Design of a microcontroller-based general-purpose device for teaching practices

[SPA] El presente proyecto trata sobre el estudio y diseño de un dispositivo de propósito general basado en microcontrolador para la realización de prácticas docentes de electrónica, automatización industrial, instrumentación o Internet de las Cosas (IoT), en asignaturas de universidad, ciclos formativos o bachiller. Para ello, el dispositivo contará con diversas entradas y salidas, tanto analógicas como digitales, y las interfaces necesarias para conectar diferentes tipos de sensores y actuadores. Permitirá distintas tecnologías de comunicación como Wi-Fi, Bluetooth, Ethernet, RS-485, UART, I2C o SPI. Se podrá programar en lenguaje de microcontrolador, como C/C++, y en lenguaje de autómatas programables. Además, el dispositivo presentará código abierto y bajo coste. Tras un estudio inicial de los microcontroladores con características más cercanas a las necesidades de este proyecto, finalmente se decidió utilizar el SoC ESP32 debido a su gran versatilidad y bajo precio. Además, se acabó utilizando el circuito integrado W5500 para la comunicación Ethernet, y como conversor analógico-digital se optó por el ADS1115, ya que nos brinda mayor resolución que el ADC que incorpora el ESP32. Tras seleccionar el microcontrolador empleado así como los distintos periféricos, se procedió a diseñar los diferentes esquemas electrónicos que conforman el dispositivo de propósito general. Posteriormente, se diseñó la placa de circuito impreso y se generó una vista en 3D del dispositivo final. Después, se montaron sobre una placa breadboard los circuitos de entradas y salidas, y una vez comprobado su funcionamiento, se elaboraron estos mismos circuitos sobre placas perforadas. Seguidamente, se probaron estas placas en el laboratorio de Automatización Industrial. Más tarde, y aunque no era un requisito fundamental de este proyecto, se creó una guía de prácticas de Automatización Industrial, y se probaron dichas prácticas en el laboratorio haciendo uso de módulos de optoacopladores, una placa ESP32 y el software OpenPLC. Para finalizar, se realizaron pruebas de comunicaciones a través de Ethernet, Wi-Fi y Bluetooth. [ENG] The present project focuses on the study and design of a general-purpose microcontroller-based device for conducting educational practices in electronics, industrial automation, instrumentation, or the Internet of Things (IoT) in university courses, vocational training programs, or high school subjects. To achieve this, the device will feature various input and output options, both analog and digital, as well as the necessary interfaces to connect different types of sensors and actuators. It will support multiple communication technologies such as Wi-Fi, Bluetooth, Ethernet, RS-485, UART, I2C, and SPI. The device will be programmable in microcontroller languages like C/C++ and in programmable logic controller (PLC) languages. Additionally, it will be open-source and low-cost. After an initial study of microcontrollers with features most suited to the needs of this project, the ESP32 SoC was ultimately chosen due to its great versatility and low price. Furthermore, the W5500 integrated circuit was used for Ethernet communication, and the ADS1115 was selected as the analogto-digital converter, as it provides higher resolution than the ADC built into the ESP32. Once the microcontroller and its peripherals were selected, the different electronic schematics that make up the general-purpose device were designed. Subsequently, the printed circuit board (PCB) was designed, and a 3D view of the final device was generated. Then, the input and output circuits were assembled on a breadboard, and once their operation was verified, these same circuits were built on perforated boards. Next, these boards were tested in the Industrial Automation laboratory. Later, although it was not a fundamental requirement of this project, an Industrial Automation practice guide was created, and these practices were tested in the laboratory using optocouplers modules, an ESP32 board, and OpenPLC software. Finally, communication tests were carried out via Ethernet, Wi-Fi, and Bluetooth.Escuela Técnica Superior de Ingeniería IndustrialUniversidad Politécnica de Cartagen

