NaCl is present in most industrialized products, and the sodium contained in it has presented health risks when consumed in excess. Thus, the demand for foods with low NaCl content increases more and more. However, in emulsified meat products it performs important functions such as emulsion yield and stability as well as gel formation (which directly influences the texture) and color of the product. NaCl also helps to control microbial development as well as flavor enhancer. All of these factors make it difficult to reduce it, so new alternatives for NaCl reduction without compromising product quality are being studied. The US application for NaCl reduction has been studied in some meat matrix, however, not much is known about eletrolyzed water application (AE), especially the basic water (AEB). The present study had as main objectives / steps: a) to investigate the AEB (0.01%, -330 mV and pH 10.91) and US bath (25 kHz, normal mode, 175 W, 0, 10, and 20 min.) action (combined or not) in emulsion with different NaCl contents (2.5, 2.0, 1.75, 1.50 and 1.25%) on technological characteristics (yield, stability, color and texture); b) from the best conditions obtained in the results with the meat emulsion, their action on the oxidative, microbiological and sensory characteristics of emulsified meat product (mortadella) was investigated during storage (days 1, 30, 60 and 90). The AEB and US in 20 min together had a positive effect on emulsion yield, stability and texture, making it possible to reduce up to 30% NaCl (1.75%) without differing from the standard (SUSW100). However, AEB, even combined with US and both NaCl concentrations (100 and 70%), may have triggered reactions that initially favored oxidation (lipid and protein) and microbial development (especially psychrotrophic and lipolytic microorganisms, which are related increased lipase activity) during storage. In contrast, AEB was positive for sensory quality and was attributed to terms such as “pleasant taste”, “pleasant aroma” and “enhanced flavor” in samples with 70% NaCl, regardless of whether or not US was applied, when submitted to CATA evaluation. Thus, it can be concluded that the US can be a viable alternative in reducing NaCl in emulsified meat products, and further studies on the best conditions of application of AEB are needed, even if in conjunction with US. | O NaCl está presente em boa parte dos produtos industrializados, e o sódio contido nele tem representado riscos à saúde, quando consumido em excesso. Assim, a demanda por alimentos com teor reduzido de NaCl aumenta cada vez mais. Porém, em produtos cárneos emulsionados ele desempenha funções importantes, tais como rendimento e estabilidade da emulsão, bem como formação de gel (o que influencia diretamente na textura) e na cor do produto. O NaCl também auxilia no controle do desenvolvimento microbiano, bem como realçador de sabor. Todos estes fatores dificultam sua redução, assim, tem-se buscado por alternativas de redução de NaCl sem comprometer a qualidade do produto. A utilização de US para redução de NaCl foi estudada em algumas matrizes cárneas, entretanto, pouco se sabe sobre a aplicação de água eletrolisada (AE), sobretudo, a básica (AEB) nestes produtos. O presente trabalho teve como principais objetivos/etapas: a) investigar a ação (combinada ou não) da AEB (0,01%, -330 mV e pH 10,91) e banho de US (25 kHz, modo normal, 175 W, 0, 10 e 20 min.) em emulsão cárnea com diferentes teores de NaCl (2.5, 2.0, 1.75, 1.50 e 1.25%) sobre as características tecnológicas (rendimento, estabilidade, cor e textura); b) a partir das melhores condições obtidas nos resultados com a emulsão cárnea, investigou-se a ação destes nas características oxidativas, microbiológicas e sensoriais de produto cárneo emulsionado (mortadela), ao longo do armazenamento (dias 1, 30, 60 e 90). A AEB e US em 20 min em conjunto apresentaram efeito positivo em relação ao rendimento, estabilidade e textura das emulsões, tornando-se viável a redução de até 30% de NaCl (1.75%) sem diferir do padrão (SUSW100). Porém, a AEB, mesmo combinado ao US e em ambas concentrações de NaCl (100 e 70%), pode ter desencadeado reações que inicialmente favoreceram a oxidação (lipídica e proteica) e desenvolvimento microbiano (especialmente de microrganismos psicrotróficos e lipolíticos, sendo estes relacionados ao aumento da atividade de lipases) ao longo do armazenamento. Em contraste, a AEB apresentou resultados positivos em relação à qualidade sensorial, tendo sido atribuída a termos como “sabor agradável”, “aroma agradável” e “sabor realçado”, nas amostras com 70% de NaCl, independente da aplicação ou não de US, quando submetidas a avaliação pelo método CATA. Assim, conclui-se que o US pode ser uma alternativa viável na redução de NaCl em produto cárneo emulsionado, havendo ainda a necessidade de futuros estudos sobre as melhores condições de aplicação da AEB, mesmo que em conjunto com o US.

