Enfoque UTE

Production of a fermented drink based on quinoa Chenopodium quinoa

Resumen: El objetivo del estudio fue elaborar una bebida fermentada a partir del extracto hidrosoluble de quinoa germinada bajo la acción de cultivos tradicionales del yogur (S. thermophilus y L. bulgaricus) y cultivos probióticos (Lactobacillus.acidophilus y Bifidobacterium). Se establecieron dos factores de estudio: porcentaje de goma xanthan (0.30 %, 0.40 % y 0.50 % p/p) y la relación sacarosa:fructosa (90:10, 70:30, 50:50 p/p) añadidos en la formulación. Las variables a cuantificar fueron: acidez, pH, viscosidad y separación de fases. El estudio se realizó bajo el diseño completamente al azar (DCA), el análisis de varianza (ANOVA) y la prueba de separación de medias Tukey con un nivel de confianza del 95 %. Se determinó que el mejor tratamiento incluyó en su formulación un 0.50 % de goma xanthan y una relación sacarosa:fructosa de 90:10. Adicionalmente, la bebida fue de agrado de los consumidores obteniendo 3.23 puntos en una escala hedónica de 5 puntos. Finalmente se obtuvo una bebida fermentada de quinoa con 9 g de proteína por una porción de 200 g y con una vida útil estimada en 70 días a 4oC. Este producto podría ser una alternativa al yogur de leche de vaca y a la bebida fermentada de soya.

Abstract: The aim of this study was to produce a drink obtained from the fermentation of the soluble extract of germinated quinoa under the action of traditional yogurt cultures (S. thermophilus and L. bulgaricus ) and probiotic cultures (Lactobacillus. acidophilus and Bifidobacterium ). Two factors under study were established: the xanthan gum percentage (0.30%, 0.40 % and 0.50% w/w) and sucrose:fructose relation (90:10, 70:30, 50:50) added in the formulation. The quantified variables were: acidity, pH, viscosity and phase separation. The study was conducted under the completely randomized design (CRD), analysis of variance (ANOVA) and Tukey mean separation test with a confidence level of 95 %. The best treatment included 0.50 % xanthan gum and sucrose:fructose relation of 90:10 in its formulation. The product was subjected to sensory tests in which it was determined that the product liked to consumers (score of 3.2 points on a 5-point hedonic scale). Finally, a fermented drink made from quinoa was obtained with 9 g of protein per 200 g of product and with a shelf life estimated in 70 days at 4oC. This product could be an alternative to fermented beverages such as cow's milk yogurt and soy-fermented drink.

Diversity and floristic composition of the Los Búhos Forest located in the province of Chimborazo, Ecuador

Resumen: Para promover procesos de conservación es fundamental conocer la biodiversidad objeto de análisis. En tal sentido, el objetivo del presente trabajo fue determinar la composición, diversidad e importancia florística del Bosque Los Búhos para generar una línea base que permita el manejo del recurso con propósitos académicos. Por tal motivo, en esta investigación se realizó una descripción de la composición florística, se determinaron los índices de biodiversidad alfa (α) y beta (β), finalmente se calculó la importancia ecológica de las especies (IVI´s). Los datos indican que la composición florística del bosque se encuentra conformada en tres estratos por 56 especies, 18 órdenes y 27 familias. El estrato arbóreo presenta una biodiversidad media (2,534-Margalef) y dominancia alta (0,8367-Simpson), el estrato arbustivo tiene baja biodiversidad (1,811-Margalef) y baja dominancia (0,4441-Simpson), y el estrato herbáceo presenta biodiversidad media (3,882-Margalef) y dominancia alta (0,7101-Simpson). Las especies con el mayor IVI´s para el estrato arbóreo son Mimosa quitensis (Benth. 1848), Acacia retinodes (Schltdl.1847), y Tecoma stans (L.) Juss. ex Kunth. 1819). Para el estrato arbustivo son Agave americana (L. 1753), Lantana megapotamica (Spreng. Tronc. 1974), Retama sphaerocarpa (L. Boiss. 1840) y Opuntia cylindrica (Lam.) DC. 1828). Finalmente para el estrato herbáceo es Carpobrotus edulis (L.) N.E.Br. 1926).

