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Simulación atomística de manipulación e irradiación de grafito y grafenoMartínez Asencio, Jesús 26 January 2018 (has links)
En esta tesis doctoral se ha realizado un estudio mediante dinámica molecular clásica del comportamiento del grafeno bajo irradiación y bajo deformación. El trabajo desarrollado en esta tesis doctoral ha contribuido a interpretar resultados experimentales de exfoliación de grafeno, ha aportado un nuevo método de identificación de defectos, ha identificado el tipo de defectos que se producen en grafeno mediante irradiación desde eV hasta MeV y ha extendido nuestro conocimiento sobre la relación entre propiedades elásticas de este material bajo distintas condiciones como irradiación, deformación o temperatura. Estos estudios nos permitirán explotar estas distintas condiciones para modificar las propiedades elásticas de este material. / Generalitat Valenciana, Conselleria d'Educació, Cultura I Esport
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Síntesis de polipropileno ramificado por mezclado reactivoGuapacha Martínez, Jorge Ariel 04 July 2014 (has links)
El Polipropileno (PP) es una de las poliolefinas que presenta mayor consumo en el
mercado mundial de los plásticos. El PP obtenido industrialmente posee buenas propie-
dades, tales como, baja densidad, alto punto de fusión, alta resistencia química y buena
rigidez. Sin embargo, la estructura lineal de las moléculas de PP limita su uso en
aplicaciones donde la deformación extensional es el proceso dominante, como en los
procesos de termoformado, espumado, y moldeado y laminado por soplado. Desde hace
algunas décadas hay un interés creciente en proporcionarle al PP adecuadas propiedades
elongacionales que amplíen su rango de aplicación. En este sentido, una de las estrategias
es modificar la topología de las moléculas lineales adicionándoles ramificaciones (PPr).
Esta modificación ya se ha logrado por varios métodos: síntesis directa en presencia de
comonómeros, irradiación y extrusión reactiva. El objetivo del presente trabajo de tesis es producir PP con propiedades en estado fundido mejoradas mediante la incorporación de ramificaciones a un PP lineal usando el procesamiento de mezclado reactivo en presencia de agentes entrecruzantes (AE) no
explorados previamente, y comparar las estructuras moleculares logradas, así como las
propiedades reológicas y térmicas de los materiales obtenidos.
La síntesis se realiza partiendo de un PP que se encuentra funcionalizado con
anhídrido maleico (PPg). Este material cuenta con 0.74 %p/p de grupos anhídrido (GA),
es decir, aproximadamente 3.6 GA por molécula promedio de PPg. La alta reactividad de
los GA en el PPg se aprovecha para que estos reaccionen con especies de diferente
naturaleza química y funcionalidades, como son el glicerol, el 1,4-butanodiol (BD), una
resina epoxi (RE) y la p-fenilendiamina (FDA). El proceso de modificación del PPg
consiste en mezclarlo a 190°C en una mezcladora de laboratorio tipo Brabender
Plastograph con diferentes dosis de los AEs. Las moléculas del agente reaccionan con los
GA del PPg generando nuevos grupos funcionales a partir de los cuales se producen las
estructuras ramificadas. Los materiales obtenidos fueron caracterizados usando espectroscopia de infrarrojo
(IR), cromatografía de exclusión de tamaño con detectores múltiples (SEC-MD), reologíarotacional con flujo de corte oscilatorio de pequeña amplitud, y calorimetría diferencial de barrido (DSC).
Los resultados de IR confirman que los AEs reaccionan con los GA siendo la FDA
la que consume mayor proporción de los GA a igual relación de moles de AE respecto de
GA. Los resultados de esta técnica sugieren que la FDA es el agente más eficiente, que
presenta mejor dispersión en el PPg. La caracterización por SEC-MD permite comprobar
que en todos los casos aparecen especies de mayor peso molecular, y que la complejidad
molecular obtenida aumenta con la concentración de AE. Además, los resultados de esta
técnica apoyan la conclusión de la alta reactividad de la FDA y su mejor dispersión, ya que
con muy bajas concentraciones se produce la desaparición de moléculas lineales de todos
los tamaños para dar lugar a un nuevo material ramificado de peso molecular similar al
obtenido en los otros sistemas usando concentraciones más altas. Cabe señalar que tanto el
glicerol como la RE y la FDA generan fracciones de material insoluble a concentraciones
relativamente altas. No así en el BD, donde, aun habiendo explorado concentraciones
molares mayores a las usadas en los otros sistemas, nunca se observa la presencia de geles.
La técnica SEC-MD permitió, además, inferir un índice de ramificación promedio en
aquellos materiales sin presencia de geles. Este índice toma un valor creciente con el peso
molecular y alcanza un valor máximo de aproximadamente 0.4 ramas cada 1000 unidades
monoméricas (2 ramas cada 104 carbonos) en el caso de la FDA y el glicerol.
En cuanto al comportamiento viscoelástico, todos los polímeros presentaron
módulos dinámicos mayores a los del PPg, siendo mayor el aumento del módulo elástico a
bajas frecuencias, y creciente con la concentración de AE. Este incremento se debe a la
presencia de nuevas estructuras moleculares, más complejas que las iniciales, que
presentan procesos de relajación asociados más lentos que los de las estructuras lineales.
A medida que el grado de modificación de los polímeros aumenta, se observa la aparición
de un punto de inflexión en las curvas de viscosidad dinámica de los materiales. Esto se
puede relacionar con la presencia de dos tiempos de relajación dominantes en las
estructuras moleculares presentes. Se observa, además, que el tiempo de relajación
dominante a altas frecuencias es muy similar en todos los PPrs y es de 5 a 10 veces mayor
el tiempo de relajación del PPg, mientras que el tiempo de relajación de las nuevas
estructuras complejas, que domina a bajas frecuencias, es entre 100 y 300 veces mayor el
correspondiente a altas frecuencias. En cuanto a la viscosidad a velocidad de deformación
de corte nula de los PPrs, ésta resulta menor a la que se estimaría para estructuras lineales
(η0 ~ Mw3.4) de PPg. Esto puede ser consecuencia de una disminución del radio de giro delas especies generadas respecto de las lineales equivalentes (lo que suele ocurrir en
moléculas de pesos moleculares no muy altos), o de una reducción relativa de
interacciones debido a la presencia de los puntos de entrecruzamiento.