Planning and schedule of the repair process of a ship

Este trabajo final de máster consiste en aplicar la metodología de gestión de proyectos a través de la planificación y programación del proceso de reparación de un buque. Para ello, se ha escogido el astillero de Cartagena como ubicación de la reparación y el yate de la clase “Oceanco” como buque a reparar. La estructura del trabajo se divide en tres partes principales: 1ª Parte: Incluye la descripción general de las principales características del buque escogido y los motivos por los que debe varar para proceder a su reparación. También se muestra una visión global tanto de las infraestructuras e instalaciones del astillero mencionado como del organigrama de todos los implicados en dicha reparación. 2ª Parte: Explicación de la metodología de gestión de proyectos. 3ª Parte: Proceso de reparación del buque.Escuela Técnica Superior de Ingeniería Naval y OceánicaUniversidad Politécnica de Cartagen

HIDDEN. 14 viviendas de Protección Oficial

El objeto del presente documento es la definición de los parámetros necesarios para la posterior construcción de un edificio de 14 viviendas de protección oficial en la Calle Sor Francisca Armendáriz en la ciudad de Cartagena, de forma que se garantiza su diseño y su construcción en el cumplimiento de las normativas estatales, autonómicas y locales que le son de aplicación. Se garantiza así que el diseño y construcción del citado edificio reúne los requisitos de Sostenibilidad Medioambiental, Seguridad, Habitabilidad y Funcionalidad exigibles a los edificios de Uso Residencial. El edificio consta de PB + 3 (más sótano), produciéndose el acceso principal a través de las plantas bajas de cada una de las calles que se encuentran a nivel. La planta sótano es destinada en su totalidad a uso aparcamiento. La obra nueva que se pretende realizar consiste en un edificio de 14 viviendas de protección oficial, espacios y locales comunes, zona de garaje y cubierta transitable para uso común. El edificio cuenta con un acabado exterior acorde a la normativa y que se mimetiza con el entorno.Escuela Técnica Superior de Arquitectura y EdificaciónUniversidad Politécnica de Cartagen

Design of agronomic nodes with LoRaWAN technology

Este proyecto se centra en el diseño y desarrollo de un sistema de nodos agronómicos que utilicen la tecnología LoRaWAN para recopilar y transmitir datos provenientes de sensores. Para la comunicación con los sensores, los nodos dispondrán de interfaz de comunicación SDI-12 (Serial Data Interface a 1200 baud). SDI-12 es el protocolo de comunicaciones más utilizado en el sector de los recursos hídricos entre dataloggers y sensores . Además, teniendo en cuenta que los nodos se alimentarán con baterías, el diseño se realizará buscando la mayor autonomía posible, es decir, minimizando el consumo de energía. Se presentará la arquitectura general del sistema, describiendo cómo se estructura y cómo interactúan sus componentes principales. A continuación, explicaremos todas las tecnologías y materiales utilizados, así como las herramientas de software empleadas. Después se explicará el desarrollo del proyecto en detalle, describiendo toda la configuración necesaria para integrar y poner en marcha el proyecto. Posteriormente, se llevarán a cabo pruebas en campo para validar el funcionamiento y la eficacia del sistema en condiciones reales, comparando el consumo de ambos nodos basados en diferentes System On Chip (SoC).Escuela Técnica Superior de Ingeniería IndustrialUniversidad Politécnica de Cartagen

Influencia de la necesidad de afiliación en la fidelización de los clientes de las pequeñas empresas

