En este trabajo de tesis se estudió la síntesis de ésteres metílicos y de monoglicéridos de ácidos grasos, teniendo en cuenta la importancia de investigar nuevas tecnologías para la valorización de aceites vegetales y haciendo foco en catalizadores y procesos más amigables con el medio ambiente. Previamente fue estudiada la síntesis de ésteres metílicos de ácidos grasos catalizada por carboxilatos de zinc. En ese contexto, la presente tesis reporta la investigación del efecto de las variables de operación, carga de catalizador y relación molar inicial de reactivos, en la conversión de triglicéridos y rendimiento a ésteres metílicos en la transesterificación de aceite de soja con metanol a 100 °C catalizada por estearato de zinc. Se estudió el comportamiento del catalizador en el medio de reacción y se encontró que el mismo forma parte de una macroemulsión, lo que dificulta el contacto entre los reactivos. Se desarrollaron dos modelos matemáticos del reactor, uno donde se considera que el catalizador está disuelto y perfectamente mezclado en el medio reactivo, y otro donde se tiene en cuenta sus propiedades químicas como surfactante. Los parámetros ajustados se utilizaron para simular la metanólisis de aceite de soja y generar estrategias operativas que maximicen la producción de ésteres metílicos de ácidos grasos. Posteriormente se investigó la síntesis de biodiesel de segunda generación, empleando el mismo catalizador. Se utilizó como materia prima aceite de orujo crudo. Debido a las propiedades ácidas del aceite, el biodiesel se obtuvo a partir de las reacciones simultáneas de esterificación de ácidos grasos libres y transesterificación de triglicéridos con metanol. El aceite fue caracterizado y se estudió las condiciones óptimas para la remoción del color. Se encontró que el estearato de zinc es activo y selectivo con este tipo de materia prima, a la vez que se investigaron las condiciones operativas para obtener los valores óptimos de conversiones de triglicéridos y ácidos grasos libres y rendimiento a ésteres metílicos. También en este caso se efectuó el modelado del reactor, teniendo en cuenta las dos reacciones que ocurren simultáneamente. La síntesis de monoglicéridos de ácidos grasos fue investigada a partir de la transesterificación de ésteres metílicos de ácidos grasos y de triglicéridos con glicerol, utilizando glicerolato de zinc como catalizador. Se estudiaron las condiciones óptimas de operación y la estabilidad del catalizador durante la reacción. El catalizador investigado presentó una baja performance en la glicerólisis de metil oleato, pero exhibió alta actividad, selectividad y estabilidad cuando el sustrato fue aceite de soja. / In this doctoral thesis, the synthesis of methyl esters and monoglycerides of fatty acids was studied, taking into account the importance of investigating new technologies for the valorization of vegetable oils and focusing on catalysts and processes more friendly to the environment. The synthesis of fatty acids methyl esters catalyzed by zinc carboxylates was previously studied. In this context, this thesis reports the investigation of the effect of the operation variables, catalyst loading and initial molar ratio of reagents, in the triglycerides conversion and methyl esters yield in the transesterification of soybean oil with methanol at 100 °C catalyzed by zinc stearate. The behavior of the catalyst in the reaction medium was studied and it was found that it forms part of a macroemulsion, which makes contact between the reagents difficult. Two mathematical models of the reactor were developed, one where it is considered that the catalyst is dissolved and perfectly mixed in the reactive medium, and another where its chemical properties as a surfactant are taken into account. The adjusted parameters were used to simulate the methanolysis of soybean oil and generate operational strategies that maximize the production of fatty acids methyl esters. Subsequently, the synthesis of a second-generation biodiesel, using the same catalyst, was investigated. Crude pomace oil was used as raw material. Due to the acidic properties of the oil, the biodiesel was obtained from the simultaneous reactions of the free fatty acids esterification and the triglycerides transesterification with methanol. The oil was characterized and the optimal conditions for color removal were studied. It was found that zinc stearate is active and selective with this type of raw material, while the operating conditions were investigated to obtain the optimal triglycerides and free fatty acids conversion and methyl esters yield. Also, the modeling of the reactor was performed, taking into account the two simultaneous reactions. The synthesis of monoglycerides of fatty acids was investigated from the transesterification of methyl esters of fatty acids and triglycerides with glycerol, using zinc glycerolate as a catalyst. The optimal operating conditions and the stability of the catalyst during the reaction were studied. The investigated catalyst showed a poor performance in the glycerolysis of methyl oleate, but exhibited high activity, selectivity and stability when the substrate was soybean oil.

La presente tesis desarrolla el estudio de pre - factibilidad para una planta que elaborará biodiesel a partir de aceites usados de restaurantes, fastfood, pollerías, entre otros. La tendencia a un mayor consumo de frituras o comida rápida por la población y la mayor cantidad de establecimientos de comida, ha causado que se tenga mayor cantidad de aceites usados, producto de la preparación de alimentos. Muchas empresas no saben cómo deshacerse de estos aceites, entonces lo botan a la basura o por el fregadero del lavadero. Entonces, se propondría recolectar estos aceites usados a través de diversos sistemas ya sea en algunos casos: tienda por tienda, recibiendo aceites usados en un centro de acopio o en la misma planta de producción, lo cual colaboraría con el manejo de residuos líquidos. En el capítulo 1, se ha analizado el macro entorno, mediante los factores socio - demográfico, económico, ambiental, tecnológico y legal, el análisis del micro entorno y el planeamiento estratégico de la empresa que permite dar el marco bajo el cual se desarrolla y plantea el presente estudio. En el capítulo 2, se podrá observar el estudio de mercado, donde se observa la tendencia de crecimiento de demanda. En este estudio se encuentra el estudio de la demanda histórica y proyectada, la oferta del producto y la estrategia comercial en producto, precio, canales de distribución y comunicación. En el capítulo 3, se puede apreciar que la planta del presente estudio se localizará en Surco, luego de una evaluación de factores, se define el tamaño de la planta y se muestra el proceso productivo, la distribución de áreas y los recursos necesarios para la misma. En el capítulo 4, se presenta el personal necesario para el funcionamiento de la empresa, y las funciones que desempeñará dicho personal. Así también, las leyes y normas que deberá cumplir la planta para el normal funcionamiento de la misma. En el capítulo 5, se ha analizado los ingresos y costos incurridos para la implementación y operación de la planta en el horizonte del proyecto. Así también, las fuentes y costo del financiamiento necesario para la implementación y operación de la planta. Con esta información, se muestra las proyecciones de los estados de resultados, flujos de caja, indicadores y análisis de escenarios Del presente estudio, se tiene las siguientes conclusiones: - El TIRe es 23.99% y el VANe es MMUSD$ 2.6, ante lo cual, en base a las estimaciones realizadas se presume que el estudio es viable y atractivo para su implementación -La empresa que ejecute este estudio debe coordinar con la municipalídad y el gobierno, a fin de lograr cultura de reciclaje, por parte de la municipalidad y normativas, del gobierno.

