Revista Politécnica

Utilization of Edible Films Based on Carboxymethylcellulose and Xanthan Gum to Reduce Fat Uptake in a Deep-Fried Malanga (Xanthosoma Sagittifolium)

Resumen: La malanga es un tubérculo poco explotado en el mercado ecuatoriano cuyas características nutricionales podrían ser un aporte importante a la dieta de sus consumidores. En el presente trabajo se estudió la utilización de películas comestibles a base de carboximetilcelulosa (CMC) y goma xantana como tratamiento previo a la fritura de malanga con el objeto de reducir el contenido de grasa en el producto frito. Para ello se trabajó con concentraciones de 0.5 y 1.5 % (w/v) de cada uno de los hidrocoloides con tiempos de inmersión de 0.5 y 1.5 minutos. Las muestras fueron analizadas mediante el contenido de grasa superficial, grasa total y humedad. Los resultados mostraron que el uso de CMC presentó menores contenidos de grasa superficial y grasa total que la goma xantana, con una reducción de la grasa total de 71.53 y 63.39 % para CMC y goma xantana respectivamente en relación al control. Para los dos hidrocoloides, el tratamiento que tuvo los menores contenidos de las variables antes citadas fue el tratamiento con 1.5% de concentración de CMC y 0.5 min de inmersión. El uso de recubrimientos previos a la fritura representa una buena alternativa para la obtención de malanga frita con menor contenido de grasa.

Abstract: Malanga is an underutilised tuber in the Ecuadorian market despite its nutritional characteristics that may be important for the consumers. In the present work the use of edible films based on carboxymethylcellulose (CMC) and xanthan gum as pre-treatment to frying step to reduce the fat content of fried malanga was studied. The concentrations of the hydrocolloid utilised during the study were 0.5 and 1.5 % (w/v) with immersion times of 0.5 and 1.5 min. The fried samples were analysed on the superficial fat content, total fat content and moisture. Results showed that malanga tubers treated with CMC had lower superficial and total fat content than samples treated with xanthan gum. CMC and xanthan gum treatments showed a decrease of total fat content of 71.53 and 63.39 % respectively compared to the control sample (sample with no pre-treatment). The treatment that showed the lowest fat contents corresponded to 1.5% hydrocolloid concentration (CMC or xanthan gum) and 0.5 min immersion time. The use of edible films as an additional and previous step to frying showed to be a good choice to obtain frying malanga tubers with lower fat content.

Evaluation of a Masking System for Garlic odors, through a System of an Electronic Nose

Resumen: El ajo presenta una actividad antioxidante y antimicrobiana y según recientes reportes, podría asociarse también con efectos anticancerígenos. Estas características hacen del ajo un potencial ingrediente para el desarrollo de productos funcionales; sin embargo su característico olor limita su uso. Este trabajo evaluó el posible enmascaramiento de los compuestos que desarrollan el olor en el ajo, empleando sistemas de liberación controlada, reportados recientemente en diversas aplicaciones alimenticias. Mediante el uso de una Nariz Electrónica se detectaron muestras de uno de los compuestos organosulfurados más importantes en el desarrollo del olor del ajo, dialil disulfuro. Este compuesto fue encapsulado en un soporte microparticulado de sílice mesoporosa (MCM41), que a su vez fue recubierto con dos diferentes sistemas moleculares. Estos sistemas, actúan como puertas para controlar la liberación del compuesto cargado en los poros. En este trabajo, dichos sistemas se propusieron como dispositivos potenciales para enmascarar el olor de dialil disulfuro encapsulado. Los resultados obtenidos por la nariz electrónica se analizaron mediante un desarrollo estadístico multivariado de componentes principales (PCA). Se encontraron interesantes diferencias entre los sistemas a los que no se ancló ningún tipo de puerta molecular y los sistemas que si la incluían. Adicionalmente las muestras recubiertas, se agruparon dentro de las muestras blanco que no contenían el compuesto en sus poros ni los sistemas moleculares en su superficie. Por lo tanto dichas muestras blanco no tenían un olor característico perceptible por el equipo y deja ver el posible efecto de enmascaramiento que produjo el uso de los sistemas moleculares.