[ENG] The need for affiliation (nAff) facet of David McClelland’s (1961) triad of needs is prevalent in psychology and business literature. Typically, nAff is referenced in combination with McClelland’s additional two triads: need for achievement (nAch) and need for power (nPow). Isolating the nAff construct, this study investigates the linkage of affiliation inclination of small business customers to their perceived value of retail servicescapes, filling a gap in the literature on nAff by evaluating the extent to which customer perceptions of servicescapes correspond to loyalty behaviors. Using online questionnaires, we analyzed data from 265 small business customers. This study suggests that servicescapes evoke customers’ feelings and reactions and customers subsequently form opinions of the servicescapes and the associative business. The study results indicate that customers’ need to be attached to small businesses and be satisfied with their small business experiences drive loyalty. When customers have positive servicescape reactions and become loyal customers, small businesses benefit. The findings of this study offer valuable insights for small business owners around the world, suggesting that investing in servicescape initiatives could contribute to their ongoing business success. [SPA] La dimensión necesidad de afiliación (nAff) de la tríada de necesidades de David McClelland (1961) es ampliamente reconocida en la literatura de psicología y de dirección de empresas. Habitualmente, la nAff se analiza junto a las otras dos necesidades propuestas por McClelland: la necesidad de logro (nAch) y la necesidad de poder (nPow). Este estudio, centrado exclusivamente en la nAff, investiga la relación entre la inclinación a la afiliación de los clientes de pequeñas empresas y su percepción del valor del entorno de servicio (servicescape), cubriendo así una laguna en la literatura sobre la nAff al evaluar en qué medida las percepciones de los clientes sobre estos entornos se relacionan con comportamientos de lealtad. A partir de cuestionarios en línea, se analizaron los datos de 265 clientes de pequeñas empresas. El estudio sugiere que los entornos de servicio despiertan emociones y reacciones en los clientes, quienes forman opiniones tanto sobre el espacio como sobre el negocio asociado. Los resultados indican que la necesidad de los clientes de sentirse vinculados a las pequeñas empresas y de estar satisfechos con sus experiencias impulsa su lealtad. Cuando los clientes reaccionan positivamente ante el entorno de servicio y desarrollan lealtad, las pequeñas empresas se benefician. Los hallazgos del estudio ofrecen recomendaciones útiles para propietarios de pequeñas empresas en todo el mundo, al señalar que invertir en iniciativas relacionadas con el entorno de servicio puede contribuir al éxito sostenido del negocio

Does female executives’ involvement in corruption affect firm value? European evidence

The contentious literature concerning the relation between corporate corruption and firm performance suggests a potential avenue for research to examine the influence of gender on corruption. Two-stage least squares estimations performed on a sample of EU countries reveal a robust negative association between female corrupt executives and firm value. Our findings signal that firms led by corrupt female executives tend to have a more detrimental impact on firm value compared to those led by corrupt male executives. This study represents the inaugural attempt to investigate the magnitude of women's involvement in corruption, with results supporting the notion of corruption's detrimental impact on firm value evidencing a 'sand-the-wheel' effect. Our research is significant in that it uses firm-specific data to gain a deeper understanding of the issue of corporate fraud and the involvement of women. Theoretical and managerial implications as well as suggestions for future research regarding the role of women in management are outlined in the conclusion section of this chapter

Design and construction project of a bike lane in Avenida de la Estación (Torre Pacheco, Murcia)

El objetivo de este proyecto es el diseño constructivo de un carril bici en la Avenida de la Estación de Torre-Pacheco, este carril bici pretende conectar principalmente la estación de tren con el centro urbano de la población, así como los puntos de interés que se encuentran en el entorno de esta avenida y que se describirá en los anejos de este y hacer parte de la red ciclística de Torre-Pacheco que va en aumento. Sin embargo, no es el único objetivo de este proyecto, ya que cada vez vamos en busca de una movilidad sostenible y es lo que pretende conseguir la ejecución de este carril bici, contribuir a una movilidad sostenible en la Torre-Pacheco, así como incentivar el uso de transportes que no contaminen y contribuir con el cambio climático. En la redacción del presente proyecto se ha identificado el problema, se han definido las características del carril bici basado en la guía de recomendaciones para el diseño de infraestructura ciclista, un análisis urbanístico y poblacional de Torre-Pacheco, se ha estudiado la movilidad entorno a la Avenida de la Estación y con esto se ha realizado un estudio de alternativas encontrando la mejor solución para el diseño del carril bici.Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos y de Ingeniería de MinasUniversidad Politécnica de Cartagen

Proyecto de 15 viviendas de protección oficial en Monte Sacro, Cartagena. Convivencia comunitaria con espacios exteriores y bandas equipadas