El estudio de la diversidad de las semillas y ácidos grasos de 21 muestras recolectadas en las regiones de Amazonas, Huánuco, Junín, Loreto, San Martín y Ucayali, de las dos principales especies cultivadas de sacha inchi en la Amazonía peruana, Plukenetia huayllabambana y Plukenetia volubilis revela que su identificación y trazabilidad se puede realizar teniendo en cuenta características morfológicas de las semillas, además de las propiedades fisicoquímicas y perfiles de ácidos grasos de los aceites crudos. Los análisis exploratorios de conglomerados y componentes principales realizados en las semillas de P. huayllabambana y P. volubilis revelaron diferencias entre las dos especies. El análisis de conglomerados en P. volubilis identificó cinco (05) agrupaciones que representan la diversidad de las semillas en las regiones de Huánuco, Junín, Loreto, San Martín y Ucayali. Los análisis de las propiedades fisicoquímicas en los 21 aceites crudos cuyos rendimientos estuvieron entre 29,07 y 42,97 % mostraron según dendrograma y análisis de componentes principales (PCA) cinco (05) agrupaciones de las cuales un (01) conglomerado pertenece a P. huayllabambana. Correlaciones significativas se encontraron entre la altitud de la zona productora con los contenidos de aceite crudo obtenido por prensado y grasa total con solvente. Las evaluaciones de ácidos grasos en los 21 aceites crudos de sacha inchi revelaron diferencias en su contenido de ácido palmítico, ácido esteárico, ácido cis-vaccénico, ácido linoleico, ácido linolénico, ácido eicosenoico, ácidos grasos saturados, ácidos grasos monoinsaturados, ácidos grasos poliinsaturados y relación omega-3/omega-6. El estudio identificó, según la relación omega-3/omega-6, semillas de sacha inchi con contenidos sobresalientes de omega-3, con relaciones superiores a 1,70 en Amazonas (P. huayllabamabana), Huánuco y San Martín (P. volubilis); relaciones intermedias entre 1,00 y 1,70 para San Martín, Junín, Loreto, y Ucayali, todos correspondientes a P. volubilis; y relaciones menores a 1 en la región San Martín (P. volubilis). El dendrograma y análisis de componentes principales identificó tres (03) agrupaciones para las 11 variables evaluadas de ácidos grasos y sus parámetros. Estas variables a través del análisis de conglomerados y componentes principales, permitieron identificar la diversidad en los 21 aceites crudos de sacha inchi, cinco (05) agrupaciones, identificando al conglomerado (V) como P. huayllambana de los fundos de Cochamal de la región Amazonas, y los otros pertenecientes a P. volubilis. Correlaciones de los ácidos grasos y sus parámetros con la altitud de la zona productora revelaron correlaciones significativas con el ácido palmítico, cis-vaccénico, linolénico y la relación omega-3/omega-6, sugiriendo fuertemente que su expresión es afectada por su origen y factores ambientales durante el crecimiento y producción de semilla. / The study of seed and fatty acid diversity of 21 samples collected in the Peruvian Amazonian regions of Amazonas, Huanuco, Junin, Loreto, San Martin, and Ucayali, revealed that both identification and traceability can be performed taking into account morphological characteristics of the seeds, selected physicochemical properties, and fatty acid composition of the crude seed oils. The exploratory analysis of clusters and principal components using seeds of P. huayllabambana and P. volubilis revealed clear differences between the two species. Cluster analysis in P. volubilis identified five groups that represent the diversity of seeds from the regions of Huanuco, Junin, Loreto, San Martin, and Ucayali. Analysis of the physicochemical properties in the 21 crude oils, whose yields were between 29.07- 42.97%, showed according to dendrogram and principal component analysis, five clusters of which one of them belongs exclusively to P. huayllabambana. Significant correlations were found between the altitude of the production area and the yield of crude oil obtained by cold pressing and total fat extraction with solvent. Fatty acid profiles in the 21 crude sacha inchi oils revealed differences in their content of palmitic, stearic, cis-vaccenic, linoleic, linolenic, and eicosenoic acids, total saturated fatty acids, monounsaturated fatty acids, polyunsaturated fatty acids, and omega-3/omega-6 ratios. The study identified, based on omega-3/omega-6 ratios, sacha inchi seeds with outstanding omega-3 contents with ratios greater than 1.70 in Amazonas (P. huayllabambana), Huanuco and San Martin (P. volubilis). Intermediate relationships between 1.00 and 1.70 were found for San Martin, Junin, Loreto, and Ucayali, all corresponding to P. volubilis; and ratios of less than 1.00, in the San Martin region (P. volubilis). The dendrogram and principal component analysis identified three clusters for the 11 fatty acid variables evaluated. Cluster and principal component analysis, allowed the assignment of diversity in the 21 crude oils of sacha inchi into five groups, identifying cluster II exclusively as P. huayllabambana from the Cochamal farms of the Amazon region, and the remaining ones to P. volubilis. Analysis of fatty acid composition and associated parameters with the altitude of the area of origin revealed significant correlations with palmitic, cis-vaccenic and linolenic acids, and the omega-3/omega-6 ratios, strongly suggesting that their expression is affected by their geographical origin and the environmental factors present during development and seed production.

La infestación por insectos plaga es una de las causas principales de pérdidas cuantitativas y cualitativas en el área de productos alimenticios almacenados (granos y productos derivados), tanto por sus daños directos como los indirectos. Los gorgojos Sitophilus oryzae L. (Coleoptera, Curculionidae) y Lasioderma serricorne F. (Coleoptera, Anobiidae) son dos de los principales protagonistas en el ataque de alimentos durante las fases de producción o en las subsiguientes etapas de distribución y almacenamiento. Entre las prácticas comunes para prevenir su infestación, se incluyen el empleo diversos insecticidas sintéticos. Sin embargo, el uso excesivo de estos productos ha provocado el recrudecimiento de la resistencia en insectos plaga, problemas en la salud humana y efectos adversos en el medio ambiente y en organismos no blanco. En este sentido, los bioinsecticidas basados en aceites esenciales (AEs) se muestran como una alternativa segura, de bajo costo y ambientalmente viable. En el presente trabajo se propuso desarrollar nanopartículas poliméricas (NPs) cargadas con AEs y evaluar los efectos letales y subletales en S. oryzae y L. serricorne y determinar su perfil ecotoxicológicos al investigar sus efectos en organismos no blanco acuáticos (Artemia salina L. (Anostraca, Artemiidae), terrestres (Tenebrio molitor L. (Coleoptera, Tenebrionidae) y Blaptica dubia Serville (Blattodea, Blaberidae) y en células de mamíferos del tipo osteoblástico. En consecuencia, se evaluó la actividad insecticida de los AEs de menta (Mentha piperita L. - Lamiaceae), palmarosa (Cymbopogon martinii (Roxb.) Wats - Poaceae), geranio (Geranium maculatum L. - Geraniaceae), lavanda (Lavandula angustifolia Mill. - Lamiaceae), orégano (Origanum vulgare L. - Lamiaceae), laurel (Laurus nobilis L. - Lauraceae) y árbol de té (Malaleuca alternifolia Maiden y Betche - Myrtaceae). En primera instancia, por cromatografía gaseosa acoplada a espectrometría de masas (CG-EM) se obtuvo la composición química de los AEs, en la cual se observó que en la mayoría de los casos los componentes mayoritarios fueron los monoterpenos (≈60%) y sesquiterpenos (≈30%), seguidos de hidrocarburos aromáticos, ácidos carboxílicos y derivados (≈5-10%). En cuanto a la actividad insecticida por exposición a superficies tratadas, se observó que en S. oryzae los aceites de geranio y palmarosa fueron los más efectivos, mientras que en L. serricorne, el AE de palmarosa fue el que generó la mayor actividad. Por exposición a vapores, en S. oryzae, el aceite de árbol de té fue el que produjo mayor toxicidad y en L. serricone, el AE de geranio. Además, se estudió el efecto combinado de un insecticida sintético con los AEs, observándose que en S. oryzae, la combinación β cipermetrina y los AEs de geranio, palmarosa, orégano y laurel tuvo mayor efecto tóxico respecto a los compuestos individuales; en L. serricorne, la combinación de β-cipermetrina y los AEs de menta, lavanda y orégano fue más efectiva que la aplicación de los compuestos libres. A través del método de fusión-dispersión se obtuvieron las NPs de PEG-6000 cargadas con AEs con un rango de tamaños entre 191 y 534 nm, siendo las NPs cargadas con aceite de palmarosa, árbol de té, geranio y orégano las más pequeñas. El análisis del índice de polidispersión (IPD) indicó que las NPs de palmarosa, geranio, orégano y laurel fueron monodispersas (IPD<0,25), las NPs de lavanda y árbol de té tuvieron una distribución variable de tamaños (0,25<IPD<0,4), mientras que las NPs de menta fueron polidispersas (IPD>0,4). Con respecto a la eficiencia de cargado (EC), todas las NPs tuvieron una EC>70%. Las NPs de palmarosa, geranio, orégano, laurel y árbol de té mostraron una EC cercana al 90%, mientras que las NPs de menta y lavanda con valores de EC cercanos al 75%. Un total de 29 componentes fueron identificados por CG-EM en la fase éter de extracción de las NPs poliméricas, reconociéndose monoterpenos (≈73%), sesquiterpenos (≈21%) e hidrocarburos aromáticos (≈7%). En cuanto a la actividad insecticida de las NPs, por exposición a superficies tratadas, en