Abstract: Garlic have an antioxidant and antimicrobial activity and according to recent reports, could also be associated with anti-cancer effects. These features make the garlic ingredient extremely usefu for the development of functional products; however its characteristic odor limits its use. This study evaluated the potential possibility to mask developing compounds in garlic odor using controlled release systems, recently reported in various food applications. Using an Electronic Nose, built by the electronics department of the Polytechnic University of Valencia, samples of one of the most important organosulfur compounds in the development of the smell of garlic, diallyl disulfide were detected. This compound was encapsulated in a microparticle support mesoporous silica (MCM41), which in turn was coated with two different molecular systems. These systems act as gateways to control the release of the compound loaded in the pores. In this work, these systems were proposed as potential odor masking devices diallyl disulfide encapsulated. The results obtained by the electronic nose were analyzed by multivariate statistical development of principal components (PCA). Interesting differences between the systems were found to which any door and molecular systems were not anchored. Additionally the coated samples were grouped within the white sample, containing no compound of pore molecular systems or on its surface. Therefore these white samples had no noticeable characteristic odor for the team and reveals the possible masking effect produced using molecular systems.

Development of a method for the quantification of organochlorine pesticides by GC-ECD-MS

Resumen: El uso de pesticidas en Ecuador es muy amplio y las concentraciones utilizadas son superiores a los límites máximos permitidos. Las agencias que controlan este tipo de compuestos no cuentan con tecnología sofisticada como tiempo de vuelo, utilizando el mismo equipo para distintos análisis. Por esta razón, en algunos casos dos columnas son instaladas simultáneamente, lo que podría llegar a ser un problema con la temperatura máxima que se puede utilizar. El objetivo de este trabajo fue desarrollar una metodología que permita cuantificar 32 pesticidas organoclorados mediante cromatografía de gases utilizando los detectores de captura de electrones y espectrometría de masas con temperatura reducida. Se evaluaron diferentes condiciones de rampa de temperatura, fase estacionaria, temperatura del inyector, flujo del gas de arrastre, flujo de purga y tipo de inyección. Únicamente la temperatura del inyector y el flujo del gas de arrastre no tuvieron efecto sobre el área de los picos. Empleando la columna DB5-ms y una misma rampa de temperatura, se pudieron separar 24 pesticidas. Pese a que se emplearon distintos gradientes de temperatura, tres pares de pesticidas compartieron el mismo tiempo de retención, pero aplicando el monitoreo de iones seleccionados se logró identificarlos. El coeficiente de determinación de las curvas de calibración fue mayor a 0,99. Los límites de detección encontrados fueron menores a los límites máximos permitidos.

Abstract: In Ecuador the use of pesticides has been a problem due to the concentrations used are higher than the maximum allowable limits. The agencies that control this type of compounds do not have sophisticated technologies like tandem mass spectrometry or time of flight, and use the same equipment for different analysis. For these reason sometimes two columns are installed simultaneously, which consequently can be a problem with the maximum temperature that can use. The aim of this work was to develop a methodology to quantify 32 organochlorine pesticides by gas chromatography using electron capture detector and mass spectrometry with a low oven temperature. Different conditions of temperature ramp, stationary phase, injector temperature, carrier gas flow, purge flow and injection mode were evaluated. Only injector temperature and carrier gas flow had no effect on the peak area. Using a DB5-ms column and the same temperature ramp, 24 pesticides were separated. Although different oven temperature programs were tested, three pairs of pesticides shared the same elution time, but the identification was achieved using selected ion monitoring mode. The correlation coefficient of the calibration curves was greater than 0,99. The detection limits found were lower than the maximum residue levels allowed.

Mechanical and Chemical Stabilization of Orteguaza Shale at Tiputini Field on the Oriente Basin

Resumen: En la perforación de pozos de petróleo, uno de los mayores problemas a nivel mundial se presenta al tratar de mantener la estabilidad del hoyo cuando se atraviesa formaciones de lutita. En el campo Tiputini de la Cuenca Oriente se observaron problemas con la lutita de Orteguaza que no se había experimentado en otros campos de la misma Cuenca. Pruebas de laboratorio fueron realizadas a las muestras tomadas de los primeros pozos, para determinar si la inestabilidad de esta lutita era de origen mecánico, químico, o una mezcla de ambas. Los estudios arrojaron que la lutita de esta formación, en este campo, y en esta plataforma, presenta micro fracturas, las mismas que debieron ser selladas para estabilizarla, al perforarla con fluidos base agua.