Todos lospolímeros sintetizados presentaron comportamiento termo-reológico complejo, con
energías de activación de flujo que resultan dependientes del ángulo de desfasaje, es decir,
del estado de tensiones del material. Los valores obtenidos de energía de activación
resultan crecientes con el aumento del ángulo de desfasaje (frecuencias más chicas), y
confirman la presencia de estructuras ramificadas en los PPrs.
El análisis térmico de los polímeros permitió observar que el proceso de fusión del
PPg no se ve significativamente afectado por la modificación química, y que la presencia
de ramificaciones tampoco tendría un efecto muy importante en la cristalización, aunque
sería relativamente más notable que en la fusión. La temperatura y entalpía de
cristalización resultan iguales o levemente inferiores a las del PPg en prácticamente todos
los materiales, excepto en el caso de los obtenidos con la RE que muestran un aumento
gradual con la concentración de AE. Este comportamiento puede deberse a los efectos
opuestos que tienen sobre el proceso de nucleación, el consumo de GA y la generación de
puntos de entrecruzamiento a medida que aumenta la concentración de AE utilizada. Por
otro lado, todos los PPrs presentan energías de activación de cristalización mayores a las
del PPg, lo que señala que cristalizan más lentamente que el polímero original. Es decir,
en todos los casos, la movilidad de las macromoléculas, la cual se ve restringida debido a
la presencia de las estructuras ramificadas, genera un aumento de la energía de activación
de cristalización, sin que se distinga un ordenamiento en función del tipo de AE utilizado.
Resumiendo, la FDA demostró ser la sustancia más eficiente en comparación con
los dos alcoholes y la resina epoxi, en la modificación de PPg. Con concentraciones muy
pequeñas de la diamina se lograron PPrs con valores de peso molecular equivalentes al de
los otros sistemas en los que se ha usado dosis mayores, y distribuciones más angostas de
pesos moleculares con valores relativamente grandes de cantidad de ramas por molécula.
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Síntesis y caracterización de nuevos fotocatalizadores heterogéneos para degradación de contaminantes y/o desinfección en medio acuosoFlores Garcia, Jenny 23 February 2024 (has links)
[ES] En los últimos años, la detección de un número creciente de contaminantes xenobióticos en los sistemas acuáticos ha traído como consecuencia efectos nocivos en los ecosistemas, así como en la salud humana. Los procesos de oxidación avanzada como la fotocatálisis heterogénea están recibiendo una gran atención debido a su eficiencia, bajo costo, fácil recuperación de los catalizadores. En este contexto, el objetivo de esta tesis fue sintetizar nuevos fotocatalizadores sólidos basados en la heterogeneización del Rosa de Bengala (RB) con el propósito de obtener materiales con propiedades fotocatalíticas mejoradas respecto a las del colorante orgánico en medio homogéneo, lo cual, además permitía poder recuperar y reutilizar con facilidad el fotocatalizador. Para ello, el RB como sustancia fotoactiva se unió mediante diferentes procesos sintéticos a varios soportes sólidos. Los nuevos materiales fotocatalíticos, se caracterizaron y estudiaron sus propiedades fotocatalíticas de cada material en procesos de descontaminación y/o desinfección, así como las propiedades fotofísicas y fotoquímicas que presentaba el colorante asociado a cada uno los diferentes materiales. Para los estudios de fotodescontaminacion se usaron compuestos tóxicos y persistentes en el agua como el diclofenaco y el acetaminofeno, así como el ofloxacino. La capacidad fotocatalítica de los materiales para desinfección de aguas se evaluó usando cepas bacterianas Gram positivas y negativas. En cuanto a los estudios fotofísicos y fotoquímicos se realizaron estudiando la reactividad del estado excitado singlete y triplete del RB en estos catalizadores frente a los contaminantes y al oxígeno molecular. A continuación, se resumen los Capítulos que conforman esta tesis doctoral: En el Capítulo I de esta tesis, se sintetizaron dos nuevos fotocatalizadores heterogéneos nanoestructurados de sílice con y sin núcleo de magnetita que incorporan covalentemente RB en su superficie. Ambos mostraron ser capaces de producir la fotodegradación de fármacos, bajo irradiación con luz visible. Adicionalmente, estos fotocatalizadores también mostraron tener una gran eficacia en la fotoinactivación de bacterias Gram positivas. El efecto que se observó en estos materiales por la presencia del núcleo de magnetita fue principalmente físico ya que ayudaba a su recuperación mediante campos magnéticos y producía un aumento de la concentración de RB en la superficie. En el Capítulo II, se sintetizaron dos fotocatalizadores heterogéneos con RB unido covalentemente a la superficie de micropartículas de sílice con y sin núcleo de magnetita. Las micropartículas de sílice con RB demostraron una gran eficiencia en la eliminación de DCF en medio acuoso bajo irradiación de luz visible. En el Capítulo III, se determinó la influencia del porcentaje de RB al 0.5, 1 y 3% soportado sobre tejidos de poliamida, para la inactivación de bacterias Gram positivas. Así se vio que el tejido teñido al 1% de RB tenía la capacidad de fotoinactivación bacteriana más alta, siendo esta de 6 log10 unidades de reducción en ufc/mL bajo luz visible en 15 min. Con ello se vio que la cantidad de RB sobre los tejidos de poliamida tiene una gran importancia. Así, una cantidad menor de RB en el tejido no era capaz de generar suficiente oxígeno singlete, mientras que en una cantidad mayor al 1% debe generar una agregación del fotosensibilizador. Finalmente, en el Capítulo IV se sintetizó un fotocatalizador de lana de vidrio con RB en su superficie para evaluar su capacidad de fotoinactivación de bacterias Gram positivas y negativas. Para ello, primero se caracterizó el material y se evaluaron las propiedades fotofísicas por espectroscopía de fluorescencia y experimentos de fotólisis de destello láser. Posteriormente, se evaluó la fotoinactivación de bacterias Gram negativas y positivas a una concentración inicial de 106 ufc/mL, pero solo se observó, una significativa inactivación sobre las bacterias Gram positivas. / [CA] En els últims anys, la detecció d'un nombre creixent de contaminants xenobiòtics en els sistemes aquàtics ha portat com a conseqüència efectes nocius en els ecosistemes, així com en la salut humana. Els processos d'oxidació avançada com la fotocatálisis heterogènia estan rebent una gran atenció a causa de la seua eficiència, sota cost, fàcil recuperació dels catalitzadors. En este context, l'objectiu d'esta tesi va ser sintetitzar nous fotocatalizadores sòlids basats en la heterogeneización del Rosa de Bengala (RB) amb el propòsit d'obtindre materials amb propietats fotocatalíticas millorades respecte a les del colorant orgànic al mig homogeni, la qual cosa, a més permetia poder recuperar i reutilitzar amb facilitat el fotocatalizador. Per a això, el RB com a substància fotoactiva es va unir mitjançant diferents processos sintètics a diversos suports sòlids. Els nous materials fotocatalíticos, es van caracteritzar i van estudiar les seues propietats fotocatalíticas de cada material en processos de descontaminació i/o desinfecció, així com les propietats fotofísicas i fotoquímiques que presentava el colorant associat a cadascun els diferents materials. Per als estudis de fotodescontaminacion es van usar compostos tòxics i persistents en l'aigua com el diclofenaco i el acetaminofeno, així com l'ofloxacina. La capacitat fotocatalítica dels