S. oryzae, las NPs cargadas con aceite de orégano fueron las más efectivas, potenciando la toxicidad del aceite 7,51 veces; en L. serricone, las NPs elaboradas con los aceites de orégano y geranio fueron las que promovieron mayor toxicidad, potenciando la bioactividad de los AEs 3,58 y 3,30 veces, respectivamente. Cabe resaltar que las NPs de orégano fueron 2 veces más tóxica que el insecticida piretroide. En cuanto a la actividad por exposición a vapores, ninguna de las NPs generó toxicidad en S. oryzae y L. serricorne. Los porcentajes de mortalidad luego de la exposición a una combinación de β-cipermetrina y las NPs mostró que en S. oryzae, la combinación del insecticida con las NPs de palmarosa, geranio, orégano, lavanda y laurel fueron más efectivas que los productos aplicados individualmente; para L. serricorne, este efecto fue corroborado con la combinación del insecticida y de las NPs de menta, palmarosa, geranio y orégano. En cuanto a los efectos subletales, las NPs potenciaron la actividad repelente de los AEs, siendo las formuladas con los aceites de menta, palmarosa (72 h) y orégano (60 h) las más efectivas en S. oryzae y L. serricorne. Además, se evaluaron los efectos conductuales de los AEs y sus NPs en ambos insectos, por medio del estudio de variables como la distancia total recorrida y velocidad (de 0 a 96 horas pos-tratamiento). En S. oryzae, los AEs de geranio y árbol de té y sus NPs fueron los más efectivos al modificar las variables hasta las 48 y 72 h post-tratamiento. En L. serricorne, los AEs de geranio, lavanda, orégano, laurel y árbol de té modificaron las variables durante 24 h, mientras que las NPs de geranio, lavanda, orégano y árbol de té extendieron sus efectos hasta las 48 y 72 h post-tratamiento. Por otro lado, los AEs y sus NPs modificaron los índices nutricionales de ambos insectos luego de 72 h de exposición. Los AEs de geranio y orégano y sus NPs fueron las que produjeron mayores alteraciones al disminuir los índices TCR, TRC y ECAI. Con el objetivo de obtener valores de referencia sobre la toxicidad de los AEs y sus NPs en ambiente acuáticos, se seleccionó al insecto plaga de interés sanitario Culex pipiens pipiens L. (Diptera, Culicidae) como representante de este tipo de medio. Tales valores fueron utilizados para comparar los efectos de estos productos sobre A. salina. En larvas IV de Cx. p. pipiens los AEs de orégano y laurel y las NPs de geranio y orégano fueron selectivas para este organismo. Se demostró que los AEs y sus NPs fueron ligeramente tóxicas en A. salina, específicamente, los AEs y sus NPs tuvieron valores de CL50 en un rango entre 11,38 y 77,37 ppm siendo las NPs de árbol de té el tratamiento con mayor efecto tóxico (11,38 ppm). Además, los AEs y sus NPs, demostraron ser prácticamente no tóxicos para larvas de T. molitor y ninfas de B. dubia, por lo tanto, resultan ser un producto seguro para su aplicación en ambientes terrestres. Con respecto a los estudios relacionados con las células de mamíferos de tipo osteoblástico, ninguna de las NPs produjo citotoxicidad luego de 24 h de exposición; mientras que a las 48 h solo las NPs de geranio y árbol de té fueron citotóxicas. Cabe destacar que a las 72 h las NPs de geranio revertieron el efecto mencionado mientras que las elaboradas con el aceite de árbol de té lo acentuaron. / Infestation by insect pest is one of the main causes of qualitative and quantitative losses in the stored food area (cereals and cereal products), due to both direct and indirect damage. The weevils such as Sitophilus oryzae L. (Coleoptera, Curculionidae) and Lasioderma serricorne F. (Coleoptera, Anobiidae) are two of the most common species, which infest food during production or in the subsequent stages of distribution and storage. Traditional methods to prevent their infestation include the use of several synthetic insecticides. However, the overuse of these products has led to an increase of pest resistance, human health problems, and harmful effects on the environment and non-target organism. In this sense, bioinsecticides based on essential oils (EOs) are a safe, cost effective and ecofriendly alternative. In the present work, it was proposed to develop polymeric nanoparticles (PNs) loaded with EOs and evaluate their lethal and sublethal effects against S. oryzae and L. serricorne. Moreover, the ecotoxicological profile of the PNs was evaluated on aquatic (Artemia salina (L.)) and terrestrial (Tenebrio molitor (L.) and Blaptica dubia (Serville)) non-target organisms and mammalian osteoblast cell. The insecticidal activity of peppermint (Mentha piperita L. - Lamiaceae), palmarosa (Cymbopogon martinii (Roxb.) Wats - Poaceae), geranium (Geranium maculatum L. - Geraniaceae), lavender (Lavandula angustifolia Mill. - Lamiaceae), oregano (Origanum vulgare L. - Lamiaceae), laurel (Laurus nobilis L. - Lauraceae) and tea tree (Malaleuca alternifolia Maiden and Betche- Myrtaceae) EOs was evaluated. First, gas chromatography/mass spectrometry (GC MS) was used to determine the chemical composition of the EOs. Generally, the main compounds of these oils were monoterpenes (≈60%) and sesquiterpenes (≈30%), followed by aromatic hydrocarbons and carboxylic acids and their derivatives (≈5-10%). In the bioassay by exposure to treated surface, geranium and palmarosa EOs were the most effective on S. oryzae, while palmarosa EO had the strongest activity on L. serricorne. However, in the assay by vapors exposure, tea tree oil produced the highest toxicity on S. oryzae and geranium EO was the most toxic on L. serricorne. When the combination effect of β- cypermethrin and EOs was studied, geranium, palmarosa, oregano or laurel EOs + β cypermethrin showed higher insecticidal activity than each individual oil on S. oryzae. On the other hand, on L. serricorne the combination of β-cypermethrin and peppermint, lavender or oregano was more effective than just the oils or the pyrethroid alone. The PNs of PEG-6000 loaded with EOs were prepared by melt-dispersion method. Their size ranged between 191 and 534 nm. Particularly the PNs of palmarosa, tea tree, geranium and oregano were the smallest. The polydispersity index (PDI) showed that the palmarosa, geranium, oregano and laurel PNs were monodisperse (PDI<0.25), the lavender and tea tree PNs had a variable size distribution (0.25<PDI<0.4), whereas peppermint PNs were polydispersed (PDI>0.4). According to loading efficiency (LE), the PNs presented LE values above 70%. The palmarosa, geranium, oregano, laurel and tea tree PNs had LE ≈90%, whereas peppermint and lavender PNs showed LE values of ≈75%. A total of 29 compounds were identified by GC-MS in the ether phase of PNs. These compounds were monoterpenes (≈73%), sesquiterpenes (≈21%) and aromatic hydrocarbons (≈7%). In bioassay by exposure to treated surface, PNs loaded with oregano EO were the most effective and increased 7.51 folds the insecticidal toxicity of the oil on S. oryzae; while on L. serricorne, oregano and geranium PNs showed the highest toxicity and enhanced the EOs bioactivity 3.58 and 3.30 folds respectively. It is important to emphasize, that oregano PNs was two times more toxic than the β-cypermethrin. In vapor exposure, the PNs haven’t shown insecticidal activity on S. oryzae and L. serricorne. In addition, on S. oryzae, the combination of β-cypermethrin and palmarosa, geranium, oregano, lavender or laurel PNs showed highest insecticidal activity than β-cypermethrin or PNs alone. However, on L. serricorne, peppermint, palmarosa, geranium or oregano PNs + β-cypermethrin were the most effective combinations. According to the sublethal effects, PNs enhanced the repellent activity of the EOs, and the most effective were peppermint, palmarosa (72 h) and oregano (60 h) PNs on S. oryzae and L. serricorne. In addition, the effects of EOs and their PNs on the behavior of both insects were evaluated by measuring total distance and walking speed variable (0 to 96 h post-treatment). On S. oryzae, geranium and tea tree EOs and their PNs were the most effective and modified the variables up to 48 and 72 h post-treatment. On L. serricorne, geranium, lavender, oregano, laurel and tea tree EOs modified the variables for 24 h, whereas geranium, lavender, oregano and tea tree PNs extended behavioral effects up to 48 and 72 h post-treatment. On the other hand, the EOs and their PNs modified the nutritional physiology of both insects after 72 h of exposure. Geranium and oregano EOs and their PNs produced the most important change in nutritional physiology by decreasing RCR, RGR and ECI indices. To obtain reference valuesfor the toxicity of EOs and their PNs in the aquatic environment, Culex pipiens pipiens L. (Diptera, Culicidae) was selected as a model. These values were used to compare the effects of these products on A. salina. According to selective index, oregano and laurel EOs and geranium and oregano PNs showed more toxicity in the larvae IV of Cx. p. pipiens than A. salina. EOs and their PNs were slightly toxic to A. salina, specifically, the EOs and their PNs had LC50 values ranging from 11.38 to 77.37 ppm. Tea tree PNs was the treatment with strongest toxic effect (11.38 ppm). In addition, the EOs and their PNs were practically non-toxic to T. molitor larvae and B. dubia nymphs, making them safe for use in terrestrial environments. In mammalian osteoblast cells, the PNs showed not cytotoxicity after 24 h of exposure, while after 48 h only geranium and tea tree PNs were cytotoxic. It should be noted that after 72 h, geranium PNs reversed this effect, whereas tea tree PNs enhanced it.