Abstract: One of the biggest problems encountered when drilling oil wells, is how to keep shale stabilization when drilled with water based muds. Problems that had not been observed before, while drilling the Orteguaza formation at the Oriente Basin, were experienced while drilling this formation at Tiputini Field. Laboratory tests were performed on samples taken from the first wells drilled, in order to determine if the instability origin of this shale, when exposed to water based mud, is mechanical, chemical, or both. Studies determined that the Orteguaza formation Shale at this Field, and at this pad, is micro fractured. These fractures had to be sealed in order to be able to drill this rock safely, with water based muds.

Vulnerability Reduction in Essential Occupancy Reinforced Concrete Structures: Hospitals, Located in Ecuador's High Seismic Hazard Areas

Resumen: El presente trabajo analiza la influencia de la mampostería de relleno en el comportamiento inelástico de hospitales de hormigón armado, tomando en cuenta su respuesta ante las patologías más dañinas atribuidas a la interacción pórtico-mampostería. Para ello se diseñan las estructuras con sistema de pórticos de manera que cumplan con los requerimientos de la NEC-SE. Posteriormente se incorpora la mampostería y se analiza su influencia. Finalmente, se propone un cambio de enfoque en el sistema estructural, a través de la inclusión de un porcentaje mínimo de muros de corte, que permita minimizar al máximo los efectos negativos atribuidos a la mampostería, a más de cumplir con los requerimientos y desempeño expuesto en la norma.

Abstract: This paper analyzes the influence of the masonry infill in the inelastic behavior of reinforced concrete hospitals, considering their response to the most harmful pathologies attributed to the frame – masonry infill interaction. To do this, framed structures are designed so that they meet the requirements of the NEC-SE. Subsequently it is incorporated the masonry infill to analyze and its influence in the structures behavior. Finally, it is proposed a change of approach in the structural system, through the inclusion of a minimum percentage of shear walls, which minimizes to the maximum the negative effects attributed to the masonry infill, more than meet the requirements and performance exhibited at the standard.

Daily and Hourly Variation of the Operating Speed in Two-lane Rural Roads in Loja Canton

Resumen: En seguridad vial, la consistencia de diseño de una carretera puede ser estimada mediante el uso de perfiles de velocidad de operación de vehículos. Este perfil se obtiene a partir de modelos de velocidad y aceleración en rectas y curvas. Estos modelos son generados en base a las velocidades de operación recolectadas en campo. En la literatura previa, esta recolección de datos se ha realizado en diversos momentos del día. En este escenario, el presente trabajo tuvo por objetivo determinar si las velocidades de operación varían entre las horas del día y entre los días de la semana en carreteras rurales de dos carriles; con el fin de recomendar los días y horas en donde se obtendrán las velocidades de operación más representativas. Para ello, se recolectaron velocidades con un contador de tráfico neumático MetroCount modelo 5600 plus. El equipo fue colocado en rectas para asegurar que los vehículos alcanzaran velocidades altas. Los resultados muestran que la velocidad de operación varía significativamente entre los días de la semana. También, se encontraron variaciones entre las horas de la noche y las horas del día, no obstante, durante el día no se encontraron variaciones significativas entre todas las horas. Este trabajo sugiere que la recolección de datos de velocidades se debiera realizar de lunes a viernes desde las 07h00 a 15h00, ya que en este período se obtienen las velocidades más altas. Estas velocidades son las más desfavorables, ya que afectan a la seguridad ofrecida por la carretera.

Abstract: On road safety, design consistency evaluation of a road could be estimated using the operating speed profile of vehicles. This profile is obtained from tangent and curves speed and acceleration models. These models are generated from operating speeds that are collected in the field. In the previous literature, data collection was performed during various times of the day. In this scenario, this study aimed to determine whether operating speeds vary between hours of the day and between days in the week in rural two-lane roads, in order to recommend the days and hours where most representative operating speeds will be obtained. For that, speeds of four rural two-lane roads were collected with the MetroCount model MC5600 plus device. The device was placed in tangent to ensure that the vehicles achieved high speeds. The results show that there are significant variations in operating speed between weekdays. Also, it was found variations during nighttime and daytime, however, during daytime significant variations between whole hours were not found. This work suggests that speed data collect should be performed from Monday until Friday between 07h00 until 15h00, because the highest speeds are obtained in this period. These speeds are the less favorable speeds because they could affect the safety offered by the road.

