MA160exam01

Exam questions and solutions in LaTex. Diagrams for the questions are all together in the support.zip file, as .eps files

MA160exam01pdf

Exam questions and solutions in PDF

MA160exam00pdf

Exam questions and solutions in PDF

Análisis de sensibilidad para un modelo de medición de percepción de marca basado en simulación computacional por agentes

Se presenta el análisis de sensibilidad de un modelo de percepción de marca y ajuste de la inversión en marketing desarrollado en el Laboratorio de Simulación de la Universidad del Rosario. Este trabajo de grado consta de una introducción al tema de análisis de sensibilidad y su complementario el análisis de incertidumbre. Se pasa a mostrar ambos análisis usando un ejemplo simple de aplicación del modelo mediante la aplicación exhaustiva y rigurosa de los pasos descritos en la primera parte. Luego se hace una discusión de la problemática de medición de magnitudes que prueba ser el factor más complejo de la aplicación del modelo en el contexto práctico y finalmente se dan conclusiones sobre los resultados de los análisis.

Revaloració de la fracció cel·lular de la sang de porc procedent d'escorxadors industrials

La sang de porc és un subproducte comestible que es genera als escorxadors industrials durant el procés d'obtenció de la canal. Aquest subproducte es caracteritza per presentar una elevada càrrega contaminant i, degut a l'elevat volum que es genera, és necessari trobar estratègies que permetin la seva revaloració i aprofitament, a la vegada que disminuïm la contaminació ambiental i les despeses que es deriven del seu processament abans de l'abocament. La fracció cel·lular (FC) constitueix el 40 % de la sang de porc i conté principalment l'hemoglobina (Hb), que representa al voltant del 90 % del contingut en proteïna d'aquesta fracció (un 35 % aproximadament). L'elevat percentatge en proteïna i en ferro, i les seves bones propietats funcionals fan que l'aprofitament d'aquest subproducte com a primera matèria o ingredient de la indústria alimentària sigui una alternativa molt útil a l'hora de reduir les despeses de la indústria càrnia, sempre que es resolguin els problemes de l'enfosquiment i dels sabors estranys que pot conferir la FC quan s'addiciona a productes alimentaris. Una altra possible utilització de la FC és aprofitar les propietats colorants de l'Hb o del grup hemo, com a colorant d'origen natural en diversos productes alimentaris. Els objectius del present treball eren, en primer lloc, determinar les millors condicions d'aplicació del procés de conservació de la FC mitjançant la deshidratació per atomització i caracteritzar físico-químicament i microbiològica el concentrat d'Hb en pols. En segon lloc, avaluar l'eficàcia de diferents additius antioxidants i/o segrestants del ferro per prevenir l'enfosquiment que pateix la FC durant la deshidratació. En tercer lloc, aplicar tractaments d'altes pressions hidrostàtiques com a procés d'higienització i avaluar els efectes d'aquest tractament sobre la microbiota contaminant, el color i les propietats funcionals de la FC. Finalment, desenvolupar un procés d'obtenció d'hidrolitzats proteics descolorats a partir de l'Hb amb la finalitat d'utilitzar-los com a ingredients nutricionals i/o funcionals. La millor temperatura de deshidratació per atomització de la FC hemolitzada era 140ºC. La FC en pols presentava un contingut en humitat del 5,3 % i un percentatge de solubilitat proteica del 96 %. La deshidratació per atomització induïa canvis en l'estructura nativa de l'Hb i, per tant, un cert grau de desnaturalització que pot conduir a una disminució de les seves propietats funcionals. L'extracte sec de la FC en pols estava composat per un 94,6 % de proteïna, un 3 % de sals minerals i un 0,7 % de greix. Els valors CIE L*a*b* del color de la FC en pols eren força constants i reflectien el color vermell marró fosc d'aquesta, a causa de l'oxidació del ferro hèmic que es produeix durant la deshidratació. La càrrega contaminant de la FC fresca de la sang de porc era força elevada i el tractament d'hemòlisi amb ultrasons i la centrifugació posterior no produïen una reducció significativa de la microbiota contaminant, obtenint un producte amb uns recomptes microbiològics de l'ordre de 106 ufc·mL-1. La deshidratació per atomització produïa una disminució d'una unitat logarítmica dels recomptes totals de la FC hemolitzada. Tanmateix, el producte en pols encara reflectia l'elevada contaminació de la primera matèria, fet que condiciona negativament la seva utilització com a ingredient alimentari, a no ser que es millorin les condicions de recollida de la sang a l'escorxador o que aquesta o la FC es sotmeti a algun tractament d'higienització prèviament a la deshidratació. Les isotermes de sorció a 20ºC de la FC en pols tenien forma sigmoïdal i una histèresi estreta i