A pesar de los beneficios a corto plazo que se obtienen al utilizar insecticidas sintéticos convencionales para el control de plagas agrícolas, su uso continuo puede generar varios problemas a largo plazo (contaminación ambiental, eliminación de entomofauna benéfica, selección de individuos resistentes y daños a la salud humana). Esta situación lleva a una búsqueda permanente de métodos alternativos de control. En la presente Tesis se analizó la resistencia de cultivares de Medicago sativa L., la actividad insecticida, el efecto sobre la reproducción y la actividad repelente de los aceites esenciales de Eucalyptus globulus Labill. y de Mentha x piperita L. en adultos de Acyrthosiphon pisum H., Aphis craccivora K. y Therioaphis trifolii M. (Hemiptera: Aphididae). En 23 cultivares de M. sativa se evaluaron la resistencia por antixenosis y por antibiosis y la tolerancia. Los cultivares ACA 605, Brava y CW 194 resultaron antixénoticos. Los cultivares CW 194, CW 1010, EBC 90, Pampa Flor, Sirosal y Venus, poseen resistencia por antibiosis. Finalmente, Carmina, CW 194, CW 830 y SPS 6550 fueron altamente tolerantes al ataque de estos áfidos. La actividad insecticida de los aceites esenciales de E. globulus y de M. x piperita se evaluó a través de ensayos de inmersión propuestos por la FAO y por exposición a hojas tratadas. Los aceites esenciales de E. globulus y de M. x piperita producen toxicidad por inmersión y por contacto. El efecto subletal de los aceites esenciales fue evaluado utilizando el método de inmersión de hoja. Ambos aceites disminuyeron la progenie en las tres especies de áfidos evaluadas. Por otra parte, el efecto repelente se analizó mediante una prueba de elección foliar. Ambos aceites produjeron un efecto repelente en adultos de A. pisum, A. craccivora y T. trifolii. En consecuencia, los cultivares resistentes y los aceites esenciales de E. globulus y de M. x piperita tienen una potencial aplicación como herramientas dentro del manejo integrado de plagas. / Although the use of synthetic insecticides is really advantageous for the control of agricultural pests at short periods, their continuous use can generate several longterm problems (environmental contamination, elimination of beneficial entomofauna, generation of resistance and damage to human health). This situation leads to a permanent search for alternative methods of control. In this thesis were assessed the resistance of cultivars of Medicago sativa L., the insecticidal activity, the effect on the reproduction and the repellent activity of essential oils of Eucalyptus globulus Labill. and Mentha x piperita L. on adults of Acyrthosiphon pisum H., Aphis craccivora K. and Therioaphis trifolii M. (Hemiptera: Aphididae). Twenty-three cultivars of M. sativa were evaluated for their antixenosis and antibiosis resistance and tolerance. Cultivars ACA 605, Brava and CW 194 were antixenotic. Cultivars CW 194, CW 1010, EBC 90, Pampa Flor, Sirosal and Venus, had resistance by antibiosis. Finally, Carmina, CW 194, CW 830 and SPS 6550 were highly tolerant to the attack of these aphids. The insecticidal activity of both essential oils was evaluated through two methods: toxicity by inmersion using the FAO dip test protocol and exposition to a pretreated leaf. Essential oils of E. globulus and M. x piperita produced toxicity by inmersion and by contact. The sublethal effect of essential oils on reproduction was evaluated using the leaf-dipping method. Both essential oils decreased progeny production of all the three aphid species evaluated. On the other hand, the repellent effect was analyzed by foliar choice test. Both oils produced a repellent effect on adults of A. pisum, A. craccivora and T. trifolii. Therefore, M. sativa resistance cultivars and essential oils of E. globulus and M. x piperita have potential applications for integrated management of this pest.

Como punto de partida de la presente investigación, y en base a diversos estudios, el aceite usado de cocina produce un gran impacto negativo en la salud ya que se considera como un agente contaminante, esto debido a que puede llegar a contaminar aproximadamente mil (1,000) litros de agua por un litro de aceite desechado (Corpoboyacá, 2022), generando considerables costos para el mantenimiento del alcantarillado y la trata de aguas servidas (residuales). Esto ocurre muchas veces debido al desconocimiento de las empresas sobre el daño a la población y al ambiente al verterlo por las tuberías o desecharlo de manera inadecuada. De acuerdo con un análisis realizado por INEI entre los años 2018-2019, se identifica que como promedio el consumo del aceite en el área urbana per cápita es de 6 litros 300 mililitros anualmente. Tomando esto como referencia y considerando que la población en el año 2023 en el área urbana es de 27 millones 848 mil habitantes podemos deducir que el índice de contaminación es muy alto. La necesidad de abordar esta problemática radica en la urgencia de implementar medidas que respalden la resolución del problema, al mismo tiempo que fomenten la concientización empresarial sobre la importancia de un reciclaje adecuado de este tipo de desechos de manera regular. En este contexto, se sostiene que el enfoque del proyecto debería centrarse en la recolección de aceite usado de cocina, específicamente dirigido a empresas de servicios, como restaurantes, que utilizan este producto diariamente en la preparación de alimentos. Por último, y para poder ofrecerlo a empresas que usen este insumo como materia prima en la creación de diversos productos (biodiesel y derivados), pasará por un proceso de filtrado y eliminación de residuos. De acuerdo con la revisión y evaluación del presente proyecto de negocio, se ha calculado que se obtendrá un VAN de S/ 2 ́394,851.00, un VAN Social de S/.1’324’258,379.00 y un TIR de 78.68%. RenewDrop tiene como propósito ser identificado como una empresa representativa abocada a la recolección de aceite quemado de cocina a un precio asequible y con servicio de calidad. Por ello de todo lo antes mencionado y, habiéndose realizado el estudio de mercado, se concluye que existe un mercado desatendido para la recolección y posterior venta del aceite reciclado de cocina donde se abocará la empresa.

