El presente proyecto de negocio tiene un propósito económico-ambiental sobre la producción y comercialización de envases eco amigables, compuesto principalmente por el bagazo de caña de azúcar, para el traslado de alimentos en distintos establecimientos de comida para el sector A y B en Lima metropolitana, en la cual tenemos determinado un segmento especifico. A partir de la información obtenida, se obtuvo que 87% de los encuestados que tiene un establecimiento están dispuestos aminorar el impacto ambiental de los desechos de envases plásticos descartables que entregan los restaurantes. Actualmente, los establecimientos de pollos a la brasa, chifas, comida rápida y cafés; usan envases descartables a base de poliestireno expandido (EPS) denominado como Tecnopor, y tereftalato de polietileno (PET) sin presentar una opción eco amigable para el comensal. Por otro lado, existen esfuerzos políticos como la propuesto y aprobación del decreto supremo (D.S.) 013-2018-MINAM, los cuales buscan una reducción progresiva del plástico de un solo uso y el consumo responsable por parte de los usuarios; sin embargo, aún no hay políticas de interés a nivel nacional que desarrolle cambios en los hábitos del consumidor para promover el cuidado del medioambiente. Gracias al análisis y estudio a profundidad de todos los asuntos relacionados de forma directa a la propuesta de negocio hemos podido establecer que esta propuesta es viable tanto en la perspectiva financiera y comercial. / The present business project has an economic-environmental purpose on the production and marketing of eco-friendly packaging, consisting mainly of sugarcane bagasse, for the transfer of food in different food establishments for sector A and B in metropolitan Lima, in which we have determined a specific segment. From the information obtained, it was obtained that 87% of the respondents that has an establishment are willing to lessen the environmental impact of the waste of disposable plastic containers that the restaurants deliver. Currently, grilled chicken, chifa, fast food and coffee establishments; They use disposable containers based on expanded polystyrene (EPS) called Tecnopor, and polyethylene terephthalate (PET) without presenting an eco-friendly option for consumer. On the other hand, there are political efforts such as the proposed and approval of Supreme Decree (D.S.) 013-2018-MINAM, which seek a progressive reduction of single-use plastic and responsible consumption by users; however, there are still no policies of national interest that develop changes in consumer habits to promote environmental care. Thanks to the in-depth analysis and study of all matters directly related to the business proposal, we have been able to establish that this proposal is viable both from a financial and commercial perspective. / Trabajo de investigación

L'objectif principal de ce travail de thèse étant la préparation de nanovecteurs biocompatibles, nous avons mis au point des systèmes catalytiques exempts de métal pour polymériser les différents monomères préparés dérivés de l’acide diméthylmalique. En présence de ces systèmes catalytiques, la polymérisation anionique par ouverture de cycle (aROP) se déroule de manière contrôlée avec une cinétique plus rapide que celle réalisée en présence d’autres organo-catalyseurs déjà décrit dans la littérature. Nous avons ainsi synthétisé trois homopolymères hydrophobes et deux familles de copolymères di-blocs amphiphiles ayant différentes balances hydrophiles/hydrophobes. Des nanoparticules (NPs) ont été préparées par nanoprécipitation à partir des homopolymères hydrophobes et des copolymères à blocs amphiphiles. La taille des NPs varie entre 30 et 170 nm avec de faibles dispersités (PDI ≤ 0,23) et ayant une très bonne stabilité à 4°C et à 37°C. Des études de cytotoxicité in vitro sur la lignée cellulaire d'hépatome HepaRG ont mis en évidence que toutes les NPs ont une faible toxicité à des concentrations inférieures à 3 μM. En parallèle, une sonde fluorescente, le DiR, a été encapsulée dans les NPs lors de la nanoprécipitation sans affecter les caractéristiques et la stabilité des NPs correspondantes. Enfin, des études in vitro utilisant ces NPs chargées en DiR ont montré que ces dernières étaient effectivement captées par les cellules HepaRG avec différents pourcentages de captation. / The main objective of this PhD thesis being the preparation of biocompatible nanovectors, we have set up metal-free catalytic systems to polymerize various prepared monomers derived from dimethylmalic acid. Using such catalytic systems, the anionic ring opening polymerization (aROP) proceeds in a controlled manner with faster kinetics compared to the organo-catalysts already reported in the literature. Three hydrophobic homopolymers and two families of amphiphilic block copolymers with different hydrophilic/hydrophobic balances have been therefore synthesized. Nanoparticles (NPs) have been prepared by nanoprecipitation of these hydrophobic homopolymers and amphiphilic block copolymers. The size of the NPs ranges from 30 to 170 nm with low dispersity values (PDI ≤ 0.23) and high stability at 4°C and 37°C. In vitro cytotoxicity studies on HepaRG hepatoma cell line have highlighted that all the NPs have low toxicity at concentrations lower than 3μM. In parallel, NPs were loaded with the fluorescent probe DiR without altering the characteristics and the stability of the corresponding DiR loaded NPs. Finally, in vitro studies using NPs loaded with DiR have shown that HepaRG cells effectively uptake the NPs in different percentages of uptake.