llarga. L'equació GAB és un bon model matemàtic per ajustar les dades de sorció obtingudes experimentalment i determinar la isoterma d'adsorció de la FC deshidratada per atomització. El percentatge d'humitat de la FC deshidratada a 140ºC es corresponia a un valor d'aw a 20 ºC d'aproximadament el 0,16. Tenint en compte que estava per sota dels valors d'aw corresponents a la capa monomolecular, es pot garantir la conservació a temperatura ambient del producte, sempre que s'envasi en recipients tancats que no permetin l'entrada d'humitat de l'exterior. De l'estudi de la possible estabilització del color de la FC deshidratada per atomització mitjançant l'addició d'antioxidants i/o segrestants de ferro, es va observar que només l'àcid ascòrbic, la glucosa, l'àcid nicotínic i la nicotinamida, tenien efectes positius sobre el color del producte en pols. L'ascòrbic i la glucosa no milloraven la conservació del color de l'Hb però disminuïen l'enfosquiment que es produeix durant la deshidratació, amb la qual cosa es pot obtenir un producte en pols de color marró més clar. L'addició de dextrina o L-cisteïna no disminuïa l'enfosquiment ni evitava el canvi de color de l'Hb. L'àcid nicotínic i la nicotinamida protegien el color de l'Hb durant el procés de deshidratació i l'emmagatzematge de la FC en pols. Les millors condicions d'aplicació del tractament amb altes pressions hidrostàtiques (HHP) sobre la FC eren 400 MPa, a 20ºC, durant 15 minuts, perquè produïen una millora significativa de la qualitat microbiològica, no afectaven negativament al color, no comprometien gaire la solubilitat proteica l'Hb i, malgrat que produïen un augment de la viscositat, la FC romania fluida després del tractament. Aquest tractament permetia una reducció de la microbiota contaminant de la FC d'entre 2 i 3 unitats logarítmiques. L'aplicació de l'alta pressió i la posterior deshidratació per atomització permetien obtenir un producte en pols amb recomptes totals de l'ordre de 2,8 unitats logarítmiques. El color de la FC pressuritzada en pols era igual que el de la FC control deshidratada, perquè ambdues mostres presentaven la mateixa susceptibilitat a l'oxidació del grup hemo produïda per la deshidratació. L'alta pressió incrementava la susceptibilitat de l'Hb als efectes desnaturalitzants de la deshidratació, fonamentalment a pH 7 (PIE), ja que es va observar una disminució de la solubilitat proteica a pH neutre després dels 2 processos tecnològics. La FC en pols presentava una màxima capacitat escumant al PIE de l'Hb. L'aplicació del tractament HHP produïa una disminució de la capacitat escumant de la FC en pols, però no tenia efectes negatius sobre l'estabilitat de l'escuma formada. Tampoc es van observar efectes negatius del tractament HHP sobre l'activitat emulsionant de l'Hb. La màxima activitat emulsionant de l'Hb s'aconseguia amb una concentració de FC en pols de l'1,5 % a pH 7 i de l'1 % a pH 4,5. Les pastes obtingudes per escalfament de la FC presentaven característiques molt diferenciades depenent del pH. A pH neutre es formaven unes pastes dures i consistents, mentre que a pH àcid les pastes eren poc consistents, molt adhesives i més elàstiques que les anteriors. Aquestes tenien una capacitat de retenció d'aigua molt superior que les de pH 7, en les quals l'aigua quedava retinguda per capil·laritat. La textura i capacitat de retenció d'aigua de les pastes tampoc eren afectades pel tractament HHP. El tractament HHP incrementava l'activitat de la Tripsina sobre l'Hb quan el substrat i l'enzim es tractaven conjuntament i afavoria el procés d'obtenció d'hidrolitzats descolorats a partir de la FC, la qual cosa permetia assolir el mateix grau de descoloració amb una dosi d'enzim inferior. El tractament d'hidròlisi de la FC amb la utilització combinada de Tripsina seguida d'un tractament amb Pepsina permetia l'obtenció d'un hidrolitzat proteic d'Hb descolorat i hidrolitzava completament la globina, donant lloc a 2 pèptids de 10,8 i 7,4 KDa. Val a dir que també produïa un 60 80 % de nitrogen soluble en TCA, constituït fonamentalment per pèptids petits i aminoàcids lliures. Els hidrolitzats trípsics i pèpsics d'Hb, obtinguts a partir de FC no pressuritzada i deshidratats per atomització a 180ºC, eren de color blanc i tenien un contingut en humitat del 4,7 %, un 84,2 % de proteïna i 9,7 % de sals minerals. El procés d'hidròlisi permetia una reducció considerable de la contaminació de la FC, obtenint un producte en pols amb uns recomptes totals de l'ordre de 102-103 ufc·g-1. Pel que fa a la funcionalitat dels hidrolitzats d'Hb deshidratats per atomització, aquests presentaven una elevada solubilitat proteica a pH 5 i 7 i romanien solubles després d'un escalfament a 80ºC durant 30 min. Tanmateix, aquesta hidròlisi afectava molt negativament la capacitat de mantenir escumes estables i l'activitat emulsionant.