materials per a desinfecció d'aigües es va avaluar usant ceps bacterians Grampositives i negatives. Quant als estudis fotofísicos i fotoquímics es van realitzar estudiant la reactivitat de l'estat excitat singlete i triplet del RB en estos catalitzadors enfront dels contaminants i a l'oxigen molecular. A continuació, es resumeixen els Capítols que conformen esta tesi doctoral: En el Capítol I d'esta tesi, es van sintetitzar dos nous fotocatalizadores heterogenis nanoestructurados de sílice amb i sense nucli de magnetita que incorporen covalentemente RB en la seua superfície. Tots dos van mostrar ser capaços de produir la fotodegradación de fàrmacs, sota irradiació amb llum visible. Addicionalment, estos fotocatalizadores també van mostrar tindre una gran eficàcia en la fotoinactivación de bacteris Grampositives. L'efecte que es va observar en estos materials per la presència del nucli de magnetita va ser principalment físic ja que ajudava a la seua recuperació mitjançant camps magnètics i produïa un augment de la concentració de RB en la superfície. En el Capítol II, es van sintetitzar dos fotocatalizadores heterogenis amb RB unit covalentemente a la superfície de micropartícules de sílice amb i sense nucli de magnetita. Les micropartícules de sílice amb RB van demostrar una gran eficiència en l'eliminació de DCF al mig aquós sota irradiació de llum visible. En el Capítol III, es va determinar la influència del percentatge de RB al 0.5,1i3% suportat sobre teixits de poliamida, per a la inactivació de bacteris Gram positives. Així es va veure que el teixit tenyit a l'1% de RB tenia la capacitat de fotoinactivación bacteriana més alta, sent esta de 6log10unitats de reducció en ufc/ml sota llum visible en 15min. Amb això es va veure que la quantitat de RB sobre els teixits de poliamida té una gran importància. Així, una quantitat menor de RB en el teixit no era capaç de generar suficient oxigen singlete, mentre que en una quantitat major a l'1% ha de generar una agregació del fotosensibilizador. Finalment, en el Capítol IV es va sintetitzar un fotocatalizador de llana de vidre amb RB en la seua superfície per a avaluar la seua capacitat de fotoinactivación de bacteris Grampositives i negatives. Per a això, primer es va caracteritzar el material i es van avaluar les propietats fotofísicas per espectroscopía de fluorescència i experiments de fotólisis de centelleig làser. Posteriorment, es va avaluar la fotoinactivación de bacteris Gram negatives i positives a una concentració inicial de 106ufc/ml, però només es va observar, una significativa inactivació sobre els bacteris Gram positives. / [EN] In recent years, the detection of an increasing number of xenobiotic contaminants in aquatic systems has had harmful consequences on ecosystems, as well as on human health. Advanced oxidation processes such as heterogeneous photocatalysis are receiving great attention due to their efficiency, low cost, easy recovery of catalysts. In this context, the objective of this thesis was to synthesize new solid photocatalysts based on the heterogenization of Rose Bengal (RB) with the purpose of obtaining materials with improved photocatalytic properties with respect to those of the organic dye in homogeneous medium, and that will also allow easy recover and reuse the photocatalyst. For this purpose, RB as a photoactive substance was attached to diverse solid supports by different synthetic processes. The new photocatalytic materials were characterized, and the photocatalytic properties of each material were studied in decontamination and/or disinfection processes, in addition to their photophysical and photochemical properties of the dye associated with each of the different materials. Subsequently, the photocatalytic properties of each material were studied in decontamination and/or disinfection processes, as well as the photophysical and photochemical properties presented by the dye associated with each of the different materials. Toxic and persistent compounds in water such as, diclofenac, acetaminophen and ofloxacin. The photocatalytic capacity of the water disinfection materials was evaluated using Gram-positive and negative bacterial strains. Photophysical and photochemical studies were carried out by studying the reactivity of the singlet and triplet excited state of RB in these catalysts against contaminants and molecular oxygen. The following is a summary of the Chapters that compose this doctoral thesis: In Chapter I of this thesis, two new heterogeneous nanostructured silica nanostructured photocatalysts with and without magnetite core that covalently incorporate RB on their surface were synthesized. Both were shown to be capable of producing the photodegradation of drugs, under visible light irradiation. In addition, these photocatalysts were also shown to have a high efficiency in the photoinactivation of Gram-positive bacteria. The effect observed in these materials due to the presence of the magnetite core was mainly physical since it helped their recovery by magnetic fields and produced an increase of the RB concentration on the surface. In Chapter II, two heterogeneous photocatalysts with RB covalently bonded to the surface of silica microparticles with and without magnetite core were synthesized. The silica microparticles with RB showed high efficiency in the removal of DCF in aqueous medium under visible light irradiation, while the silica microparticles with RB and magnetic core. In Chapter III, the influence of the percentage of RB at 0.5,1 and 3% supported on polyamide fabrics was determined for the inactivation of Gram-positive bacteria. Thus, it was seen that the fabric dyed at 1%RB had the highest bacterial photoinactivation capacity, being 6log10 units of reduction in cfu/mL under visible light in 15min. Thus, it was seen that the amount of RB on polyamide fabrics has a great importance. Since a lower amount of RB in the polyamide fabrics was not able to generate sufficient singlet oxygen, while an amount higher than 1% causes aggregation of the photosensitizer. Finally, in Chapter IV, a glass wool photocatalyst with RB on its surface was synthesized to evaluate its ability to photo-inactivate Gram-positive and negative bacteria. For this purpose, the material was first characterized and its photophysical properties were evaluated by fluorescence spectroscopy and laser flash photolysis experiments. Subsequently, the photoinactivation of Gram-negative and positive bacteria at an initial concentration of 106 cfu/mL was evaluated, however, significant inactivation was only observed for the Gram-positive bacteria. / Flores Garcia, J. (2024). Síntesis y caracterización de nuevos fotocatalizadores heterogéneos para degradación de contaminantes y/o desinfección en medio acuoso [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/202779
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Modelizado del proceso de producción de polietileno de baja densidad : predicción de propiedades moleculares y reológicasDietrich, Maira Luján 08 July 2022 (has links)
El polietileno de baja densidad (LDPE) es un polímero commodity que posee
características moleculares que le confieren una gran variedad de usos, entre los cuales
se encuentran envoltorios para productos alimenticios, bolsas plásticas, juguetes,
descartables (como vasos o botellas), películas para uso agrícola, films para embalaje,
aislación para cables e implantes quirúrgicos. Como sucede con la mayoría de los
polímeros, la estructura molecular, y por lo tanto las propiedades de uso final del
material, están fuertemente determinadas por las condiciones del proceso de síntesis.