[EN] In recent years, the sensitiveness of society about the conservation of environment has increased; this has promoted the development of polymeric materials derived from renewable resources. These new polymeric materials have good properties and can be used for the development of 'green composites'. The main objective of thisdoctoral thesis is the development and optimization of 'green composites', using matrices derived from epoxidized vegetable oils and mineral fibers, which have similar properties to glass fibers. The matrices used are based on epoxidized linseed oil (ELO) and epoxidized soybean oil (ESBO), and two types of crosslinking agent. One is a eutectic system of phthalic anhydride (PA), 23.8 wt%, and maleic anhydride (MA), 76.2 wt%, with a melting temperature of 48.3 °C. The other crosslinking agent was methyl nadic anhydride (MNA) which is liquid at room temperature. Thermoset materials obtained show that MNA crosslinker provides materials with improved mechanical and thermomechanical properties when compared to thermoset materials obtained with the PA/MA system. Interface phenomena of composites based on ELO-MNA and ESBO-MNA with mineral fibers from basalt and slate was evaluated by the single fiber fragmentation test (SFFT) to assess fiber-matrix interactions on the selected composites Basalt fibers were modified with two amino-silanes ((3-aminopropyl) trimethoxysilane and [3-(2-aminoethylamino)propyl]trimethoxysilane) and two glycidyl-silanestrimethoxy[2-(7-oxabicyclo[4.1.0]hept-3-yl)ethyl]silane and (3-glycidyloxypropyl) trimethoxysilane). SFFT determined that the interfacial shear stress (¿) of basalt fibers and ELO-MNA and ESBO-MNA matrices, is higher with basalt fibers treated with amino-silane [3-(2-aminoethylamino)propyl]trimethoxysilane and glycidyl silane trimethoxy[2-(7-oxabicyclo[4.1.0]hept-3-yl)ethyl]silane with both matrices. By considering the results obtained with the SFFT technique, composite laminates containing basalt fabrics modified with silanes [3-(2-aminoethylamino)propyl] trimethoxysilane and trimethoxy[2-(7-oxabicyclo[4.1.0]hept-3-yl)ethyl]silane were manufactured. These composite laminates offer good mechanical properties as expected on the base of SFFT results, with optimum results for composites with basalt fabric previously modified with([trimethoxy [2-(7-oxabicyclo [4.1.0] hept- 3-yl) ethyl] silane. Slate fibers were treated with an amino-silane[3-(2-aminoethylamino)propyl]trimethoxysilane, a glycidyl-silane trimethoxy[2-(7-oxabicyclo [4.1.0] hept-3-yl)]-silane, a zirconate (zirconium(IV)bis(dietilcitrato)dipropóxido) and a titanate (titanium (IV)(triethanolaminato)isopropoxide and ELO-MNAwas selected as matrix because it offers has good mechanical properties. The mechanical characterization of composites made from slate fabrics revealed that the best results are obtained using glycidyl silane and titanate coupling agents. Green composite made withslate fiber modified with trimethoxy[2-(7-oxabicyclo[4.1.0]hept-3-yl)ethyl]silane and ELO-MNA resin offers the best mechanical properties. This material has a flexural strength of 402.1 MPa, flexural modulus of 19.7 GPa, a tensile strength of 359.1 MPa and a Young's modulus of 25.6 GPa. These good properties allow it to compete with conventional composites manufactured with glass fiber. / [ES] En los últimos años ha aumentado la sensibilidad de la sociedad ante la conservación del medio ambiente, lo que ha llevado al desarrollo de materiales poliméricos derivados de recursos renovables. Estos nuevos materiales poliméricos presentan propiedades tales que pueden usarse para el desarrollo de 'green composites'. El principal objetivo de esta tesis doctoral es el desarrollo y optimización de 'green composites', utilizando matrices derivadas de aceites vegetales epoxidados y fibras minerales, que presentan propiedades similares a las fibras de vidrio. Las matrices utilizadas se basan en aceite de linaza epoxidado (ELO) y aceite de soja epoxidado (ESBO), y se han utilizado dos tipos de agentes entrecruzantes. Uno es una mezcla de anhídrido ftálico (PA), 23,8% en peso, y anhídrido maleico (MA), 76,2 % en peso, que presenta una transformación eutéctica al porcentaje dado y cuya temperatura de fusión ocurre a 48,3 ºC. El otro agente entrecruzante utilizado es anhídrido metil nádico (MNA) que es líquido a temperatura ambiente. Los materiales termoestables obtenidos ponen de manifiesto que el agente entrecruzante MNA proporciona materiales con mejores propiedades mecánicas y termomecánicas que los obtenidos con la mezcla de PA/MA. A partir de las resinas basadas en ELO-MNA y ESBO-MNA y fibras de basalto y pizarra, se realiza la evaluación de la entrecara de los composites mediante el test de fragmentación de una sola fibra (SFFT) y posteriormente se realiza y evalúa los materiales compuestos seleccionados. Las fibras de basalto se modifican con dos amino-silano (3-aminopropil)trimetoxisilano y [3-(2-aminoetilamino)propil]trimetoxisilano) y dos glicidil-silano trimetoxi[2-(7-oxabiciclo[4.1.0]hept-3-il)etil]silano y (3-glicidiloxipropil) trimetoxisilano. El SFFT determina que el esfuerzo cortante en la entrecara (¿), de las fibras de basalto y las matrices ELO-MNA y ESBO-MNA, es más elevado con las fibras tratadas con el amino-silano [3-(2-aminoetilamino)propil]trimetoxisilano y con el glicidil-silano trimetoxi[2-(7-oxabiciclo[4.1.0]hept-3-il)etil]silano con ambas matrices. Debido a los resultados obtenidos con la técnica SFFT se realizan materiales compuestos utilizando tejidos de basalto modificados con los silanos [3-(2-aminoetilamino)propil]trimetoxisilano y trimetoxi[2-(7-oxabiciclo[4.1.0]hept-3-il)etil]silano. De esta forma se obtienen materiales compuestos con buenas propiedades mecánicas y se valida la técnica SFFT, ya que el material compuesto con mejores propiedades es realizado con los tejidos de basalto modificado con ([trimetoxi[2-(7-oxabiciclo[4.1.0]hept-3-il)etil]silano, tal y como se predijo con la técnica SFFT. Las fibras de pizarra fueron tratadas con un amino-silano ([3-(2-aminoetilamino)propil]trimetoxisilano), un glicidil-silano trimetoxi[2-(7-oxabiciclo[4.1.0]hept-3-il)etil]silano, un zirconato (zirconio(IV)bis(dietilcitrato)dipropóxido) y un titanato (titanio(IV)(trietanolaminato)isopropóxido y se seleccionó como matriz ELO-MNA debido a sus buenas propiedades mecánicas.La caracterización mecánica de los composites realizados con tejidos de pizarra reveló que los mejores resultados se obtienen utilizando los agentes de acoplamiento glicidil-silano y titanato. El 'green composite' que presenta las mejores propiedades mecánicas es el realizado con fibra de pizarra modificada con trimetoxi[2-(7-oxabiciclo[4.1.0]hept-3-il)etil]silano y la resina ELO-MNA. Este material presenta una resistencia a flexión de 402,1 MPa, un módulo a flexión de 19,7 GPa, la resistencia a tracción es de 359,1 MPa y el Módulo de Young es de 25,6 GPa. Las buenas propiedades resistentes que presenta le permite poder sustituir a composites tradicionales realizados con fibra de vidrio. / [CA] En els últims anys ha augmentat la sensibilitat de la societat davant la conservació del medi ambient, el que ha portat al desenvolupament de materials polimèrics derivats de recursos renovables. Aquests nous materials polimèrics presenten propietats tals que poden usar-se per al desenvolupament de ''green composites''. El principal objectiu d'aquesta tesi doctoral és el desenvolupament i optimització de ''green composites'', utilitzant matrius derivades d'olis vegetals epoxidats i fibres minerals, que presenten propietats similars a les fibres de vidre. Les matrius utilitzades es basen en oli de llinosa epoxidat (ELO) i oli de soia epoxidat (ESBO), i s'han utilitzat dos tipus d'agents d'entrecreuament. Un és una barreja d'anhídrid ftàlic (PA), 23,8 % en pes, i anhídrid maleic (MA), 76,2 % en pes, que presenta una transformació eutèctica al percentatge donat i la seua temperatura de fusió passa a 48,3 ºC. L'altre agent d'entrecreuament utilitzat és anhídrid metil nàdic (MNA) que és líquid a temperatura ambient. Els materials termostables obtinguts posen de manifest que l'agent d'entrecreuament MNA proporciona materials amb millors propietats mecàniques i termomecàniques que els obtinguts amb la mescla de PA/MA. A partir de les resines basades en ELO-MNA i ESBO-MNA i fibres de basalt i llicorella, es va realitzar l'avaluació interfacial dels 'composites' utilizant el test de fragmentació d'una única fibra (SFFT) i posteriorment es van fabricar i avaluar els materials compostos seleccionats. Les fibres de basalt es van modificar amb dos amino-silans ((3-aminopropil)trimetoxisilà i [3-(2-aminoetilamino)propil]trimetoxisilà) i dos glicidil-silans trimetoxi[2-(7-oxabicicle[4.1.0]hept-3-il)etil]silà i 3-glicidiloxipropil)trimetoxisilà. El SFFT va determinar que l'esforç de tall interfacial (¿), de les fibres de basalt i les matrius ELO-MNA i ESBO-MNA, és més elevat amb les fibres tractades amb l'amino-silà [3-(2-aminoetilamino)propil]trimetoxisilà i amb el glicidil-silà ([trimetoxi[2-(7-oxabicicle[4.1.0]hept-3-il)etil]silà amb ambdues matrius. Degut als resultats obtinguts amb la tècnica SFFT es van realitzar materials compostos utilitzant teixits de basalt modificats amb els silans [3-(2-aminoetilamino)propil]trimetoxisilà i trimetoxi[2-(7-oxabicicle[4.1.0]hept-3-il)etil]silà. D'aquesta forma s'obtenen materials compostos amb bones propietats mecàniques i es va validar la tècnica SFFT, ja que el material compost amb millors propietats va ser realitzat amb els teixits de basalt modificat amb trimetoxi[2-(7-oxabicicle[4.1.0]hept-3-il)etil]silà, tal com es va predir amb la tècnica SFFT. Les fibres de llicorella van ser tractades amb un amino-silà ([3-(2-aminoetilamino)propil]trimetoxisilà), un glicidil-silà trimetoxi[2-(7-oxabicicle [4.1.0]hept-3-il)etil]silà, un zirconat (zirconi(IV)bis(dietilcitrat) dipropòxid) i un titanat (titani(IV)(trietanolaminato)isopropòxid i es va seleccionar com a matriu ELO-MNA a causa de les seues bones propietats mecàniques. La caracterització mecànica dels 'composites' realitzats amb teixits de llicorella va revelar que els millors resultats s'obtenen utilitzant els agents d'acoblament glicidil-silà i titanat. El 'green composite' que presenta les millors propietats mecàniques és el realitzat amb fibra de llicorella modificada amb trimetoxi[2-(7-oxabicicle[4.1.0]hept-3-il)etil]silà i la resina ELO-MNA. Aquest material presenta una resistència a flexió de 402,1 MPa, un mòdul a flexió de 19,7 GPa, la resistència a tracció és de 359,1 MPa i el mòdul de Young és de 25,6 GPa. Les bones propietats resistents que presenta li permeten poder substituir a 'composites' tradicionals realitzats amb fibra de vidre. / Samper Madrigal, MD. (2015). Desarrollo y optimización de 'green composites' basados en matrices derivadas de aceites vegetales modificados y refuerzos de fibras minerales [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/52602 / Premios Extraordinarios de tesis doctorales