Analysis of Temperature Measurements in Non-Disturbed Soil in Guayaquil - Ecuador

Resumen: En el presente artículo se muestran los resultados de las mediciones de temperatura del suelo sin perturbar en Guayaquil, Ecuador; un análisis de las mismas y su aplicación en investigaciones futuras. Las mediciones se hicieron, a través de dos métodos distintos, con el fin de identificar la metodología y los equipos más adecuados para obtener dicha variable y utilizarlos en pruebas de respuesta térmica, útiles para el diseño de intercambiadores de calor de suelo. Los métodos, descritos en la Sección 2 del artículo, consistieron en el uso de los equipos GeoCubeTM y el datalogger de temperatura MicroTemp, de forma que con ellos se pudieran efectuar las mediciones de temperatura del suelo sin perturbar, considerando que con el datalogger se puede obtener el perfil de temperatura del suelo debido a que permite tomar mediciones individuales de temperatura a lo largo de toda la extensión del pozo. Con ellos, se obtuvieron valores de temperatura media y el perfil de temperatura del suelo para pozos ubicados en la Escuela Superior Politécnica del Litoral, la Universidad de Guayaquil y el Centro Cívico de Guayaquil de 26,5±0,2% ºC, 28±0,2% ºC y 29±0,2% ºC para el GeoCubeTM y de 26,8±0,3% ºC, 28,3±0,4% ºC y 29,9±0,3% ºC para el MicroTemp. Con estos resultados, se validaron las mediciones en cuestión y se estableció que la temperatura en el suelo debe medirse mensualmente durante un año completo, de forma que se disponga del perfil de la temperatura en el suelo a lo largo de todo un año para aplicaciones de diseño.

Abstract: In this article the results of undisturbed soil temperature measurements at Guayaquil, Ecuador; a measurement analysis, and their use for future applications are shown. The measurements were done through two different methods to identify suitable technology and methodology for obtaining soil temperature for its use in thermal response tests and borehole heat exchangers design. The methods, which are described in detail in the second Section of this article, consisted in using GeoCubeTM and the temperature datalogger MicroTemp for obtaining undisturbed soil temperature measurements, considering datalogger can measure individual soil temperature values along all the heat exchanger. With these devices, for perforations located in Escuela Superior Politécnica del Litoral, the Universidad de Guayaquil and the Centro Cívico de Guayaquil, soil temperature distribution and average soil temperature values of 26,5±0,2% °C, 28±0,2% °C and 29±0,2% ºC were obtained for GeoCubeTM and 26,8±0,3% ºC, 28,3±0,4% ºC and 29.9±0,3% ºC values were obtained for the MicroTemp. With these results, the soil temperature measurements were validated for its use in soil heat dissipation systems design and it was decided to do monthly soil temperature measurements along all one year as these soil temperature values could be used for design applications.

Study Of The Behavior Of An Otto Engine Of Electronic Injection In Relation To The Stoichiometry Of The Mixture And The Advance To The Ignition For Cuenca City

Resumen: La ciudad de Cuenca se encuentra a 2550 msnm, lo que ocasiona reducción de la potencia en los motores de los vehículos automotores debido a la disminución de la presión atmosférica y de la cantidad de oxígeno en el aire, acarreando un aumento en la emisión de contaminantes en los gases de escape y el incremento del consumo de combustible. A ello debe sumarse los tipos de combustibles disponibles en el mercado, que generan diferentes respuestas en los motores de combustión interna. Mediante un diseño experimental factorial de dos niveles con puntos intermedios se determina el grado de influencia que tiene la gasolina extra y súper, además de la estequiometría de la mezcla y del adelanto al encendido en el funcionamiento del motor. En base a optimización se modifica el punto de funcionamiento del motor consiguiendo mejorar las prestaciones en un 1.59% y reducir concentraciones de emisiones contaminantes hasta un 8%.

Abstract: The city of Cuenca is located at 2550 meters above sea level, which causes a decrease in engine power of motor vehicles due to decreased atmospheric pressure and the amount of oxygen in the air, bringing an increase in the emission of pollutants in the exhaust and increased fuel consumption. Add to that the fuel types available on the market, generating different responses in internal combustion engines. Using a factorial experimental design of two levels with intermediate points the degree of influence that the extra gas and super addition to the stoichiometry of the mix and advance the ignition engine operation is determined. Based on optimizing the operating point of the engine is modified achieving improved performance and emissions.