Es por eso que resulta de vital interés para el sector productivo industrial contar con
herramientas teóricas que permitan relacionar las propiedades de uso final del
polímero, ya sean reológicas, químicas o mecánicas, con sus propiedades moleculares,
y, a su vez, estas últimas con las condiciones de operación y diseño del reactor de
polimerización. Estas herramientas son de gran utilidad para diseñar y optimizar la
producción de distintos grados de LDPE con propiedades de uso final adecuadas para
diferentes aplicaciones.
En este contexto, el objetivo de esta tesis consistió en extender el estado de avance de
los modelos matemáticos de producción de LDPE a alta presión en reactores tubulares,
desarrollados en el grupo de polímeros en PLAPIQUI. Para ello, primeramente, se amplió
la capacidad predictiva de los modelos existentes adicionando el cálculo de las
distribuciones conjuntas de pesos moleculares-ramas largas (MWD-LCBD) y pesos
moleculares-ramas cortas (MWD-SCBD), así como también de propiedades importantes
relacionadas con las ramificaciones, como la distribución de densidad de ramificaciones
expresada como el número de ramas largas cada 1000 carbonos (LCB/1000C) y el índice
de ramificación (g). Como herramienta de modelado de las distribuciones se utilizó la
técnica de las funciones generadoras de probabilidad (pgf) 2D, una técnica de modelado
determinística ampliamente probada y aplicada por el grupo de investigación. De esta
forma, se obtuvo un modelo que permite el estudio seguro y económico de la influencia
de las diversas variables operativas y de diseño sobre las características moleculares del
producto.
Adicionalmente, se incorporó al modelo del reactor tubular el cálculo de propiedades
reológicas del LDPE. En primer lugar, se aplicaron dos modelos reológicos disponibles en
la literatura para la predicción de la curva de viscosidad de corte, también llamada curva
de flujo (𝜂(𝛾)), del módulo elástico (𝐺´) y del módulo viscoso (𝐺´´) del polímero. El
primero de estos modelos se basa en teorías moleculares y el segundo en observaciones
empíricas. Ambos usan como datos de entrada información de la MWD-LCBD. La
comparación de los dos modelos reológicos muestra que el modelo empírico logra una
mejor predicción de las curvas experimentales de 𝜂(𝛾) de diversas muestras de LDPE.
Así fue posible evaluar el efecto de diversas condiciones operativas sobre el
comportamiento reológico del material. Finalmente, se incorporó al modelo del reactor
tubular el cálculo del índice de fluencia (MI), un parámetro muy utilizado en la industria
como indicador de calidad del polímero. Para ello se aplicó un modelo matemático que
describe el flujo del polímero fundido dentro del medidor de MI.
El modelo matemático integrado desarrollado en esta tesis ha mostrado ser una
herramienta valiosa para ampliar el conocimiento del proceso industrial de producción
de LDPE en reactores tubulares de alta presión. Particularmente, presenta el potencial
para utilizarse no solo para diseñar y optimizar este proceso industrial sino también para
desarrollar polímeros con propiedades de uso final específicas y realizar controles de
calidad rigurosos sobre los polímeros que ya se encuentran en producción / Low-density polyethylene (LDPE) is a commodity polymer characterized by having
molecular characteristics that makes it suitable for a wide variety of uses, including are
food packaging, plastic bags, toys, disposable products (such as glasses or bottles), films
for agricultural use, packaging films, insulation for cables and surgical implants, among
others. Like all polymers, the molecular structure, and therefore the end-use properties
of the material, are strongly determined by the synthesis conditions. For that reason, it
is of vital interest for industrial producersto have theoretical tools capable of correlating
the end-use properties of the polymer rheological, chemical or mechanical with their
molecular properties and, in turn, with the operating and design conditions of the
polymerization reactor. These tools would help designing and optimizing the production
of different grades of the polymer with tailor-made end-use properties adequate for
specific applications.
In this context, the objective of this thesis was to extend the mathematical models of
the high-pressure LDPE production in tubular reactors developed in the polymer group
at PLAPIQUI. To achieve this, the predictive capabilities of the existing mathematical
models were improved by adding the prediction of the bivariate molecular weight-long
chain branching distribution (MWD-LCBD) and molecular weight-short chain branching
distribution (MWD-SCBD), as well as some important properties related to the presence
of long-chain branches, such as the branching density distribution expressed as the
number of long-chain branches every 1000 carbon atoms (LCB/1000C) and the
branching index (g). The 2D probability generating function technique (pgf 2D), a
deterministic modeling technique widely tested and applied by the research group, was
applied to obtain the bivariate distributions. In this way, a model that allows the safe
and affordable study of the various operational and design variables on the molecular
characteristics of the product was obtained.
Additionally, the predictive capability of this model was extended to incorporate the
prediction of rheological and end-use properties of LDPE. Firstly, two rheological models
available in the literature were applied for the prediction of the shear viscosity curve,
also called the flow curve (𝜂(𝛾)), the storage modulus (𝐺′) and the loss modulus (𝐺′′) of the polymer. The first of these models is based on molecular theories and the second
on empirical observations. Both of them use the information of the bivariate MWD-LCBD
as input data. The comparison of the two rheological models shows that the empirical
one achieves a better prediction of the experimental curves of 𝜂(𝛾) corresponding to
several LDPE samples. Thus, it was possible to assess the effect of various operating
conditions on LDPE rheological behavior. Finally, the calculation of the melt index (MI),
an important industrial parameter used as a polymer quality indicator, was
incorporated. A mathematical model was applied to describe the flow of molten
polymer within the MI rheometer.