[EN] The application of microcapsules has been spread in recent years in many different sectors such as food, medical, cosmetic and textile due to the benefits that these systems have, with respect to the use of the unencapsulated active compounds. The microcapsules get a progressive and effective release of highly volatile to ensure their functionality over time molecules. Essential oils are volatile liquid fractions biosynthesized by plants that have very interesting properties, such as antimicrobial, insecticide or pesticide capacity. To take advantage of these properties of oils for use in agriculture, the microencapsulation has been studied by different techniques: spray drying, interfacial polymerization and co-extrusion/gelling, because each technique allows the use of a membrane material, and different operating conditions which result in microcapsules with very different properties. The microcapsules developed were characterized by using different techniques. Thermal analysis using Differential Scanning Calorimetry (DSC) has provided useful information about the thermal stability of the starting materials to select conditions most suitable microencapsulation process, and to determine the thermal stability of the microcapsules obtained. By using electron microscopy (SEM) state and morphology of the microcapsules were determined. Meanwhile, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) has corroborated the presence of essential oils inside the microcapsules, such as the antimicrobial trial performed. Parallel to the development of the microcapsules, obtaining a biodegradable textile substrate to serve as a vehicle for applying microcapsules has been studied. The textile substrate consisted of a nonwoven fabric made from hemp pruning waste with a high capacity for disintegration, which can be encompassed in the field of bio blankets application in agriculture. Microcapsules have been applied on the nonwoven fabric by applying a binder; in this case, the use of two completely biodegradable natural polymers was studied, given the final application substrate. Nonwoven fabrics have been characterized by different techniques, among them; the antimicrobial activity and resistance to weathering under real conditions were evaluated. With the development of this research it is intended to harness the potential provided by microencapsulation, in order to functionalize a product providing it with greater added value while maintaining the concept of sustainability. / [ES] La aplicación de las microcápsulas se ha extendido en los últimos años en diversos sectores tan diferentes como el alimentario, médico, cosmético o textil por los beneficios que estos sistemas presentan, con respecto al empleo de los compuestos activos sin encapsular. Las microcápsulas consiguen una liberación progresiva y eficaz de moléculas altamente volátiles para garantizar su funcionalidad en el tiempo. Los aceites esenciales son fracciones liquidas volátiles biosintetizadas por las plantas que presentan propiedades muy interesantes, como su capacidad antimicrobiana, insecticida o pesticida. Con el fin de aprovechar estas propiedades de los aceites para su aplicación en agricultura, se ha estudiado su microencapsulación mediante diferentes técnicas: secado por atomización, polimerización interfacial y co-extrusión/gelificación, pues cada una de ellas permite el empleo de unos materiales membrana, y condiciones de operación diferentes que dan lugar a microcápsulas con propiedades muy diversas. Las microcápsulas desarrolladas han sido caracterizadas mediante diferentes técnicas. El análisis térmico realizado mediante análisis de calorimetría diferencial (DSC) ha proporcionado información útil sobre la estabilidad térmica de los materiales de partida para seleccionar las condiciones del proceso de microencapsulación más adecuadas, así como determinar la estabilidad térmica de las microcápsulas obtenidas. Mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) se ha determinado el estado y morfología de las microcápsulas. Por su parte, la espectroscopia de infrarrojos (FTIR) ha permitido corroborar la presencia de los aceites esenciales en el interior de las microcápsulas, al igual que el ensayo antimicrobiano realizado. En paralelo al desarrollo de las microcápsulas, se ha estudiado la obtención de un sustrato textil biodegradable que sirva de vehículo para aplicar las microcápsulas. El sustrato textil ha consistido en un tejido no tejido, elaborado a partir de residuos de poda del cáñamo, con una elevada capacidad de desintegración, que puede englobarse en el campo de las bio-mantas de aplicación en agricultura. Las microcápsulas han sido aplicadas sobre el tejido no tejido mediante la aplicación de un ligante, en este caso se ha estudiado el uso de dos polímeros naturales completamente biodegradables, dada la aplicación final del sustrato. Los tejidos no tejidos han sido caracterizados mediante diferentes técnicas, entre ellas, se ha evaluado la capacidad antimicrobiana y, la resistencia a la intemperie en condiciones reales. Con el desarrollo de esta investigación se pretende aprovechar las posibilidades que la microencapsulación ofrece, con el fin de funcionalizar un producto dotándolo de un mayor valor añadido manteniendo el concepto de sostenibilidad. / [CA] L' aplicació de microcàpsules s'ha estès al llarg dels últims anys a sectors industrials tan diferents com l'alimentari, cosmètic, mèdic o tèxtil, a causa dels beneficis que aquests sistemes presenten, respecte a l'ús dels compostos actius sense microencapsular. Les microcàpsules aconseguixen una alliberació eficaç i gradual de molècules molt volàtils que garantix la seua funcionalitat al llarg del temps. Els olis essencials són fraccions líquides volàtils biosintetitzades per les plantes que tenen propietats molt interessants, com antimicrobianes, insecticides o pesticides. Amb la finalitat d'aprofitar aquestes propietats dels olis per a la seua aplicació en agricultura, s'ha estudiat la seua microencapsulació mitjançant diferents tecnologies: assecament per polvorització, polimerització interfacial i co-extrusió/gelificació, ja que cadascuna d'elles permet l'ús d'uns materials membrana, així como d'unes condicions d'encapsulació diferents que donen lloc a microcàpsules amb propietats molt concretes. Les microcàpsules desenvolupades han sigut caracteritzades mitjançant diferents tècniques. L'anàlisi tèrmic realitzat per calorimetria diferencial (DSC) ha permès obtindre informació útil sobre l'estabilitat tèrmica dels materials per tal de seleccionar les condicions de procés per a la microencapsulació més optimes. Mitjançant la microscòpia electrònica de barreig (SEM) s'ha obtés informació de l'estat i morfologia de les microcàpsules. D'altra banda, l'Espectroscòpia Infraroja per Transformada de Fourier (FTIR) corroborà la presència dels olis a l'interior de les microcàpsules, així com també ho feu l'assaig antimicrobià. Paral·lelament al desenvolupament de les microcàpsules s'ha estudiat l'obtenció d'un substrat tèxtil biodegradable, per utilitzar-lo com a vehicle per aplicar les microcàpsules. Aquest substrat tèxtil ha estat format per un teixit no teixit obtés a partir de residus de les plantes de cànem, amb gran capacitat de desintegració, el qual pot classificar-se dintre de les conegudes com a bio mantes d'aplicació en agricultura. Les microcàpsules s'han aplicat sobre el teixit no teixit mitjançant l'aplicació d'un lligam, en aquest cas s'ha estudiat l'ús de dos polímers naturals completament biodegradables, donada l'aplicació final. Els teixits no teixits han estat caracteritzats per diferent assajos, entre ells, l'evolució de la capacitat antimicrobiana i la resistència en condicions reals. Amb el desenvolupament d'aquesta investigació es pretén aprofitar les possibilitat que ofereix la microencapsulació, amb la finalitat d'obtindre un producte de valor agregat mantenint la sostenibilitat. / Ferrándiz García, M. (2015). Encapsulación de aceites esenciales funcionales para su aplicación en agricultura [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/58990