El proyecto académico propone realizar una actuación de obra nueva en la C/. Sor Francisca Armendáriz, ubicada en el barrio de Montesacro (Cartagena). Se trata de una intervención en una parcela en esquina situada en pleno Casco Histórico de Cartagena, en un entorno urbano en el Casco Histórico de Cartagena, en plena expansión, con edificios de mediana altura y usos mixtos de residencial vivienda, comercial y dotacional. Como el indica su propio nombre, el barrio se encuentra en las faldas de Monte Sacro, una de las cinco colinas históricas de Cartagena. Su emplazamiento lo dota de una gran riqueza paisajística y urbanística, con una conexión directa con la historia y el paisaje de la ciudad. No obstante, el barrio sufrió un proceso de deterioro directamente relacionado con las expropiaciones y demoliciones que se llevaron a cabo años atrás, dejando el barrio como un gran solar creando un vacío en el conjunto urbano de la ciudad, así como también ha afectado a las infraestructuras del entorno. Con todo lo anterior expuesto, el proyecto surge con el propósito de revitalizar el barrio, con la construcción de un edificio de obra nueva de viviendas de protección oficial, que cuenta con un total de 15 viviendas y su respectiva plaza de aparcamiento, y un local comercial. Esta intervención no solo busca dotar de nuevos espacios de vivienda, que actualmente son necesarios en la zona, como también contribuir a la riqueza arquitectónica y paisajística, favoreciendo el crecimiento del barrio, su recuperación y su revalorización.Escuela Técnica Superior de Arquitectura y EdificaciónUniversidad Politécnica de Cartagen

Inhibition of ethylene production, and other postharvest quality-degrading enzymatic systems in fruit and vegetable products, by packaging systems containing essential oils