Aislamiento, identificación y conservación de cultivos de bacterias lácticas antagonistas de microbiota contaminante de sangre de matadero

La sangre obtenida en el matadero es un producto altamente contaminado que requiere un procesamiento inmediato si se pretende utilizarla como insumo alimentario en la fabricación de productos destinados al consumo humano. Si bien es cierto que los sistemas de higienización podrían ser muy eficientes desde el punto de vista de calidad microbiológica, su instalación en la línea de sacrificio comportaría muchas dificultades desde el punto de vista técnico y en algún caso sería muy costoso. La bioconservación podría ser una alternativa para mejorar la calidad microbiológica de la sangre, alargar su vida útil y reducir las posibilidades de procesamiento inmediato. El presente estudio nos permitiría formular la posibilidad de aplicar la bioconservación en sangre de cerdo procedente de matadero industrial, utilizando bacterias ácido lácticas (BAL) como cultivo bioprotector, para lo cual se aislaron cepas de BAL autóctonas y se confeccionaron dos colecciones una de BAL mesófilas y otra de psicrótrofas. Se evaluó el potencial antagonista de la colección de BAL mesófilas y psicrótrofas a 30ºC y a 15ºC respectivamente frente a bacterias contaminantes habituales de este subproducto. Las BAL que demostraron antagonismo en placa (7,1% a 30ºC y 11% a 15ºC) fueron seleccionadas para evaluar el potencial antagonista en sangre, donde el efecto inhibitorio se vio favorecido por la adición de un 2% glucosa. S.aureus y P. fluorescens fueron los indicadores más inhibidos por las cepas mesófilas, en algunos casos con reducciones superiores a 7 unidades logarítmicas. En condiciones psicrótrofas la bacteria más sensible a la presencia de BAL fue Bacillus sp., donde 8 de las 11 BAL ensayadas permitieron reducciones superiores a 4 logs y 1cepa incluso superiores a 7 logs; se obtuvieron reducciones máximas de 3 logs de E.coli y Pseudomonas fue inhibida por todas las BAL ensayadas, en algún caso con reducciones superiores a 5 logs. Las 5 que cepas que presentaron el espectro de inhibición más amplio en condiciones mesófilas y 7 en condiciones psicrótrofas frente a los microorganismos indicadores contaminantes de sangre de matadero se identificaron mediante técnicas moleculares por comparación de la secuencias correspondientes al gen que codifica la síntesis de 16S ARNr (16S ADNr) con las secuencias publicadas en las bases de datos. De las 7 cepas antagonistas en condiciones psicrótrofas 5 se identificaron como Lactococcus garvieae y 2 como Enterococcus malodoratus/gilvius raffinosus. Todas las BAL con potencial antagonista en condiciones mesófilas pertenecían al género Lactobacillus, 3 de elllas se identificaron como Lactobacillus murinus/animalis y una se identificó como Lactobacillus reuteri. TA20 que tuvo un gran espectro de inhibición a ambas temperaturas se identificó como Lactococcus garvieae. En este estudio se evaluaron tres métodos de conservación a largo plazo de las cepas que mostraron potencial antagonista. Se comparó la liofilización, la atomización frente a la congelación a -80ºC que era método que se había utilizado hasta el momento para conservar ambas colecciones de BAL. En general, los métodos de deshidratación (atomización y liofilización) y mantenimiento en refrigeración a 5ºC de los cultivos deshidratados se han mostrado más eficaces que la congelación.