Une triple attente socio-économique dans les domaines du développement durable (réduction des matières synthétiques non biodégradables), des solutions naturelles de conservation des aliments (tendance du « clean label » par la protection des denrées par des emballages actifs et intelligents évitant des additifs à outrance dans les aliments) et de la sécurité alimentaire (sécurité microbiologique et traçabilité) est à l’origine du développement de nouveaux matériaux à la fois biodégradables, comestibles et fonctionnalisés. Cette recherche commencée quelques décennies plus tôt est freinée par un mode de production difficilement industrialisable (voie solvant). Cependant, depuis quelques années des procédés applicables à l’échelle industrielle sont développées (voie fondue/extrusion). Dans le travail présenté ici, la technologie d’extrusion bivis a été appliquée avec succès sur différentes matières premières protéiques : la caséine acide, la caséine présure et le caséinate de sodium. Extraites toutes trois du lait de vache, ces caséines montrent des caractéristiques différentes qui affectent les propriétés du matériau (mécaniques, sensibilité aux molécules d’eau). La fonctionnalisation de la matrice par l’ajout d’acides organiques offre un potentiel antimicrobien intéressant contre Escherichia coli. Une complexation supplémentaire du matériau par incorporation de molécules hydrophobes telles que des cires (cires d’abeille, de candelilla et de carnauba) permet d’élargir une fois de plus l’éventail des propriétés disponibles pour ces matériaux composites, comme l’amélioration de la propriété barrière à la vapeur d’eau apportée par la cire d’abeille. La sensibilité aux molécules d’eau de ce type de matériau étant un critère à considérer à chaque étape de développement et de compréhension des interactions inter-ingrédients (protéine, plastifiant, cires, composés antimicrobiens). Ce manuscrit expose le potentiel de développement de matériaux à base de caséine, biodégradables, comestibles et antimicrobiens, qu’il s’agit d’appliquer en emballage agroalimentaire tout comme dans bien d’autres secteurs / Development of innovative biodegradable, edible and functionalized material comes from a triple socio-economic expectation in the field of sustainable development (decrease in synthetic non-biodegradable polymers), of natural solutions for food preservation (trend of “clean label” by food protection through active and smart packaging to avoid over-use of food additives) and of food safety (microbiological safety and traceability). Development in that field, started few decades ago is slowed down by production process (wet process), which is not an easy scale up process. However, a few years ago industrial process technique as extrusion started developing. In the present work, the twin-screw extrusion process was successfully applied to produce polymer based on protein raw material: acid casein, rennet casein and sodium caseinate. Extracted from caw milk, these three caseins own different characteristics, which affect material properties (mechanical, water sensitive properties). Matrix functionalization through organic acid addition bring an interesting antimicrobial response against Escherichia coli. Blending hydrophobic molecules as waxes (beeswax, candelilla wax and carnauba wax) creates a complex composite material which increases the range of available properties as improved water vapor barrier allowed by beeswax addition. Water sensitive properties are key points to consider at each step of material development and to understand relationships between the different ingredients (protein, plasticizer, waxes, antimicrobial agents). This manuscript shows the feasibility in the development of casein based material as biodegradable, edible and antimicrobial material, to apply and use in the food packaging industry or other industries

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京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(工学) / 甲第24647号 / 工博第5153号 / 新制||工||1984(附属図書館) / 京都大学大学院工学研究科化学工学専攻 / (主査)教授 大嶋 正裕, 教授 佐野 紀彰, 教授 山本 量一 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Philosophy (Engineering) / Kyoto University / DGAM

In the theoretical section of presented diploma thesis are discussed various nanoparticles such as micelles and liposomes, solid lipid nanoparticles and polymeric nanoparticles. Special attention was focused on copolymer PLGA. There are characterized different procedures in the preparation of nanoparticles. From the approches for nanoparticles evaluation are chosen measuring size of nanoparticles and their zeta potential. The experiment was almost unambiguously focused on study of effect of diffrent factors on nanopartlicles size and distribution from linear PLGA and PLGA used for branching of tripentaerythritol and polyacrylic acid. Keywords: nanoparticles, size, size distribution, zeta potential, interactions of nanoparticles

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