Abstract: To promote conservation processes it is essential to know the biodiversity under analysis. The objective of the present work was to determine the composition, diversity and floristic importance of El Bosque Los Búhos to generate a baseline that allows the management of the resource for academic purposes. A description of the floristic composition was made, the alpha (α) and beta (β) biodiversity indexes were determined and the ecological importance of the species (IVI's) was calculated. The data indicate that the floristic composition of the forest is formed in three strata by 56 species, 18 orders and 27 families. The arboreal stratum presents a biodiversity average (2,534-Margalef) and high dominance (0,8367-Simpson), the shrub layer has low biodiversity (1,811-Margalef) and low dominance (0,4441-Simpson), and the herbaceous stratum presents biodiversity average (3,882-Margalef) and high dominance (0,7101-Simpson). The species with the highest IVI's for the arboreal stratum are Mimosa quitensis (Benth.1848), Acacia retinodes (Schltdl.1847), y Tecoma stans (L.) Juss. ex Kunth. 1819). For the shrub layer are Agave americana (L.1753), Lantana megapotamica (Spreng. Tronc. 1974), Retama sphaerocarpa (L. Boiss. 1840) y Opuntia cylindrica (Lam. DC. 1828). Finally for the herbaceous stratum is Carpobrotus edulis (L.) N.E.Br. 1926).

Forecasting of daily precipitation occurrence in an altitudinal gradient in southern Ecuador using a weather generator

Resumen: El pronóstico de precipitación es fundamental para mejorar la gestión de los recursos hídricos tanto para proyectos de aprovechamiento como de reducción de riesgos. Debido a su alta variabilidad, es un reto realizar un buen pronóstico de lluvia. En el presente estudio se empleó un generador climático (GC) para investigar la calidad del pronóstico de ocurrencia de precipitación diaria en una zona de montaña. El GC implementado usó como predictores a tres variables: la variable binaria ocurrencia del día anterior (Kt-1), las temperaturas máximas y mínimas del día anterior (Txt-1, Tnt-1, respectivamente); y dos covariables: las anomalías de la Temperatura mensual Superficial del Mar de las Regiones 1+2 y 3.4 de El Niño-Oscilación del Sur (Niño 1+2 y Niño 3.4 respectivamente). Determinamos que las variables Kt-1, Tnt-1 y la covariable Niño 3,4 mejoran el ajuste en el pronóstico. Encontramos diferencias notables en el número de días consecutivos secos y lluviosos en el gradiente altitudinal en un periodo lluvioso. El estudio permitió el planteamiento de varias hipótesis a partir del uso del GC las cuales ayudan a la comprensión del funcionamiento del sistema climático y el mejoramiento del pronóstico de precipitación.

Abstract: Precipitation forecast is fundamental for improving the management of water resources, for development projects and risk reduction. Due to its high variability, high quality rain forecasts are still a challenge. In the present study, a weather generator (WG) was used to study the quality of the forecast of daily rainfall occurrence. The WG was implemented using three variables as predictors: the binary variable precipitation occurrence of the previous day (Kt-1), the maximum and minimum temperatures of the previous day (Txt-1, Tnt-1, respectively); and two co-variables: monthly values of the observed Sea Surface Temperature Anomalies of the Regions 1+2 and 3.4 of El Niño-Southern Oscillation (Niño 1+2 and Niño 3.4 respectively). We found that the variables Kt-1, Tnt-1 and co-variable Niño 3.4 are those that improve the performance of the precipitation occurrence forecasting. There was a noticeable difference in the number of consecutive wet and dry spell days in the altitudinal gradient in a rainy period. We propose several hypotheses based on the use of WG, which allow the understanding of the functioning of the climate system and the improvement of the forecast of precipitation occurrence in a mountainous area.

Determination of the optimum speed for MIG welding of alloy 5086-H116, by hardness test, tensile test and metallographic examination for the manufacture of aluminum tankers

Resumen: Para la construcción de las probetas soldadas por el proceso GMAW de la aleación de aluminio 5086-H116 se utilizaron velocidades de avance 300, 400, 500, 600 y 700 mm/min que están dentro del rango recomendado, las mismas que permitieron variar la energía aportada a la unión. De los resultados obtenidos en los diferentes ensayos se determinó que la velocidad de avance de la soldadura más adecuada es 500 mm/min (con una energía aportada de 335,34 J/mm); esta energía es la que permitió obtener las mejores propiedades mecánicas en la soldadura de la aleación 5086-H116 a un amperaje de 148 A. A este nivel de energía, se produce la menor pérdida de magnesio, el tamaño de las partículas de Al3Mg2 es más fino y se distribuyen de manera uniforme en la matriz α, lo que permite obtener las mejores propiedades mecánicas.

Abstract: For the construction of the specimens welded by the GMAW process of the aluminum alloy 5086-H116, advance speeds of 300, 400, 500, 600 and 700 mm / min are used that are within the recommended range, the same as they allowed the energy contributed to the union. From the results obtained in the different tests, it was determined that the most suitable welding advance speed is 500 mm / min (with a contributed energy of 335.34 J / mm), this energy is the most suitable mechanical in the 5086-H116 alloy welding at an amperage of 148 A. At this energy level, the lowest loss of magnesium occurs; the particle size of Al3Mg2 is finer and easier distributed evenly on the α matrix, that allows obtaining the best mechanical properties.