A Galerkin boundary element method for high frequency scattering by convex polygons

In this paper we consider the problem of time-harmonic acoustic scattering in two dimensions by convex polygons. Standard boundary or finite element methods for acoustic scattering problems have a computational cost that grows at least linearly as a function of the frequency of the incident wave. Here we present a novel Galerkin boundary element method, which uses an approximation space consisting of the products of plane waves with piecewise polynomials supported on a graded mesh, with smaller elements closer to the corners of the polygon. We prove that the best approximation from the approximation space requires a number of degrees of freedom to achieve a prescribed level of accuracy that grows only logarithmically as a function of the frequency. Numerical results demonstrate the same logarithmic dependence on the frequency for the Galerkin method solution. Our boundary element method is a discretization of a well-known second kind combined-layer-potential integral equation. We provide a proof that this equation and its adjoint are well-posed and equivalent to the boundary value problem in a Sobolev space setting for general Lipschitz domains.

The PML for rough surface scattering

In this paper we investigate the use of the perfectly matched layer (PML) to truncate a time harmonic rough surface scattering problem in the direction away from the scatterer. We prove existence and uniqueness of the solution of the truncated problem as well as an error estimate depending on the thickness and composition of the layer. This global error estimate predicts a linear rate of convergence (under some conditions on the relative size of the real and imaginary parts of the PML function) rather than the usual exponential rate. We then consider scattering by a half-space and show that the solution of the PML truncated problem converges globally at most quadratically (up to logarithmic factors), providing support for our general theory. However we also prove exponential convergence on compact subsets. We continue by proposing an iterative correction method for the PML truncated problem and, using our estimate for the PML approximation, prove convergence of this method. Finally we provide some numerical results in 2D.(C) 2008 IMACS. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

Definitions of the units radian, neper, bel and decibel

The definition of coherent derived units in the International System of Units (SI) is reviewed, and the important role of the equations defining physical quantities is emphasized in obtaining coherent derived units. In the case of the dimensionless quantity plane angle, the choice between alternative definitions is considered, leading to a corresponding choice between alternative definitions of the coherent derived unit - the radian, degree or revolution. In this case the General Conference on Weights and Measures (CGPM) has chosen to adopt the definition that leads to the radian as the coherent derived unit in the SI. In the case of the quantity logarithmic decay (or gain), also sometimes called decrement, and sometimes called level, a similar choice of defining equation exists, leading to a corresponding choice for the coherent derived unit - the neper or the bel. In this case the CGPM has not yet made a choice. We argue that for the quantity logarithmic decay the most logical choice of defining equation is linked to that of the radian, and is that which leads to the neper as the corresponding coherent derived unit. This should not prevent us from using the bel and decibel as units of logarithmic decay. However, it is an important part of the SI to establish in a formal sense the equations defining physical quantities, and the corresponding coherent derived units.

Unity as a unit

The arguments for regarding the number 1 as a unit of the SI are reviewed. Examples of dimensionless quantities are presented, and problems associated with representing the values of dimensionless quantities of very small magnitude are discussed. The logarithmic ratio units bel, decibel and neper are discussed.

Relationship between incidence and severity of cashew gummosis in semiarid north-eastern Brazil

The incidence-severity relationship for cashew gummosis, caused by Lasiodiplodia theobromae, was studied to determine the feasibility of using disease incidence to estimate indirectly disease severity in order to establish the potential damage caused by this disease in semiarid north-eastern Brazil. Epidemics were monitored in two cashew orchards, from 1995 to 1998 in an experimental field composed of 28 dwarf clones, and from 2000 to 2002 in a commercial orchard of a single clone. The two sites were located 10 km from each other. Logarithmic transformation achieved the best linear adjustment of incidence and severity data as determined by coefficients of determination for place, age and pooled data. A very high correlation between incidence and severity was found in both fields, with different disease pressures, different cashew genotypes, different ages and at several epidemic stages. Thus, the easily assessed gummosis incidence could be used to estimate gummosis severity levels.