The integrated mathematical model developed in this thesis has proved to be a valuable
tool for expanding knowledge of the industrial process of LDPE production in high pressure tubular reactors. In particular, it has the potential to be used not only to design
and optimize this industrial process but also to develop polymers with specific end-use
properties and perform rigorous quality control on polymers during production
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Determinación de propiedades reológicas de matrices hidrofílicas polielectrolito-fármaco y su vinculación con la cinética de liberación de fármacoChanampa, Mirta Liliana 18 July 2019 (has links)
La investigación realizada en este trabajo de tesis comprende la preparación y
evaluación reológica y farmacocinética de un sistema portador de fármaco constituido por el
polielectrolito ácido (PE): Carbomer (CB) neutralizado con Ciprofloxacino (Cip) y distintas
proporciones del ion Na+
; con el objeto de correlacionar parámetros estructurales con los
correspondientes a la liberación del fármaco.
Para su estudio, estos complejos (CB-Cip) con distintos porcentajes molares de
sodio (Na+
) ((CB-Cip)50Nax
, con X: 5, 10, 12, 14, 16 y 20 % en concentración molar) son
obtenidos en forma sólida como sistemas particulados. El método de preparación es
sencillo y no requiere equipamiento costoso.
Mediante estudios de análisis térmico, se determinó que los productos particulados
(CB-Cip)50Nax
se presentaron como complejos iónicos amorfos.
Los complejos preparados fueron caracterizados reológicamente, midiendo las
propiedades viscoelásticas clásicas: el módulo elástico (G') y el módulo viscoso (G"). Se
estudió el material hidratado con distintos fluidos de relevancia biológica, como solución
fisiológica (SF), buffer fosfato (BF) pH=6,8 y agua destilada (AD) a diferentes
temperaturas (25, 32 y 37°C). Los resultados obtenidos permitieron conocer interesantes
propiedades de la estructura de estos materiales que dependían de la concentración molar
del ion Na+
, de la concentración de los complejos (% p/p) en los distintos medios, como
así también determinar cómo variaba la afinidad de estos complejos con los medios
anteriormente mencionados para formar geles.
Se realizaron estudios de liberación del fármaco desde los complejos, con
concentración del 21 % p/p en BF pH=6,8 utilizando como medio de disolución en el
disolutor BF a 37°C. A partir de los resultados obtenidos y analizados estadísticamente por
ANOVA y LSD (Least significant difference) se estableció una correlación entre las
variables estadísticas analizadas y el módulo G'. La cantidad de fármaco liberado por estos
sistemas depende de las reticulaciones que promueve el ion Na que actúa como ligante
entre las macromoléculas, presentándose un rango en el cual la cantidad de fármaco
liberado es similar [10-14] % Na+
.
La reología da información de la estructura del material particulado e hidratado y,
en determinadas condiciones de trabajo, es posible establecer una correlación con la
liberación del fármaco,
A partir de la experiencia acumulada en esta tesis es posible avanzar en el
conocimiento del comportamiento de complejos Polielectrolito - Fármaco (PE-F) en
relación con el medio en que actúan. / The present work consists on the preparation and rheological and pharmaco-kinetic
evaluation of a drug carrier system based on an acid polyelectrolyte (PE), Carbomer (CB),
Ciprofloxacine (Cp) and different Na+
concentrations, with the purpose of correlating
structural and drug release process parameters.
The (CB-Cip) complexes with different sodium (Na+
) molar concentrations, ((CB Cip)50Nax
, where X: 5, 10, 12, 14, 16 y 20 %) were obtained as solid particulate systems.
The preparation method is simple and no expensive equipment is required.
By means of thermal analysis tests, it was established that the particulate products
(CB-Cip)50Nax
are amorphous ionic complexes.
Those complexes were rheologically characterized with standard viscoelastic
properties: the elastic (G') and the loss (G") moduli. The material was hydrated with
different biological relevance fluids, such as physiological solution (SF), phosphate buffer
solution (BF) pH=6.8 and distilled water (AD) at several temperatures (25, 32 and 37°C).
The results of this study contributed to understand how the sodium molar concentration
and the weight fraction of the above mentioned complexes determined their affinity with
different biological studied fluids to form gels.
The drug release experiments were performed on BF pH=6.8, 21% w/w
complexes in BF solution media at 37°C. The results were statistically analyzed by ANOVA
and LSD (Least significant difference) and a relation between the statistical properties and
the elastic modulus G' was established. The amount of released drug depends on the
reticulations induced by the Na+
ion, which acts as macromolecules ligand. A concentration
rank of [10-14] % Na+ where the amount of released drug is similar was observed.
Rheology tests provided information on the particulate and hydrated material
structure and, at certain work conditions, was possible to determine a correlation with the
drug release process.
From the experience achieved in this thesis work, we conclude that it is plausible to
make use of rheological information for a better understanding of the behavior of
Polyelectrolyte – Drug complexes (PE-F) related to their ability to control drug release in
specific conditions.
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Estructura y propiedades de redes modelo de poli(dimetilsiloxano)Agudelo Mora, Diana Carolina 30 March 2016 (has links)
El presente trabajo está enfocado en el estudio teórico y experimental de la influencia de los parámetros estructurales en redes modelo de poli(dimetilsiloxano) (PDMS). Con este fin se sintetizaron redes modelo de PDMS por reacción de hidrosililación, con diferentes cantidades controladas de defectos estructurales tales como cadenas pendientes y cadenas libres atrapadas, y con diferentes funcionalidades del punto de entrecruzamiento. La estructura molecular y propiedades viscoelásticas de las redes se obtuvieron mediante la caracterización de las mismas por reometría rotacional, extracción de material soluble y modelamiento matemático de la reacción de entrecruzamiento (Método Recursivo). Adicionalmente, las redes fueron estudiadas a través del análisis de la formación de inestabilidades elásticas en redes modelo de PDMS recubiertas con películas de oro (Au).
En la primera parte se presenta una breve introducción que permite la comprensión de la relación entre estructura-propiedades para redes poliméricas y su evolución, la deducción de conceptos diversas teorías y modelos. También es introducido el fenómeno de formación de inestabilidades elásticas, sus principales parámetros y diversas aplicaciones, como su uso en metrología de materiales poliméricos.