A context ontology for a mobile recommender system of advertisements

Resumen: Actualmente la mayoría de los sistemas de recomendación no consideran el contexto en el que se ejecutan, siendo inapropiados al funcionar en dispositivos móviles, esto se puede observar en la difusión de anuncios publicitarios, donde los usuarios se ven abrumados por la excesiva información que reciben, provocando insatisfacciones generalizadas en su uso. Uno de los mayores desafíos para incorporar la información contextual al software es el diseño de un modelo formal para su representación, debido a que los métodos tradicionales son inadecuados para este fin, siendo necesario utilizar enfoques alternativos como los basados en ontologías. Este trabajo describe el proceso utilizado en la construcción de una ontología para representar la información de los anuncios publicitarios y de las dimensiones contextuales: ubicación, tiempo y necesidades del usuario, para considerar al momento de su recomendación. Mediante la aplicación de la metodología NeOn se obtuvo como resultado un modelo ontológico expresivo y extensible que integra las ontologías: FOAF, OWL-Time y WGS84 Geo Positioning. La ontología propuesta es un aporte inicial para la creación de un sistema de recomendación móvil sensible al contexto de anuncios publicitarios.

Abstract: Currently, most recommendation systems do not consider the context in which they are executed, being inappropriate to operate on mobile devices, this can be observed in the field of advertising, where users are overwhelmed by the excessive general information that they receive, causing widespread dissatisfaction with their use. One of the biggest challenges to incorporate contextual information to the software is the design of a formal model for its representation, because traditional methods are inadequate for this purpose, being necessary to use alternative approaches such as those based on ontologies. This work describes the process used in the construction of an ontology to represent the information of the advertisements and the contextual dimensions: location, time and users’ needs, to consider when recommending. Through the application of the NeOn methodology, an expressive and extensible ontological model was obtained that integrates the ontologies: FOAF, OWL-Time and WGS84 Geo Positioning. The proposed ontology is an initial contribution for the creation of a context-aware mobile recommender system of advertisements.

Use of an orthogonal arrangement for the analysis of the process of die sink electrical discharge machining with shape electrodes of graphite and copper on aluminum micro-casting

Resumen: Este trabajo trata sobre el uso del método Taguchi en la realización de experimentos para resolver las respuestas múltiples en el proceso de mecanizado por electroerosión por penetración (EDM) empleando electrodos de cobre y grafito. Este proceso de manufactura se realizó sobre el material microfundición de aluminio ampliamente utilizado en la industria de fabricación de moldes de calzado. La experimentación se llevó a cabo según un arreglo ortogonal L8. Se utilizó análisis de varianza (ANOVA) para determinar los efectos de las variables de entrada (el material del herramental, el tiempo de pulso, la forma de la herramienta y la profundidad de corte) sobre las variables de salida (la tasa de remoción del material y la rugosidad superficial); así como también un análisis de regresión para predecir los resultados del análisis experimental. Los resultados han demostrado que se pueden optimizar los parámetros de mecanizado con consideraciones de las respuestas múltiples efectivamente. Se evidencia que, el tiempo de pulso es el principal influyente en la tasa de remoción del material (MRR) y el tiempo de mecanizado influye en mayor proporción sobre la rugosidad superficial (Ra). Finalmente, se demostró que el electrodo de cobre tiene mejor eficiencia de trabajo y el grafito deja una mejor rugosidad superficial.

Abstract: This paper deals with the use of the Taguchi method in the realization of experiments to solve the multiple answers in the process of EDM machining using copper and graphite electrodes. This manufacturing process was carried out on the aluminum microfusion material widely used in the footwear manufacturing industry. The experimentation was carried out according to an orthogonal arrangement L8. Analysis of variance (ANOVA) was used to determine the effects of the input variables (tooling material, pulse time, tool shape and cutting depth) on the output variables (material removal rate and surface roughness); as well as a regression analysis to predict the results of the experimental analysis. The results have shown that machining parameters can be optimized with considerations of multiple responses effectively. It is evident that the pulse time is the main influencer in the material removal rate (MRR) and the machining time has a greater influence on the surface roughness (Ra). Finally, it was demonstrated that the copper electrode has better working efficiency and the graphite gives better surface roughness.

Numerical analysis of the speed profiles of a water flow through a gradual reduction pipe

Resumen: El objetivo de este trabajo de investigación es comprender el comportamiento del flujo del agua a través de la contracción gradual. La dinámica de fluidos computacional (CFD), es un enfoque útil para resolver las ecuaciones que describen el movimiento de los fluidos, mediante métodos numéricos y técnicas computacionales; esta área de la mecánica proporciona los fundamentos de la hidráulica de tuberías e hidráulica de canales. Se ha realizado un estudio del flujo a través de la tubería para calcular las pérdidas en los cambios de la geometría. Las pérdidas de energía debido al cambio transversal del área, es una parte importante para analizar el flujo a través de las tuberías. Se determinó los perfiles de velocidad debido al cambio de sección en los sistemas de tuberías. Se emplearon cálculos usando el modelo K-épsilon del software. Esta simulación proporciona los valores de los contornos de presión, velocidad y turbulencia cinética en varias secciones de la tubería donde el agua es el fluido.