Temperature sensitivity of the low-moisture-content limit to negative seed longevity-moisture content relationships in hermetic storage

Background and Aims The negative logarithmic relationship between orthodox seed longevity and moisture content in hermetic storage is subject to a low-moisture-content limit (m(c)), but is m(c) affected by temperature? Methods Red clover (Trifolium pratense) and alfalfa (Medicago sativa) seeds were stored hermetically at 12 moisture contents (2-15 %) and five temperatures (-20, 30, 40, 50 and 65 degrees C) for up to 14.5 years, and loss in viability was estimated. Key Results Viability did not change during 14.5 years hermetic storage at -20 degrees C with moisture contents from 2.2 to 14.9 % for red clover, or 2.0 to 12.0 % for alfalfa. Negative logarithmic relationships between longevity and moisture contents > m(c) were detected at 30-65 degrees C, with discontinuities at low moisture contents; m(c) varied between 4.0 and 5.4 % (red clover) or 4.2 and 5.5 % (alfalfa), depending upon storage temperature. Within the ranges investigated, a reduction in moisture content below m(c) at any one temperature had no effect on longevity. Estimates of m(c) were greater the cooler the temperature, the relationship (P < 0.01) being curvilinear. Above m(c), the estimates of C-H and C-Q (i.e. the temperature term of the seed viability equation) did not differ (P > 0.10) between species, whereas those of K-E and C-W did (P < 0.001). Conclusions The low-moisture-content limit to negative logarithmic relationships between seed longevity and moisture content in hermetic storage increased the cooler the storage temperature, by approx. 1.5 % over 35 degrees C (4.0-4.2 % at 65 degrees C to 5.4-5.5 % at 30-40 degrees C) in these species. Further reduction in moisture content was not damaging. The variation in m(c) implies greater sensitivity of longevity to temperature above, compared with below, m(c). This was confirmed (P < 0.005).

Seed longevity - moisture content relationships in hermetic and open storage

In seed storage research, moisture content can be maintained by providing a stable relative humidity (e.g. over saturated salt solutions) or by hermetic storage, but the two approaches provide different gaseous environments which might affect longevity. Seeds of timothy (Phleum pratense L.) and sesame (Sesamum indicum L.) were stored at 45 degrees C or 50 degrees C, respectively, with different moisture contents maintained by hermetic storage in laminated-aluminium-foil packets, or by desiccators above either saturated salt solutions or moistened silica gel. Seeds were withdrawn from storage at intervals from 1 to 28 d for up to 480 d and viability estimated. Within a species, the negative logarithmic relation between seed longevity and moisture content did not differ (P> 0.25, timothy; >0.05, sesame) between storage in desiccators over either moistened silica gel or saturated salt solutions, whereas the relation was much steeper (P< 0.005) in hermetic storage: longevity was similar at high moisture contents, but at low values much greater with hermetic storage. This effect of storage method on seed longevity's sensitivity to moisture content implies that oxygen is relatively more deleterious to seeds at lower than at greater moisture contents and confirms that hermetic storage is preferable for long-term seed storage at low moisture contents.

Saturated salt solutions for humidity control and the survival of dry powder and oil formulations of Beauveria bassiana conidia

Oil-based formulated conidia sprayed on steel plates and conidia powder (control) of Beauveria bassiana isolate IMI 386243 were stored at temperatures from 10 to 40 degrees C in desiccators over saturated salt solutions providing relative humidities from 32 to 88%, or in hermetic storage at 40 degrees C, and moisture contents in equilibrium with 33 or 77% relative humidity. The negative semi-logarithmic relation (P < 0.005) between conidia longevity (at 40 degrees C) and equilibrium relative humidity did not differ (P > 0.25) between formulated conidia and conidia powder. Despite this, certain saturated salts provided consistently greater longevity (NaCl) and others consistently shorter longevity (KCl) for formulated conidia compared to conidia powder. These results, analysis of previous data, and comparison with hermetic storage, indicate that storage of conidia over saturated salt solutions provides inconsistent responses to environment and so may be problematic for bio-pesticide research. In hermetic storage, oil formulation was not deleterious to longevity and in the more moist environment enhanced survival periods. (c) 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.