A partir de los conocimientos incorporados se da comienzo a una fase experimental en la cual el objetivo es estudiar la influencia de los parámetros estructurales en las propiedades viscoelásticas de redes modelo de PDMS, más específicamente la influencia de la funcionalidad del punto de entrecruzamiento. Primeramente se realizan redes modelo sin defectos y con cantidades conocidas de defectos estructurales (cadenas pendientes y cadenas libres atrapadas)
El análisis de la influencia de los parámetros estructurales de la red sobre sus propiedades reológicas y mecánicas se llevó a cabo de manera similar en todos los casos. Mediante la utilización del método recursivo y su relación con las condiciones de síntesis iniciales se determinaron los parámetros moleculares más relevantes y posteriormente se relacionaron con las propiedades viscoelásticas medidas. En todos los casos se observa una alta dependencia de las propiedades viscoelásticas con la funcionalidad del punto de entrecruzamiento y con la estructura molecular de la red. Estas diferencias se hacen mucho más marcadas al incluir en la mezcla reactiva defectos estructurales que disminuyen el avance de reacción final como el obtenido en las redes modelo de PDMS sin defectos incluidos. Posteriormente, se presenta el estudio de formación de inestabilidades elásticas en redes modelo de PDMS cubiertas con una película de oro (Au) de espesor nanométrico. Las mezclas reactivas de redes de PDMS con funcionalidad variable son depositadas en cubreobjetos, sobre los cuales se realiza el procedimiento de curado y posteriormente la deposición de una película nanométrica de Au sobre la red completamente curada. Las inestabilidades elásticas son inducidas por difusión de un solvente en cada una de las muestras y posteriormente analizadas a través de microscopia óptica. En las mismas se analizan la formación y desaparición de las inestabilidades y el movimiento de las dislocaciones en los procesos de reorganización de las mismas. Mediante el uso de la transformada de Fourier sobre las imágenes de microscopia óptica se obtuvo la longitud de onda característica en las películas sobre las redes sintetizadas. La variación de las longitudes de onda en el rango de funcionalidades analizado se encuentra en concordancia con lo obtenido a través de la estructura molecular y propiedades viscoelásticas de las redes modelo de PDMS. / The present work focuses on the theoretical and experimental study of the influence of structural parameters in model poly(dimethylsiloxane) (PDMS) networks. For this purpose, PDMS networks with controlled amounts of different kind of structural defects such as pendant chains and trapped free chains, and variable functionality of cross-linking points were synthesized by hydrosilylation reaction. Molecular structure and viscoelastic properties of networks were obtained by characterization through rotational rheometry, extraction of soluble material and mathematical modeling of the cross-linking reaction (Recursive Method). Additionally, model network were analyzed by the formation of elastic instabilities in PDMS networks coated with gold (Au) films.
In the beginning of this work, a brief introduction allows the understanding of the relationship between structure-properties for polymer networks and their evolution with the deduction of diverse theories and models Also is presented an introduction of the formation of elastic instabilities phenomenon, its main parameters, various applications and its use in metrology of polymeric materials.
After the knowledge of the theoretical framework started an experimental stage in which the objective was to study the influence of structural parameters on the viscoelastic properties of PDMS networks. First, were synthesized model PDMS networks containing known quantities of structural defects (pendant or free trapped chains) in which varies the functionality of the cross-linking points.
The analysis of the influence of network's structural parameters on its rheological and mechanical properties was carried out in the same way for all the networks studied. By using the recursive method and its relation to the initial synthesis conditions, the relevant molecular parameters were determined and then related to the viscoelastic properties measures. In all cases it was observed a highly dependence of viscoelastic properties with the functionality of cross-linking points and the molecular network structure of the networks. The differences are much more pronounced when are included in the reaction mixture structural defects that decreased the maximum extent of reaction compared to those obtained for model PDMS networks without defects.
Finally, is presented the study of elastic instabilities formations in model PDMS networks covered with a nanometric gold (Au) film. Reactive mixtures of PDMS networks with varying functionality are deposited on coverslips on which the curing process is carry on, and subsequently a nanometer Au film is deposited. Elastic instabilities are induced by diffusion of toluene in each sample and analyzed by optical microscopy. The formation and disappearance of instabilities and the movement of dislocations and its reorganization are examined. By using the Fourier transform on images obtained by optical microscopy the characteristic wavelength in each of the synthesized networks was obtained. The variation of wavelength in the range of functionalities analyzed is in good agreement with calculated values of the molecular structure and measured viscoelastic properties of PDMS model networks.
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Predicción de propiedades de sustancias y materiales de interés en la industria química a través del desarrollo de métodos computacionalesPalomba, Damián 17 March 2014 (has links)
El objetivo de esta Tesis es desarrollar métodos computacionales predictivos
para propiedades específicas de compuestos de interés en la industria química,
particularmente en la industria farmacéutica y de materiales poliméricos. Para
desarrollar la metodología de trabajo se utilizó como herramienta la técnica Relación
Cuantitativa Estructura/Propiedad (QSPR) (Quantitative Structure/Property
Relationship), que consiste en relacionar cuantitativamente diferentes parámetros de una
entidad química (por ejemplo una molécula pequeña o un polímero) con una propiedad
bien definida de la misma. Este trabajo se plantea como un estudio interdisciplinario, de
forma tal que la técnica QSPR sea enriquecida con el conocimiento del ensayo de
medición de las propiedades que se buscan predecir y fundamentalmente con los
aspectos físico-químicos involucrados.
La metodología de trabajo se aplicó en una primera instancia a la predicción de
propiedades de drogas y compuestos orgánicos en general y, en una segunda, a
propiedades de materiales poliméricos. Las propiedades que se exploraron vinculadas a
las drogas y compuestos orgánicos fueron algunas de las físico-químicas relacionadas al
comportamiento ADMET (absorción, distribución, metabolismo, excreción y toxicidad)
de los mismos. Estas fueron la absorción intestinal humana (AIH) (Human Intestinal
Absorption) y el pasaje de la barrera hemato-encefálica (BHE) (Blood-Brain Barrier),
ambas esenciales para el desarrollo de nuevos fármacos. Asimismo, se estudiaron los
compuestos orgánicos volátiles (VOCs) (volatile organic compounds) que son gases
emitidos de ciertos sólidos o líquidos. Se predijeron sus coeficientes de distribución
sangre-hígado (log Pliver), que se pueden emplear en la evaluación de riesgos y toma de
decisiones en políticas de salud pública. Por otro lado, con respecto al campo de los
materiales poliméricos se exploraron diferentes propiedades. Una de ellas es una
propiedad térmica, la temperatura de transición vítrea (Tg), la cual se relaciona con el
desempeño mecánico y la procesabilidad del material; las restantes son propiedades
mecánicas derivadas del ensayo de tracción en una dimensión: elongación a la rotura
(Elongation at Break), resistencia a la rotura (Strength at Break) y módulo elástico o
de Young (Tensile Modulus). Estas propiedades mecánicas brindan información
relacionada con la ductilidad, resistencia y rigidez de un material polimérico
respectivamente, y junto con otras definen su perfil de aplicación estructural.