[EN] SUMMARY Citrus fruit production in Argentina is one of the activities of fundamental importance in the national and regional economy. It supplies the internal and the foreign market with fresh and processed fruits. The use of agrochemicals during production in the field and packaging, for the control and treatment of diseases of citrus, involves residues in treated fruits. It is essential to monitor pesticide levels remaining in fruits, for both fresh consumption and for use as raw material in the processing industry. At present, citrus fruit exports have considerably increased. As a result, the demands on tolerance levels for pesticide residues have also been increasing, so is of special relevance the availability of analytical techniques able to assess levels of pesticides at trace levels. The overall objective of this study was to establish the correlation between the initial levels of agrochemicals in oranges reaching the processing industry of essential oils and the levels found in the finished product (essential oils dewaxed). For this, another general objective was established that was to validate analytical methodologies to determine chlorpyrifos, carbendazim, prochloraz and thiabendazole by gas chromatography and liquid chromatography, coupled with mass spectrometry, in different citrus matrices (orange and orange essential oil dewaxing). In whole fruit, the gas chromatography technique with mass spectrometric detector type simple quadrupole (GC-MS), was used for quantification of chlorpyrifos and prochloraz, while for carbendazim and thiabendazole quantification, liquid chromatography/tandem mass spectrometry detection (triple quadrupole) (LC-MS/MS) was used. For essential oils LC-MS/MS was used for determining prochloraz, carbendazim and thiabendazole, and gas chromatography/tandem mass spectrometry detection (triple quadrupole) (GC-MS/MS) for quantification of chlorpyrifos. The extraction techniques employed were solvent extraction and dispersive solid phase extraction. To check the matrix effect, blank samples of oranges from organic production and essential oils made from them were used. For each method linearity, accuracy, precision, limit of detection and limit of quantification were assessed. All methods evaluated were linear in the range of concentrations studied in the different matrices. The parameters of precision and accuracy in all cases showed values within the range established for accurate and precise methods. The limits of detection and quantification obtained were adequate, taking into account the maximum residue limits (MRLs) established in Argentina and European legislation, for oranges. The residues evaluated in orange samples, which reach the industry exhibited values below MRLs established in Argentina and the European Union. For all the pesticides evaluated, a correlation between the levels in the fruit and residual values obtained in essential oils, could be established. The development and validation of analytical methods of these four pesticides, in oranges and essential oils dewaxed, can provide a valuable tool for the industrial sector, with which to determine accurately and precise levels of pesticides in the products they buy, produce and/or market. This will help to improve the quality control processes, allowing the operator to select only raw materials that meet the criteria required by the legislation on residues, as well as to establish appropriate marketing strategies, taking into account the differences in MRLs that exist in the different markets. / [ES] En Argentina la producción citrícola constituye una de las actividades de fundamental importancia en la economía nacional y regional. Abastece al mercado interno y al mercado exterior con frutas frescas y productos industrializados. El empleo de agroquímicos durante la producción en campo y en empaque, para el control y tratamiento de enfermedades de los cítricos, conlleva que queden residuos en los frutos tratados. Es esencial controlar los niveles de plaguicidas que quedan en los frutos, tanto para el consumo en fresco, como para su empleo como materia prima en la industria de procesado. En la actualidad, las exportaciones de cítricos se han incrementado considerablemente. Con ello, las exigencias respecto a los niveles de tolerancia de residuos de plaguicidas también han ido en aumento, por lo que cobra especial relevancia disponer de técnicas analíticas capaces de evaluar niveles de plaguicidas a concentraciones traza. El objetivo general de este trabajo fue establecer la correlación entre los niveles iniciales de agroquímicos en naranjas que llegan a la industria de elaboración de aceites esenciales y los niveles hallados en el producto terminado (aceites esenciales descerados). Para ello, se estableció otro objetivo general que fue validar metodologías analíticas para la determinación de clorpirifos, carbendazim, procloraz y tiabendazol por cromatografía de gases y cromatografía líquida, acopladas a espectrometría de masas, en diferentes matrices cítricas (naranjas y aceite esencial descerado de naranja). En fruta entera se empleó la técnica de cromatografía de gases con detector de espectrometría de masas tipo simple cuadrupolo (GC-MS) para la cuantificación de clorpirifos y procloraz, mientras que para la cuantificación de carbendazim y tiabendazol se utilizó la técnica de cromatografía líquida con doble detector de masas triple cuadrupolo (LC-MS/MS). Para aceites esenciales se utilizó la técnica LC-MS/MS para la determinación de procloraz, carbendazim y tiabendazol, y la cromatografía de gases con doble detector de masas triple cuadrupolo (GC-MS/MS) para la cuantificación de clorpirifos. Las técnicas de extracción de los analitos empleadas fueron la extracción con disolventes y la extracción en fase sólida dispersiva. Para comprobar el efecto matriz, se emplearon blancos de muestras de naranjas de producción orgánica y aceites esenciales obtenidos a partir de ellas. Para cada uno de los métodos se evaluó la linealidad, exactitud, precisión, límite de detección y límite de cuantificación. Todos los métodos evaluados fueron lineales en el rango de concentraciones estudiadas en las distintas matrices. Los parámetros de precisión y exactitud, en todos los casos presentaron valores dentro del rango establecido para métodos exactos y precisos. Los límites de detección y cuantificación obtenidos fueron adecuados, teniendo en cuenta los límites máximos de residuos (LMRs) establecidos en la legislación argentina y europea, para naranjas. Los residuos evaluados en las muestras de naranja que llegan a la industria presentaron valores inferiores a los LMRs establecidos en Argentina y en la Unión Europea. Para todos los plaguicidas evaluados se pudo establecer una correlación entre los niveles presentes en la fruta y los valores residuales obtenidos en los aceites esenciales. El desarrollo y validación de los métodos de análisis de estos 4 plaguicidas, en naranjas y aceites esenciales descerados, permite ofrecer una valiosa herramienta al sector industrial, con la que determinar de forma exacta y precisa los niveles de plaguicidas de los productos que adquieren, elaboran y/o comercializan. Esto ayudará a la mejora de los procesos de control de calidad, permitiendo seleccionar solo materias primas que cumplan con los criterios exigidos por la legislación en materia de residuos, a la vez que establecer estrategias apropiadas de comercialización, teniendo en cuenta / [CA] RESUM La producció citrícola en Argentina constituïx una de les activitats de fonamental importància en l'economia nacional i regional. Abastix al mercat intern i al mercat exterior amb fruites fresques i productes industrialitzats. L'ús d'agroquímics durant la producció en camp i en embalatge per tal de controlar i tractar les malalties dels cítrics té com a conseqüència la permanència de residus en els fruits tractats. És essencial controlar els nivells de plaguicides que queden tant en els fruits com en aquells destinats a ser matèria primera per a la indústria del processat. En l'actualitat, les exportacions de cítrics s'han incrementat considerablement. Amb això, les exigències respecte als nivells de tolerància de residus de plaguicides també han augmentant. D'esta manera cobra especial rellevància disposar de tècniques analítiques capaces d'avaluar nivells de plaguicides a concentracions traça. L'objectiu general d'este treball va ser establir la correlació entre els nivells inicials d'agroquímics en taronja que arriba a la indústria d'elaboració d'olis essencials i els nivells trobats en el producte acabat (olis essencials descerats). Per a això, es va establir un altre objectiu general: validar metodologies analítiques per a la determinació de clorpirifos, carbendazim, procloraz i tiabendazol per cromatografia de gasos i cromatografia líquida, acoblades a espectrometria de masses en diferents matrius cítriques (taronges i oli essencial descerat de taronja). En fruita sencera es va emprar la tècnica de cromatografia de gasos amb detector d'espectrometria de masses tipus simple cuadrupolo (GC-MS) per a la quantificació de clorpirifos i procloraz, mentre que per a la quantificació de carbendazim i tiabendazol es va utilitzar la tècnica de cromatografia líquida amb doble detector de masses triple cuadrupolo (LC-MS/MS) . Per a olis essencials es va utilitzar la tècnica LC- MS/MS per a la determinació de procloraz, carbendazim i tiabendazol, així com la cromatografia de gasos amb doble detector de masses triple cuadrupolo (GC-MS/MS) per a la quantificació de clorpirifos. Les tècniques d'extracció dels analits empleades van ser l'extracció amb dissolvents i l'extracció en fase sòlida dispersiva. Per a comprovar l'efecte matriu, es van emprar blancs de mostres de taronges de producció orgànica i olis essencials obtinguts a partir de les mateixes. Per a cadascun dels mètodes es va avaluar la linealitat, exactitud, precisió, límit