The chicken meat has characteristics that has currently attracted the consumer, leading to increased industrial production, which seeks better production conditions. Ultrasound (US) and the electrolyzed water (EW) are technologies that enable improvements in traditional processes employed by slaughter houses. Its features allow it to have a reduction in water consumption and improvements in features such as the microbiological safety and tenderness. However, further studies are briefly describing possible oxidative effects on meat, especially chicken. Descriptions of the application of US pre-chilling showed improvements compared to applications without this technology. US demonstrated assist heat transfer, resulting in a more homogeneous and rapid cooling, especially in frequencies of 130 kHz. Combinations with EW and US have shown an intensification of cooling. These applications have a limit of time, and observed a reduction in the ability to cool the parts analyzed when this limit is exceeded. The US and EW applications also reported reductions in the initial microbial load, without that there was the initiation of oxidative processes, changes in glycolysis and the beginning of the muscle of the conversion process in the meat. In this pieces were not analyzed changes in its tenderness. Characterizing a prospective use of both technologies in larger and industrial scales. | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | A carne de frango possui características que atualmente tem atraído o consumidor, acarretando em uma crescente produção industrial, que busca melhores condições produtivas. O ultrassom (US) e a água eletrolisada (AE) são tecnologias que possibilitam melhorias em processos tradicionais empregados por indústrias frigoríficas. Suas características permitem que haja uma redução do consumo de água e melhorias em atributos como a segurança microbiológica e a maciez. No entanto, ainda são poucos os estudos que descrevam possíveis efeitos oxidativos na carne, especialmente na de frango. As descrições da aplicação de US no pré-resfriamento demonstraram melhorias em comparação com aplicações sem esta tecnologia. O US demonstrou auxiliar as transferências de calor, resultando em um resfriamento homogêneo e mais rápido, principalmente em frequências de 130 kHz. As combinações com AE e US demonstraram uma intensificação do resfriamento. Essas aplicações possuem um limiar de tempo, sendo observada uma redução na capacidade de resfriar as peças analisadas quando este limite é ultrapassado. As aplicações de US e AE também apresentaram reduções na carga microbiológica inicial, sem que houvesse a iniciação de processos oxidativos, alterações na glicólise e no início do processo de conversão do músculo em carne. Contudo, os pedaços analisados não tiveram alterações na sua maciez. Caracteriza-se uma prospectiva utilização de ambas as tecnologias em escalas industriais.

La aireación es el principal consumidor de electricidad en el tratamiento de las aguas residuales municipales, presente en ciertos procesos biológicos, como los lodos activados, los cuales demandan entre el 50-70% de los costos de la energía necesaria para tratamiento del agua residual. Por consiguiente, para lograr una alta eficiencia de la transferencia de oxígeno en los tratamientos biológicos aeróbicos, son usados comúnmente los difusores de burbuja fina. El desempeño de las membranas de los difusores de burbuja fina es afectado por el ensuciamiento que comprende la acumulación de sustancias suspendidas o disueltas sobre su superficie y/o dentro de sus poros, ocasionando el incremento de los costos de operación, asociados a los sistemas de aireación. Con el propósito de mitigar el ensuciamiento en la industria del tratamiento de aguas residuales, son usadas diferentes técnicas de limpieza convencionales que traen consigo desventajas. El presente trabajo evalúa la técnica de limpieza convencional mediante la adición de agentes químicos y la limpieza con ultrasonido, siendo esta ultima una técnica novedosa para remover el ensuciamiento en difusores de burbuja fina; desde el punto de vista de la presión de descarga, costos de operación, eficiencia y transferencia de oxígeno en condiciones estándar. Los resultados muestran que la aplicación de las técnicas de limpieza recupera parcialmente la transferencia de oxígeno en las membranas difusoras y a la reducen los costos operativos.Concluyendo que, entre las tres técnicas de limpieza evaluadas, el ultrasonido es el que presenta los mejores resultados. | 1. GLOSARIO ...................................................................................................................... 10 2. RESUMEN........................................................................................................................ 13 3. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 14 4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ......................................................................... 16 5. DELIMITACIÓN.............................................................................................................. 18 5.1 Conceptual....................................................................................................................................18 5.2 Geográfica ....................................................................................................................................18 6. OBJETIVOS ..................................................................................................................... 20 6.1 Objetivo general...........................................................................................................................20 6.2 Objetivos específicos ..................................................................................................................20 7. ANTECEDENTES............................................................................................................ 21 8. JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................. 24 9. MARCO TEÓRICO.......................................................................................................... 25 9.1 Difusores empleados en el tratamiento de aguas.....................................................................26 9.1.1 Difusores de burbuja gruesa:............................................................................................. 26 9.1.2 Difusores de burbuja fina:................................................................................................. 27 9.2 Ensuciamiento de los difusores .................................................................................................28 9.3 Limpieza de difusores de membrana utilizadas en la industria del agua .............................30 9.4 Tratamientos de limpieza de membrana en difusores de burbuja fina .................................31 9.4.1 Limpieza física:................................................................................................................. 