La Tesis se organiza, de modo general, en dos grandes bloques en relación con
el material al cual se aplica la predicción: drogas y compuestos orgánicos volátiles
(compuestos de interés farmacéutico y de salud pública) por un lado, y por el otro,
materiales poliméricos (materiales de interés en la industria química). Esta estructura
obedece a las significativas diferencias moleculares entre los compuestos de trabajo de
los cuales se obtiene la propiedad a predecir, denominada propiedad objetivo o target, y
por lo tanto de aquí surgen también los distintos enfoques con los que se plantearon
cada una de las predicciones.
La contribución original en el área de las drogas y compuestos orgánicos
volátiles fue el desarrollo de nuevos modelos de predicción para las propiedades
previamente mencionadas, mediante un enfoque semi-automático (un método de
selección automática de variables combinado con una selección manual guiada por el
conocimiento experto) que se puede aplicar también para modelar otras propiedades y
otros compuestos. También el aporte del conocimiento físico-químico durante la fase de
modelado conduciendo a modelos más aceptables, ya que son más fáciles de interpretar
y tienden a generalizar mejor a los compuestos de diseño (virtuales), es decir
compuestos aún no sintetizados.
Con relación al campo de los materiales poliméricos, las contribuciones
novedosas fueron generar diferentes modelos para predecir la propiedad térmica y las
propiedades mecánicas nombradas. Se desarrolló un prototipo molecular sintético,
consistente en una estructura trimérica, para representar a los polímeros. Se propusieron
nuevos descriptores para materiales poliméricos mediante un enfoque original de las
cadenas de los polímeros, distinguiendo los fragmentos que corresponden
respectivamente a la cadena principal y a la cadena lateral. Se obtuvo un modelo de
predicción para la Tg enriquecido con el conocimiento físico-químico subyacente del
fenómeno estudiado y se presentó una explicación estructural detallada de los
descriptores del modelo y su relación con la propiedad estudiada. Luego, se validó el
prototipo molecular (trímero) en relación a estructuras más complejas (31 unidades
repetitivas). Con respecto a las propiedades mecánicas, se presentó un set de datos de
trabajo que se recopiló y depuró para polímeros sintéticos a partir de fuentes
disponibles. Se propusieron descriptores: por un lado, nuevos de cadena de polímeros, y
por el otro, parámetros experimentales. Finalmente, se demostró la utilidad de
incorporar información experimental del ensayo de tensión junto con estrategias
estructurales para abordar la predicción, generando así herramientas más inteligentes e
interpretables para el diseño de nuevos materiales con un perfil de aplicación específico. / The goal of this Thesis is to develop predictive computational methods for
specific properties of compounds of interest in the chemical industry, particularly in
pharmaceutical and polymeric materials industry. In order to develop the working
method, the Quantitative Structure/Property Relationship (QSPR) technique was
utilized, which relates quantitatively different parameters of an entity (e.g. a molecule or
polymer) with an own well-defined process, such as a property. This work is planned as
an interdisciplinary study, with the aim of improving the QSPR technique by means of
physicochemical comprehension and the knowledge of target property measurement
test.
Firstly, the method was applied to predict properties of drugs and general
organic compounds and, secondly, to predict polymeric materials properties.
Physicochemical properties related to the ADMET (absorption, distribution,
metabolism, excretion and toxicity) behavior of drugs and organic compounds were
explored. These were the Human Intestinal Absorption (HIA) and the Blood Brain
Barrier (BBB) penetration, both essential for drug development. Furthermore, the
volatile organic compounds (VOCs) were studied, which are gases emitted from certain
solids or liquids. Their blood-to-liver partition coefficients (log Pliver) were predicted; it
can be applied to risk assessment and decision making in public health policies.
Regarding to the polymeric materials field, several properties were studied. One of them
is a thermal property, the glass transition temperature (Tg), which is related to the
processability and material mechanical performance; the remaining ones are tensile
properties: elongation at break, strength at break, and tensile modulus. These
mechanical properties provide information related to the ductility, strength, and stiffness
of a polymeric material, respectively and, along with other ones, define its structural
application profile.
This Thesis can be broadly divided into two main categories, according to the
material that prediction is performed: drugs and volatile organic compounds
(compounds of interest in pharmaceutical industry and public health) on the one hand,
and polymeric materials (materials of interest in the chemical industry) on the other.
This structure is due to significant molecular differences between the working
compounds (organic and polymeric materials) from which the property to predict is
obtained (target property), and therefore to the different approaches whereby each
prediction was addressed.
The original contribution in the drugs and volatile organic compounds field was
the development of new predictive models for the aforementioned properties, using a
semi-automatic approach (an automatic-variable-selection method combined with a
knowledge-aided-manual selection) that can also be applied so as to model another
properties. Moreover, during the modeling phase, the contribution of the physicalchemical
knowledge led to acceptable models since they are easier to interpret and tend
to better generalize design compounds (virtual), i.e. not-yet-synthesized compounds.
Regarding the polymeric materials science, the generation of different models
for predicting the already mentioned thermal property and the mechanical properties
was a novel contribution. A molecular prototype, consisting of a trimeric structure, was
used in order to represent the polymers. New descriptors were proposed for polymeric
materials by means of a polymer chains approach, the main and side chain. A prediction
model for Tg was obtained, enriched by the underlying physicochemical knowledge
from the studied phenomenon, and a detailed structural explanation of the model
descriptors and its relation to the studied property was presented. Afterwards, the
molecular prototype (trimer) was validated against to more complex structures (31
repeating units). With respect to tensile properties, a tailor-made dataset was presented.
Several descriptors were proposed: new ones of polymer chain, and alternatively,
experimental parameters. Finally, we demonstrated the usefulness of considering
experimental information from the tensile test along with structural strategies to tackle
the prediction, thereby more intelligent tools for the design of new materials with a
specific application profile are provided.