[SPA] Esta tesis doctoral se presenta bajo la modalidad de compendio de publicaciones. España es un país muy importante dentro de la Unión Europea en cuanto a la producción y exportación de frutas y hortalizas, siendo la Región de Murcia una de las Comunidades Autónomas que más destacan en este sector de la economía. No obstante, existe una gran competencia con los distintos países, especialmente con los países del sureste europeo ya que tienen precios más bajos, aunque con una calidad inferior a la de nuestros productos frescos. Por lo tanto, es necesario innovar en las tecnologías postcosecha, por ejemplo, sistemas de envasado innovadores, para que se conserven mejor los productos hortofrutícolas españoles durante la distribución y lleguen al consumidor con una calidad superior a la de los demás países, incluyendo mejores características microbiológicas, organolépticas y de seguridad alimentaria. En ese sentido, el grupo de investigación en el cual se ha realizado la presente Tesis Doctoral ha trabajado en los últimos años en el desarrollo y optimización de sistemas de envasado activo sostenibles (cartón/papel reciclado) con aceites esenciales encapsulados (en complejos de inclusión con ciclodextrinas) para preservar la calidad postcosecha de frutas y hortalizas. En dichas investigaciones previas se ha observado el efecto beneficioso de dichos sistemas de envasado sobre la calidad del producto; aunque para seguir avanzando en su optimización hacia envases aún más eficientes es necesario conocer en detalle el efecto inhibidor de dichos aceites esenciales liberados de estos envases activos sobre los sistemas enzimáticos clave que regulan el metabolismo postcosecha de maduración y senescencia (producción de etileno, procesos degradativos de calidad como pérdida de firmeza, pardeamiento, etc.). Por último, siempre es necesario realizar una validación de dichos sistemas de envasado activo (fabricados entonces ya a nivel industrial) sobre diferentes grupos de frutas y hortalizas simulando condiciones reales de conservación refrigerada y comercialización bajo diferentes escenarios de temperaturas y humedades relativas, tanto óptimas como desaconsejadas pero habituales en la cadena de distribución. En concreto, el etileno tiene un papel crucial en la maduración de las frutas y hortalizas, por lo que la presencia de etileno endógeno en el ambiente puede acelerar el proceso de avance hacia la senescencia, la pérdida de calidad y la disminución de la vida útil de estos productos. En concreto, algunos productos hortofrutícolas como el brócoli tienen una baja producción de etileno, mientras que para otros como el tomate sucede el caso contrario. Asimismo, el mayor crecimiento microbiano en estos productos induce mayores tasas de respiración y producción de etileno, lo que contribuye aún más a la reducción de su vida útil. Además de las enzimas clave en la ruta biosintética del etileno, encontramos otras enzimas degradativas clave que afectan a diferentes atributos de calidad postcosecha del producto como son la firmeza (pectinmetilesterasa, poligalacturonasa, etc.), pardeamiento (polifenoloxidasa, peroxidasa, etc.), calidad nutricional (por ejemplo, reducción de vitamina C por la ascorbato peroxidasa, etc.), etc. Sin embargo, otros sistemas enzimáticos (catalasa, superóxido dismutasa, etc.) pueden incrementarse también mediante diferentes compuestos, como los que componen los aceites esenciales, al ser interpretados por las células vegetales como estreses abióticos. Por ello, son necesarios tratamientos postcosecha efectivos y sostenibles para controlar dichos procesos degradativos de la calidad postcosecha de los productos hortofrutícolas. Entre ellos se han usado convencionalmente la conservación refrigerada, inhibidores de la biosíntesis del etileno, absorbedores de etileno, etc. Los aceites esenciales (aparte de sus propiedades antimicrobianas ampliamente conocidas) han mostrado un efecto inhibidor de la producción de etileno postcosecha en frutas y hortalizas, aunque un estudio profundo sobre su acción sobre la actividad de las enzimas clave de dicha ruta biosintética no se ha realizado aún. Además, también se ha reportado el efecto beneficioso de los aceites esenciales para preservar diferentes atributos de calidad postcosecha de frutas y hortalizas, los cuales están regulados por enzimas clave degradativas de esta calidad y cuyos mecanismos de inhibición de dichas actividades enzimáticas tampoco han sido caracterizados en profundidad. Aparte del alto potencial del uso de los aceites esenciales como tratamientos postcosecha sostenibles, su uso no se ha terminado de implantar por dichas empresas hortofrutícolas debido a que las dosis reales (in vivo) necesarias son muy altas (en comparación a las dosis efectivas determinadas en laboratorio (in vitro)), lo que conllevaría a un rechazo del consumidor por la percepción de dichos olores/sabores extraños típicos de los aceites esenciales. Por ello, la encapsulación de los aceites esenciales, y su incorporación en envases activos permite obtener dosis efectivas en fase gaseosa alrededor del producto con mayor o menor ratio de liberación, es decir, mediante una liberación controlada. Un método de encapsulación eficiente, sencillo y económicamente viable es la formación de complejos de inclusión utilizando ciclodextrinas nativas, en concreto β-ciclodextrina. La posterior incorporación de dichos complejos de inclusión aceite esencial-ciclodextrina sobre cartón corrugado mediante lacas (de base acuosa) ecológicas permite obtener así un envase activo sostenible, frente a los envases plásticos convencionales cuyo uso está siendo limitado