de detecció i límit de quantificació. Tots els mètodes avaluats van ser lineals en el rang de concentracions estudiades en les diferents matrius. Els paràmetres de precisió i exactitud, en tots els casos van presentar valors dins del rang establert per a mètodes exactes i precisos. Els límits de detecció i quantificació obtinguts van ser adequats, tenint en compte els límits màxims de residus (LMRs) establerts a la legislació argentina i europea per a taronges. Els residus avaluats en les mostres de taronja al moment d'arribar a la indústria van presentar valors inferiors als LMRs establerts en Argentina i la Unió Europea. Per a tots els plaguicides avaluats es va poder establir una correlació entre els nivells presents en la fruita i els valors residuals determinats en els olis essencials. El desenvolupament i validació dels mètodes d'anàlisi d'estos 4 plaguicides en mostres de taronges i olis essencials descerats, permet oferir una eina valuosa al sector industrial, amb la qual determinar de forma exacta i precisa els nivells de plaguicides dels productes que s'adquireixen, elaboren i/o comercialitzen. Açò ajudarà a la millora dels processos de control de qualitat i permetran seleccionar només matèries primeres que complisquen amb els criteris exigits per la legislació en matèria de residus. Al mateix temps permetrà establir estratègies apropiades de comercialització, tenint en compte les diferències dels LMRs que / Rousserie, HF. (2016). EVOLUCIÓN DE LOS RESIDUOS DE PLAGUICIDAS EN FRUTAS CÍTRICAS FRESCAS. INCIDENCIA SOBRE LOS ACEITES ESENCIALES [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/63670

Tesis por compendio / El desarrollo de materiales de envase biodegradables activos es uno de los retos de la sociedad para resolver los problemas medioambientales asociados a los residuos plásticos y mejorar la conservación de los alimentos, alargando su vida útil. En la presente Tesis Doctoral, se han analizado diferentes estrategias para la obtención y caracterización de películas biodegradables a base de hidrocoloides (almidón de yuca (A) y quitosano (Q)) con características antimicrobianas. Se obtuvieron películas bioactivas gracias a la incorporación de aceites esenciales de capacidad antimicrobiana comprobada: hoja de canela (AC), orégano (AO) y eugenol (EU). Los agentes activos se incorporaron en la matriz polimérica de quitosano por homogenización o encapsulación en liposomas de lecitina o microesferas de alginato, y las películas se obtuvieron mediante casting. Las propiedades fisicoquímicas de las películas se analizaron en función de su composición, así como su actividad antimicrobiana mediante análisis in vitro e in vivo. Se obtuvieron películas por termo- compresión, a base de mezclas A-Q, con dos proporciones polímeros: plastificante (70:30 y 60:40). Las propiedades estructurales, térmicas y físicas de las películas de almidón de yuca obtenidas se vieron afectadas por la incorporación de Q y la proporción polímero: plastificante. Las películas con la mayor proporción de plastificante tuvieron mayor contenido en humedad y fueron más permeables al vapor de agua, menos rígidas y menos resistentes a la rotura. La incorporación de Q tuvo un efecto positivo sobre las propiedades mecánicas de las películas, que aumentaron su rigidez y resistencia a la fractura, reduciéndose su extensibilidad. Sin embargo, el A y Q presentaron una miscibilidad limitada por mezclado en fundido, y las películas exhibieron una estructura heterogénea. A su vez, el polietilenglicol se cristalizó en gran medida en las películas, lo que limitó su efecto plastificante. La incorporación de quitosano proporcionó a las películas sólo una ligera actividad antimicrobiana. Se obtuvieron películas bicapa por procesado en seco de A y vertido/secado de una capa de Q. Ambos polímeros mostraron buena adhesión interfacial, y las bicapas mostraron mejor resistencia mecánica que las monocapas de almidón, aunque fueron menos extensibles debido al efecto de la interfase sobre la fractura. El quitosano fue efectivo en el control del crecimiento bacteriano en carne picada de cerdo, aunque su eficiencia se vio reducida debido al tratamiento térmico en las bicapas, lo que parece indicar la pérdida de grupos amino durante el tratamiento. La incorporación de los aceites esenciales (AC y AO) no mejoró la acción antimicrobiana en las monocapas y bicapas de CH al aplicarse sobre carne de cerdo picada. Se incorporaron aceite esencial de hoja de canela (AC) y eugenol (EU) en películas de Q utilizando nanoliposomas de lecitina. La encapsulación permitió una elevada proporción de retención de compuestos volátiles. La migración total de las películas en simulantes hidrofílicos superó el límite legal establecido para materiales de envase en contacto con alimentos. Sin embargo, la encapsulación en nanoliposomas redujo la migración en todos los simulantes. En ensayos in vitro de eficacia antimicrobiana, todas las películas fueron efectivas frente a L. innocua y E. coli, sin efecto significativo del compuesto activo ni del modo de incorporación. Sin embargo, la encapsulación propició una liberación controlada y sostenida en el tiempo en muestras de carne de cerdo almacenadas durante 13 días a 10 ºC. Se obtuvieron microesferas de alginato con eugenol y se incorporaron en películas de quitosano, cuyas propiedades físicas y estructurales se vieron afectadas. Las microesferas fueron visibles en la estructura de las películas por SEM. La incorporación de las microesfereas promovió una mejora significativa en las propiedad / El desenvolupament de materials d'envàs biodegradables actius és un dels reptes de la societat per a resoldre els problemes mediambientals associats als residus plàstics i millorar la conservació dels aliments, allargant la seua vida útil. En la present Tesi Doctoral, s'han analitzat diferents estratègies per a l'obtenció i caracterització de pel·lícules biodegradables de hidrocoloids (midó de mandioca i quitosano amb característiques antimicrobianes. Es van obtenir pel·lícules bioactives gràcies a la incorporació d'olis essencials de capacitat antimicrobiana comprovada: fulla de canyella (AC), orenga (AO) i eugenol (EU). Els agents actius es van incorporar en la matriu polimèrica de quitosano per homogenització o encapsulació en liposomes de lecitina o microesferes d'alginato, i les pel·lícules es van obtenir per "casting". Les propietats fisicoquímiques de les pel·lícules es van analitzar en funció de la seua composició, així com la seua activitat antimicrobiana mitjançant anàlisi in vitro i in vivo. Es van obtenir pel·lícules per termo- compressió de mescles midó-quitosano, amb dues proporcions polímers:plastificant (70:30 i 60:40). Les propietats estructurals, tèrmiques i físiques de les pel·lícules de midó de yuca obtingudes es van veure afectades per la incorporació de quitosano i la proporció polímer:plastificant. Les pel·lícules amb la major proporció de plastificant van tenir major contingut en humitat i van ser més permeables al vapor d'aigua, menys rígides i menys resistents al trencament. La incorporació de quitosano va tenir un efecte positiu sobre les propietats mecàniques de les pel·lícules, que van augmentar la seua rigidesa i resistència a la fractura, reduint-se la seua extensibilitat. No obstant açò, el midó i quitosano van presentar una miscibilidad limitada per termoprocessat, i les pel·lícules van exhibir una estructura heterogènia. El polietilenglicol va cristal·litzar en gran manera en les pel·lícules, la qual cosa va limitar el seu efecte plastificant. La incorporació de quitosano va proporcionar a les pel·lícules només una lleugera activitat antimicrobiana. Es van obtenir pel·lícules bicapa formades per una capa de midó obtinguda per processament en sec i un altra capa de quitosano obtinguda per "casting". Tots dos polímers van mostrar bona adhesió interfacial, i les bicapes van mostrar millor resistència mecànica que les monocapes de midó, encara que van ser menys extensibles a causa de l'efecte de la interfase sobre la fractura. El quitosano va ser efectiu en el control del creixement bacterià en carn picada de porc, encara que la seua eficiència es va veure reduïda a causa del tractament tèrmic en les bicapes, la qual cosa sembla indicar la pèrdua de grups amino durant el tractament. La incorporació dels olis essencials (AC i AO) no va millorar l'acció antimicrobiana en les monocapes i bicapes de CH en aplicar-se sobre carn de porc. Es van incorporar oli essencial de fulla de canyella (AC) i eugenol (EU) en pel·lícules de quitosano utilitzant nanoliposomes de lecitina. L'encapsulació va permetre una elevada proporció de retenció de compostos volàtils. La migració total de les pel·lícules en simulants hidrofílics va superar el límit legal establert per a materials d'envàs en contacte amb aliments. No obstant açò, l'encapsulació en nanoliposomes va reduir la migració en tots els simulants. En assajos in vitro d'eficàcia antimicrobiana, totes les pel·lícules van ser efectives enfront de L. innocua i E. coli, sense efecte significatiu del compost actiu ni de la manera d'incorporació. No obstant açò, l'encapsulació va propiciar un alliberament controlat i sostinguda en el temps en mostres de carn de porc emmagatzemades durant 13 dies a 10 ºC. Es van obtenir microesferes d'alginato amb eugenol i es van incorporar en pel·lícules de quitosano, les propietats físiques i estructurals de les quals es v / Valencia Sullca, CE. (2017). Different strategies to obtain antimicrobial biodegradable films for food applications, using starch and/or chitosan with or without essential oils [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/89094 / Compendio