la energía solar es mediante el uso de celdas solares, que se fabrican con películas de óxido de zinc. Para su síntesis, es necesario utilizar un reactor hidrotermal, que se ha vuelto cada vez más costoso. Haciéndolo inaccesible para la mayoría de las instituciones educativas y el sector privado. Para solucionar el problema de su alto costo, el objetivo de este trabajo fue fabricar un reactor hidrotermal basado en Arduino, con un sistema de automatización con agitación, control de temperatura-presión y de bajo costo. Esto a través de una metodología sencilla y práctica, que está enfocada a usuarios sin conocimientos profundos en electrónica y programación. Se utilizó el software SolidWorks® para el diseño físico y la validación de esfuerzos en el reactor hidrotermal. El costo del reactor propuesto en este trabajo es 6 veces menor que el costo de un reactor comercial. Para validar la confiabilidad del reactor, se sintetizaron tres películas de óxido de zinc dopadas con litio con diferentes molaridades. Estas películas presentaron una respuesta de transmitancia equivalente a la reportada en la literatura. Finalmente, se pretende que la relevancia de este trabajo sea incentivar a usuarios, a través de la metodología propuesta, a fabricar no solo un reactor hidrotermal, sino también en fabricar complejos equipos de laboratorio. Palabras clave: Películas de óxido de zinc, Arduino, reactor hidrotermal.

Solar energy becomes more important in society, due to the low level of pollution it produces compared to fossil fuels. One way to take advantage of solar energy is using solar cells, which are made with zinc oxide films. To have its synthesis it is necessary to use a hydrothermal reactor, which has become increasingly expensive. Making it unavailable to most educational institutions and the private sector. To solve the problem of its high cost, the aim of this work was to manufacture a hydrothermal reactor based on Arduino, with an automation system with agitation, temperature-pressure control and low cost. This through a simple and practical methodology, which is focuses on users without deep knowledge in electronics and programming. SolidWorks® software was used for physical design and stress validation in the hydrothermal reactor. The cost of the reactor proposed in this work is 6 times lower than the cost of a commercial reactor. To validate the reliability of the reactor, three lithium-doped zinc oxide films with different molarities were synthesized. These films presented a transmittance response equivalent to that reported in the literature. Finally, it is intended that the relevance of this work is to encourage users, through the proposed methodology, to manufacture not only a hydrothermal reactor, but also to manufacture complex laboratory equipment. Keywords: zinc oxide films, Arduino, hydrothermal reactor.

ISSN: 2007-9753 Latindex Folio: 23614

ISSN: 2007-9753
Latindex Folio: 23614