cada vez más por las regulaciones europeas. Dichos complejos de inclusión permiten una liberación lenta y controlada, que puede verse incrementada bajo situaciones como las mayores humedades relativas en las cámaras de conservación y condiciones no óptimas como son las mayores temperaturas durante la distribución de estos productos en los supermercados. Por ello, el principal objetivo de esta Tesis Doctoral fue estudiar en detalle el efecto de aceites esenciales encapsulados que se liberaban de los envases activos, fabricados para tal efecto, sobre enzimas clave de la ruta biosintética del etileno, así como las relacionadas con otros procesos degradativos de atributos de calidad postcosecha de frutas y hortalizas frescas como son: firmeza, color, calidad fisicoquímica (sólidos solubles y acidez), calidad microbiológica, etc. La selección de los aceites esenciales estudiados en cada artículo se realizó en función de su alta capacidad para inhibir la biosíntesis de etileno, así como para mantener la calidad postcosecha del producto durante la conservación, basándose en estudios preliminares entre más de 50 tipos de aceites esenciales y sus principales componentes. En el primer artículo se estudiaron las cinéticas de liberación de aceites esenciales (se usó el carvacrol como componente modelo de aceites esenciales) contenidos en envases activos bajo diferentes condiciones de temperatura y humedad relativa, así como si el envase se encontraba cerrado o abierto. Se observó que el carvacrol se liberó de forma más rápida desde los envases activos a temperaturas y humedades relativas más altas, produciéndose así un aumento de 1,3-1,7 veces de la tasa de liberación cuando la humedad relativa amentó del 60 al 90-95 %. Además, la máxima tasa de liberación (0,14/2,0 × 10-2 1/dían) fue alcanzada en el escenario de un envase activo abierto a 8/15 °C y 95 % de humedad relativa. En los artículos segundo y tercero se estudió el efecto de los aceites esenciales liberados de envases activos (con diferentes tipos de aceites esenciales y dosis) sobre la producción de etileno en frutas (arándano y mora; artículo segundo) y hortalizas (brócoli y tomate; artículo tercero) frescas, así como de las actividades de las enzimas clave y compuestos intermedios de la ruta biosintética del etileno. Se observó una reducción entre un 20 y 60 % de las actividades de las enzimas clave de la producción de etileno en tomate conservado en envases activos con timol o aceite esencial de romero. En el caso del brócoli, un envase activo con aceite esencial de pomelo alcanzó ratios de inhibición del 30-45 %. En cuanto a las dosis óptimas, para el tomate, un envase activo con una dosis de 1000 mg m-2 fue la que mostró mayor inhibición de la producción de etileno, mientras que una dosis de 500 mg m-2 con aceite esencial de pomelo alcanzó los mismos efectos en brócoli. En el cuarto artículo se validó el efecto de envases activos con carvacrol y eugenol sobre la calidad postcosecha de limones conservados en refrigeración, con períodos de comercialización complementarios a temperatura ambiente. Los envases activos consiguieron reducir el crecimiento microbiano en aproximadamente 1,6-2 unidades logarítmicas comparado con envases no activos, así como una menor incidencia de podredumbres en los períodos de comercialización. Además, dichos envases activos preservaron mejor la calidad nutricional (vitamina C) y bioactiva (compuestos fenólicos) de los limones, con incrementos aproximadamente 2 veces superiores a los de los envases control, gracias a la activación de los sistemas enzimáticos antioxidantes (por ejemplo, catalasa, superóxido dismutasa, etc.). Finalmente, la calidad fisicoquímica de los limones no se vio afectada por dichos envases activos. En el quinto artículo se validó el efecto de envases activos con aceites esenciales de orégano, canela y carvacrol sobre la calidad postcosecha de melocotones paraguayos conservados en refrigeración, con períodos de comercialización complementarios a temperatura ambiente. Se observó que los aceites esenciales liberados de los envases activos redujeron la producción de etileno del producto en un 40-50 y 70 % durante los períodos de refrigeración y comercialización, respectivamente, lo que se reflejó a su vez en una inhibición de las actividades de las enzimas clave de la ruta biosintética del etileno. Los envases activos también preservaron mejor la calidad fisicoquímica de los paraguayos gracias a la inhibición de las actividades de las correspondientes enzimas degradativas de las estructuras celulares y responsables del pardeamiento (poligalacturonasa y polifenoloxidasa). Además, los aceites esenciales liberados de los envases activos aumentaron el contenido de compuestos fenólicos y capacidad antioxidante en un 30 y 70 %, respectivamente. Finalmente, en el sexto artículo se validó también un sistema de envasado activo con aceites esenciales (aceites esenciales de bergamota, pomelo y eugenol) sobre la calidad postcosecha de champiñón laminado, así como sobre los sistemas enzimáticos degradativos de dicha calidad durante su conservación refrigerada. La actividad de la polifenoloxidasa, así como el pardeamiento asociado, fueron controlados mediante una concentración de aceites esenciales de 100 μL L−1 alrededor del producto. Además, los aceites esenciales mediante este sistema de envasado consiguieron controlar el crecimiento microbiano (en concreto, Pseudomonas spp.) con recuentos aproximadamente 1,7 unidades log menores que el control. En conclusión, esta Tesis Doctoral presenta una investigación sobre envases activos sostenibles (cartón/papel) con aceites esenciales encapsulados para preservar la calidad postcosecha de frutas y hortalizas frescas, y así extender su vida útil. En particular, se caracterizó el potencial inexplotado de los aceites esenciales liberados de dichos envases activos para controlar la producción de etileno mediante la inhibición de las actividades de enzimas clave, junto con sus efectos sobre otras enzimas clave que limitan los atributos de calidad postcosecha de estos productos como son la firmeza, el color, la calidad nutricional/bioactiva, entre otros.