31 9.4.2 Limpieza química:............................................................................................................. 31 9.5 Limpieza de membranas con ultrasonido.................................................................................32 9.5.1 Antecedentes de limpieza de membranas con ultrasonido................................................ 32 10. METODOLOGÍA ............................................................................................................. 35 11. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS ........................................................ 43 11.1 Análisis de las técnicas de limpieza en difusores de burbuja fina a escala 1:33.................43 11.1.1 Evaluación de la transferencia de oxígeno:....................................................................... 44 11.1.2 Evaluación de la presión de descarga (DWP):.................................................................. 46 11.1.3 Costos de operación – Banco de pruebas:......................................................................... 47 11.2 Simulación de limpieza a diferentes configuraciones de procesos de lodos activados......49 11.2.1 Evaluación de la transferencia de oxígeno:....................................................................... 49 11.2.2 Evaluación de los costos de operación.............................................................................. 52 12. CONCLUSIONES ............................................................................................................ 54 13. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................................................. 56 14. ANEXOS .......................................................................................................................... 61 A. Implementación de limpieza de membranas de ultra y microfiltración con ultrasonido. ..61 B. Tipos de difusores empleados en el tratamiento de agua residual ........................................63 C. Características de difusores disponibles en el mercado por diferentes fabricantes............64 D. Limpieza química en difusores de membrana tubulares (Jiang et al., 2020).......................65 E. Ecuaciones de aireación..............................................................................................................66 F. Estructuración de difusores de burbuja fina a escala 1:33 .....................................................67 G. Hoja de cálculo de la aplicación de resultados a diferentes configuraciones de procesos de lodos activados.............................................................................................................................67 | Aeration is the main consumer of electricity in municipal wastewater treatment, present in certain biological processes, such as activated sludge, which demand between 50-70% of the energy costs necessary for wastewater treatment. Therefore, in order to achieve high efficiency of oxygen transfer in the Aerobic biological treatments, fine bubble diffusers are commonly used. The performance of fine bubble diffuser membranes is affected by fouling, which comprises the accumulation of suspended or dissolved substances on their surface and / or within their pores, causing increased operating costs associated with air conditioning systems. aeration. In order to mitigate fouling in the industry of the wastewater treatment, different conventional cleaning techniques are used that bring with them disadvantages. The present work evaluates the conventional cleaning technique by adding chemical agents and cleaning with ultrasound, the latter being a novel technique to remove dirt in fine bubble diffusers; from the point of view of discharge pressure, operating costs, efficiency and oxygen transfer under standard conditions. The Results show that the application of cleaning techniques partially recovers the oxygen transfer in the diffuser membranes and reduces operating costs, concluding that, among the three cleaning techniques evaluated, ultrasound is the one that presents the best results. | Pregrado

This review summarizes the advantages and disadvantages of methods of control of harmful algal and cyanobacterial blooms and/or their toxins in watercourses or in drinking water. In recent years, the blooming phenomena, or the excessive growth of cyanobacteria, have increased in extent and frequency around the world, involving increasingly higher environmental and health risks due to the potential production of toxins. In addition, the concomitant decrease in the levels of dissolved oxygen in waters cause effects on the ecosystems that could even lead to fish mortality events. The methods used to control and remediate the blooms range from chemicals to destroy the cells or they focus on reducing the concentration of phosphorus and other nutrients in the water and sediments, to biological based on predator-prey relationships, and to physical methods, aimed to attacking the cell structure, affect its buoyancy or their viability, including among them the ultrasound technology, of promising applicability, but requiring further research to evaluate its efficiency and safety. A reference is made to research plans undertaken in the framework of the LATU/Latitud Water Program, by using a commercial ultrasound irradiation equipment in a eutrophic pond. | Esta revisión es una síntesis de las ventajas y desventajas de los métodos de control de floraciones de cianobacterias y algas nocivas y/o de sus toxinas en cursos de agua o en agua potable. En los últimos años, los fenómenos de floración, o sea, el crecimiento desmedido de cianobacterias, han aumentado en extensión y frecuencia en el mundo, implicando riesgos ambientales y sanitarios cada vez mayores debido a la potencial producción de toxinas. Además, la concomitante disminución de los niveles de oxígeno disuelto en las aguas causan efectos en los ecosistemas que podría incluso desembocar en mortandad de peces. Los métodos utilizados para el control y la remediación de las floraciones van desde los químicos, para destruir las células, a los enfocados en disminuir los niveles de fósforo y otros nutrientes en en el agua y en los sedimentos, hasta los métodos biológicos que se basan en las relaciones predador-presa, y los físicos para atacar la estructura de las células, afectando su flotabilidad o su viabilidad, entre los que se incluye la tecnología de ultrasonido, de aplicabilidad promisoria, peros sobre la cual se requiere seguir investigando para evaluar su eficiencia e inocuidad. También se hace referencia a los planes de investigación y a los proyectos emprendidos en el marco del Programa Aguas LATU/Latitud, utilizando un equipo de irradiación por ultrasonido en un tajamar eutrofizado.