Abstract: The objective of this research work is to understand the flow behavior of water through gradual contraction. Computational fluid dynamics (CFD) is a useful approach to solve the equations that describe the movement of fluids, using numerical methods and computational techniques; this area of mechanics provides the fundamentals of pipe hydraulics and channel hydraulics. A study of the flow through the pipeline has been made to calculate the losses in the geometry changes. The energy losses due to the transverse change of the area, is an important part to analyze the flow through the pipes. The velocity profiles were determined due to the change of section in the piping systems. Calculations were used using the K-epsilon software model. This simulation provides the values of the contours of pressure, velocity and kinetic turbulence in several sections of the pipe where the water is the fluid.

Reduction of the variability of a water demineralization process by ion exchange to produce soft drinks

Resumen: El presente trabajo analiza la variabilidad de un proceso de desmineralización de agua por intercambio iónico para la elaboración de bebidas gaseosas y la influencia que en la calidad final de los productos tienen las dos variables de calidad como son la dureza y alcalinidad del agua en el proceso. El objetivo de la investigación se centra en reducir la variabilidad del proceso, aumentar su capacidad y establecer un plan de mejora que sea sostenible en el tiempo; para esto, se realizó un trabajo de campo con la metodología del ciclo de la calidad PHVA y diseño de experimentos; se obtuvo el diagnóstico inicial del proceso, se estableció el problema de las dos variables críticas de calidad y de acuerdo al análisis se concluyó que el proceso era clase 4, no adecuado, estable, incapaz, de alta variabilidad y que necesitaba serios cambios. Con la implementación de la mejora se consiguió que el proceso se comporte como clase 1, adecuado, estable, capaz, con baja variabilidad, y para que los resultados obtenidos en el proceso de desmineralización de agua se mantengan en el tiempo, se implementó controles en el proceso mediante las cartas de control del tipo X-R.

Abstract: This work analyzes the variability of a water demineralization process, by ion exchange, for the soft drinks production, and the influence of the two quality variables in the process: hardness and alkalinity, on the final quality of the products. The objective of the research focuses on reducing the variability of the process, increasing its capacity and establishing an improvement plan that is sustainable over time. For this, a field work was carried out, with the quality cycle and design of experiments, PHVA methodology. The initial diagnosis of the process was obtained, the problem of the two critical quality variables was established and it was concluded that the process was class 4: not adequate, stable, incapable, highly variable and in need of serious changes. After the improvement, the process behaves as class 1: adequate, stable, capable and with low variability. The results obtained in the water demineralization process are maintained over time; controls were implemented by means of the XR type control letters.

Aerodynamic design of 100 KW blades for horizontal axis wind turbines located on the “Cerro Villonaco” zone

Resumen: En este trabajo se realizó el diseño y simulación aerodinámica de un rotor para aerogeneradores de eje horizontal localizados en el Cerro Villonaco. El diseño aerodinámico buscó obtener un álabe con una geometría óptima, la cual es definida por la cuerda y el ángulo de giro del perfil aerodinámico. Los parámetros de diseño conferidos al proyecto fueron dados por las características que presenta el viento en el Parque Eólico de Villonaco. Para validar los resultados se efectuó una simulación aerodinámica desarrollada en un software que utiliza el modelo matemático conocido como teoría del momento del elemento del álabe, a fin de verificar su óptimo rendimiento frente a los requerimientos planteados con un TSR, para establecer un método de diseño en investigaciones posteriores. Por último, se realizó un análisis del rotor, obteniendo como potencia de salida mecánica, en la simulación, 107 KW, aprobando así la potencia de diseño con las características del Parque Eólico Villonaco.

Abstract: In this paper, the design and aerodynamic simulation of a rotor for horizontal axis wind turbine for the Cerro Villonaco was carried out. The aerodynamic design aimed for a blade with an optimal geometry, which is defined by the chord and the twist angle of the airfoil. The design parameters conferred to the project were given by the characteristics of the wind in the Villonaco Wind Farm. Results were validated with an aerodynamic simulation, developed in a software employing the mathematical model known as blade element momentum theory, to verify its optimum performance against the requirements established with a TSR, with the goal to set a design method for subsequent investigations. Finally, a rotor analysis was carried out, obtaining an output mechanical power of 107 KW, thus corroborating the design power with the characteristics of the Villonaco Wind Farm.