[ENG] This doctoral dissertation has been presented in the form of thesis by publication. Spain is a very important country within the European Union in terms of the production and export of fruit and vegetables, being the Region of Murcia one of the Autonomous Communities that stands out in this sector of the economy. However, there is great competition with different countries, especially with the countries of Southeast Europe as they have lower prices, although with a lower quality than our fresh produce. Therefore, it is necessary to innovate in postharvest technologies, for example, innovative packaging systems, so that Spanish plant products are better preserved during distribution and reach the consumer with a higher quality than that of other countries, including better microbiological, organoleptic and food safety characteristics. In this sense, the research group in which this PhD Thesis has been carried out has worked in recent years on the development and optimization of sustainable active packaging systems (recycled cardboard/paper) with encapsulated essential oils (in inclusion complexes with cyclodextrins) to preserve the postharvest quality of fruit and vegetables. Previous research has shown the beneficial effect of such packaging systems on product quality; however, in order to further advance in their optimization towards even more efficient packaging, it is necessary to know in detail the inhibitory effect of such essential oils released from these active packages on the key enzymatic systems that regulate the postharvest metabolism of ripening and senescence (ethylene production, quality-degrading processes such as loss of firmness, browning, etc.). Finally, it is always necessary to carry out a validation of these active packaging systems (manufactured also at the industrial level) on different groups of fruit and vegetables by simulating real conditions of refrigerated storage and marketing under different scenarios of temperatures and relative humidity, both optimal and inadvisable but common in the distribution chain. Specifically, ethylene plays a crucial role in the ripening of fruit and vegetables, so the presence of endogenous ethylene in the environment can accelerate the process of moving towards senescence, loss of quality and shortened shelf life of these products. In particular, some fruit and vegetables such as broccoli have low ethylene production, while the opposite behaviour is shown by others like tomatoes. Also, increased microbial growth in these products induces higher rates of respiration and ethylene production, which further contributes to the reduction of their shelf life. In addition to the key enzymes in the ethylene biosynthetic pathway, we find other key degradative enzymes that affect different postharvest quality attributes of the product such as firmness (pectin methylesterase and polygalacturonase), browning (polyphenol oxidase and peroxidase), nutritional quality (e.g., vitamin C reduction by ascorbate peroxidase). However, other enzyme systems (catalase and superoxide dismutase) can also be increased by different compounds, such as essential oils, which can be interpreted by plant cells as abiotic stresses. Therefore, effective and sustainable postharvest treatments are necessary to control such degradative processes of postharvest quality of fruit and vegetables. Among them, refrigerated storage, ethylene biosynthesis inhibitors, ethylene absorbers, etc., have been conventionally used. Essential oils (apart from their widely known antimicrobial properties) have shown an inhibitory effect on postharvest ethylene production in fruit and vegetables, although an indepth study on their action on the activity of key enzymes of this biosynthetic pathway has not Spain is a very important country within the European Union in terms of the production and export of fruit and vegetables, being the Region of Murcia one of the Autonomous Communities that stands out in this sector of the economy. However, there is great competition with different countries, especially with the countries of Southeast Europe as they have lower prices, although with a lower quality than our fresh produce. Therefore, it is necessary to innovate in postharvest technologies, for example, innovative packaging systems, so that Spanish plant products are better preserved during distribution and reach the consumer with a higher quality than that of other countries, including better microbiological, organoleptic and food safety characteristics. In this sense, the research group in which this PhD Thesis has been carried out has worked in recent years on the development and optimization of sustainable active packaging systems (recycled cardboard/paper) with encapsulated essential oils (in inclusion complexes with cyclodextrins) to preserve the postharvest quality of fruit and vegetables. Previous research has shown the beneficial effect of such packaging systems on product quality; however, in order to further advance in their optimization towards even more efficient packaging, it is necessary to know in detail the inhibitory effect of such essential oils released from these active packages on the key enzymatic systems that regulate the postharvest metabolism of ripening and senescence (ethylene production, quality-degrading processes such as loss of firmness, browning, etc.). Finally, it is always necessary to carry out a validation of these active packaging systems (manufactured also at the industrial level) on different groups of fruit and vegetables by simulating real conditions of refrigerated storage and marketing under different scenarios of temperatures and relative humidity, both optimal and inadvisable but common in the distribution chain. Specifically, ethylene plays a crucial role in the ripening of fruit and vegetables, so the presence of endogenous ethylene in the environment can accelerate the process of moving towards senescence, loss of quality and shortened shelf life of these products. In particular, some fruit and vegetables such as broccoli have low ethylene production, while the opposite behaviour is shown by others like tomatoes. Also, increased microbial growth in these products induces higher rates of respiration and ethylene production, which further contributes to the reduction of their shelf life. In addition to the key enzymes in the ethylene biosynthetic pathway, we find other key degradative enzymes that affect different postharvest quality attributes of the product such as firmness (pectin methylesterase and polygalacturonase), browning (polyphenol oxidase and peroxidase), nutritional quality (e.g., vitamin C reduction by ascorbate peroxidase). However, other enzyme systems (catalase and superoxide dismutase) can also be increased by different compounds, such as essential oils, which can be interpreted by plant cells as abiotic stresses. Therefore, effective and sustainable postharvest treatments are necessary to control such degradative processes of postharvest quality of fruit and vegetables. Among them, refrigerated storage, ethylene biosynthesis inhibitors, ethylene absorbers, etc., have been conventionally used. Essential oils (apart from their widely known antimicrobial properties) have shown an inhibitory effect on postharvest ethylene production in fruit and vegetables, although an in-depth study on their action on the activity of key enzymes of this biosynthetic pathway has not been carried out. In addition, the beneficial effect of essential oils in preserving different post-harvest quality attributes of fruit and vegetables, which are regulated by key degradative enzymes of this quality and whose mechanisms of inhibition of these enzymatic activities have not been characterized in depth, has also been reported. Apart from the high potential of the use of essential oils as sustainable postharvest treatments, their use has not been fully implemented by these fruit and vegetable companies because the actual (in vivo) doses required are very high (compared to the effective doses determined in the laboratory (in vitro)), which would lead to consumer rejection due to the perception of strange odours/flavours typical of essential oils. For this reason, the encapsulation of essential oils and their incorporation in active packaging allows us to obtain effective doses in the gas phase around the product with a higher or lower release ratio, i.e. by means of a controlled release. An efficient, simple and economically viable encapsulation method is the formation of inclusion complexes using native cyclodextrins, specifically β-cyclodextrin. The subsequent incorporation of such essential oil-cyclodextrin inclusion complexes on corrugated cardboard using environmentally friendly (water-based) lacquers thus makes it possible to obtain sustainable active packaging, as opposed to conventional plastic packaging whose use is becoming increasingly limited by European regulations. Such inclusion complexes allow a slow and controlled release, which can be increased under situations such as higher relative humidities in storage chambers and non-optimal conditions such as higher temperatures during the distribution of these products in supermarkets. Therefore, the main objective of this Doctoral Thesis was to study in detail the effect of encapsulated essential oils released from the active packaging, manufactured for this purpose, on key enzymes of the ethylene biosynthetic pathway, as well as those related to other degradative processes of postharvest quality attributes of fresh fruit and vegetables such as firmness, colour, physicochemical quality (soluble solids and acidity), microbiological quality, etc. The selection of the essential oils studied in each article was made according to their high capacity to inhibit ethylene biosynthesis, as well as to keep the product postharvest quality during conservation, based on preliminary studies among more t

3MT UPCT 2024: Nada se pierde, todo se transforma: la nueva vida de los subproductos agrícolas

Cada año se desperdician millones de alimentos en todo el mundo no solo en casa o en el supermercado, sino también en la agricultura, es lo que se conoce como subproductos alimentarios. Los subproductos de origen vegetal se pueden aprovechar para la obtención de ingredientes funcionales. En concreto, la doctoranda habla del aprovechamiento de los residuos del brócoli y del olivo.Programa de actividades 2024/2025 en la UCC+i de la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT)", con ref. FCT-23-19287 y que cuenta con la colaboración de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología - Ministerio de Ciencia e Innovación- a través de la Convocatoria para el fomento de la cultura científica, tecnológica y de la innovación 2023