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Fractura de compuestos polipropileno-talcoVelasco Perero, José Ignacio 01 July 1996 (has links)
La investigación realizada en esta tesis se ha centrado en la caracterización de la fractura de materiales compuestos por una matriz de polipropileno homopolímero isotáctico y diferentes fracciones de partículas laminares de talco. Estos materiales se emplean en la actualidad para la fabricación de piezas por inyección, especialmente en el sector de automoción. Por extrusión de doble tornillo se prepararon dos series de materiales conteniendo diferentes fracciones de talco disperso, el cual fue previamente tratado con agentes de acoplamiento de tipo silano organofuncional para inducir adhesión en la interfase. Se preparó una serie equivalente con talco sin tratar con fines comparativos. Las probetas para los ensayos se obtuvieron mediante moldeo por inyección. Además de caracterizar térmica y mecánicamente dichos materiales, se ha estudiado la influencia del porcentaje de partículas, del grado de adhesión en la interfase, y de la velocidad de solicitación, sobre los valores de la tenacidad y energía de fractura, y se han identificado los micromecanismos responsables de su deformación y fractura. Los resultados obtenidos se discuten asimismo sobre la base de las características morfológicas y microestructurales observadas. / The investigation was focused on the characterization of the fracture of plastic materials made up of isotactic polypropylene (homopolymer) containing different fractions of lamellar talc particles. Because of their rigidity and low cost, these materials are used at the present time for the manufacture of injection-molding parts, especially for the automobile sector. Different fractions of talc were dispersed into the polypropylene matrix by using a co-rotating twin-screw extruder. Two series of composites were prepared with different fractions of both untreated and silane-treated talc. The surface treatment of the talc with organofunctional silane was previously performed in order to promote better interfacial adhesion in the composite. Standard (ASTM) test specimens were prepared by injection-molding. The composites were characterized thermally and mechanically. The influence of the talc percentage, the adhesion degree at the interface and the loading rate on the fracture toughness values was also studied. The micromechanisms responsible for the material deformation and crack propagation could also be identified. The obtained results are discussed on a basis of the morphological and microstructure characteristics.
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Demanda de dinero y estacionalidad en el mercado monetario.Rodríguez, Gabriel 10 April 2018 (has links)
El presente documento analiza las propiedades de integración y cointegración a la frecuencia cero o de largo plazo y a diferentes frecuencias estacionales, de dos agregados monetarios (M1 y M2) y un conjunto de series económicas consideradas como determinantes de la demanda de dinero. La metodología empleada hace uso de los conceptos de integración y cointegración estacional desarrollados por HHGY (1990) y EGHL (1993). Los resultados apoyan la existencia de raíces unitarias a la frecuencia cero o de largo plazo para todas las variables analizadas. La integración a otras frecuencias no es encontrada para los dos agregados monetarios considerados (Ml y M2). La prueba de cointegración a la frecuencia cero apoya la estacionariedad de los residuos de manera más concluyente para el agregado M2. Una similar conclusión se obtiene tomando en consideración las pruebas de estabilidad del MCE así como la estabilidad del parámetro de corrección de error.
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OBTENCIÓN DE INGREDIENTES FUNCIONALES PARA LA FORMULACIÓN DE ALIMENTOS ENRIQUECIDOS CON EXTRACTOS VEGETALES. INFLUENCIA DEL TRATAMIENTO DE CONSERVACIÓN SOBRE ALGUNOS COMPUESTOS BIOACTIVOSHernández Carrión, María 19 December 2015 (has links)
La presente tesis doctoral se centra en la obtención de nuevos ingredientes ricos en
compuestos bioactivos a partir de tejidos vegetales (caqui y pimiento) sometidos a
distintos tratamientos de conservación como las altas presiones hidrostáticas (APH) y
la pasteurización, con la finalidad de formular nuevos alimentos funcionales.
Se estudió el efecto de un tratamiento específico de APH (200 MPa/6 min/25 ºC) y
otro de pasteurización (70 ºC/15min) sobre la estructura y el contenido en algunos
compuestos bioactivos del caqui. Tanto las APH como la pasteurización causaron
cambios estructurales en el tejido parenquimático, favorecieron la precipitación de
taninos y la formación de células tánicas, lo que podría relacionarse con la pérdida de
astringencia del fruto. Las APH mejoraron la extractabilidad de compuestos
carotenoides y mantuvieron las propiedades antioxidantes del fruto. Esta técnica
podría ser una alternativa al tratamiento de pasteurización convencional. Asimismo el
caqui tratado por APH podría ser empleado en la formulación de nuevos alimentos
funcionales, tales como bebidas lácteas enriquecidas con caqui.
Las nuevas bebidas lácteas, con idéntico contenido en carotenoides, se formularon
haciendo uso de caqui no tratado, sometido a APH y pasteurizado; y tres matrices
lácteas diferentes: leche entera, semi-desnatada y desnatada. Las bebidas elaboradas
con caqui tratado por APH presentaron unas adecuadas propiedades reológicas ya
que ni gelificaron como las elaboradas con caqui no tratado, ni sedimentaron como
las formuladas con caqui pasteurizado. Los consumidores percibieron las nuevas
bebidas lácteas enriquecidas con caqui como bebidas altamente antioxidantes. Las
que más gustaron fueron las elaboradas con caqui tratado por APH
independientemente del tipo de leche utilizada y las elaboradas con caqui no tratado y
leche entera. Por tanto, el tratamiento por APH permite formular bebidas lácteas
enriquecidas con caqui con alto valor nutricional, variable contenido graso y elevada
aceptabilidad independientemente de la estacionalidad del fruto.
Por otro lado, se cuantificaron y localizaron algunos compuestos bioactivos y se
determinaron algunas propiedades fisicoquímicas en tres tipos de pimiento: rojo,
verde y amarillo. El contenido en compuestos bioactivos de cada tipo de pimiento
estuvo condicionado por su estructura. El tipo de pimiento más adecuado para
obtener extractos ricos en compuestos carotenoides sería el rojo, mientras que el
amarillo sería apropiado para obtener extractos ricos en compuestos fenólicos con
elevada actividad antioxidante. Por último, si se pretende obtener extractos con
elevado contenido en fibra dietética el más adecuado sería el pimiento verde.
Se estudió el efecto de diferentes tratamientos de APH (100, 200, 300 y
500 MPa/15 min/25 ºC) y de un tratamiento de pasteurización (70 ºC/10 min) sobre
la estructura de pimiento rojo. Además, se determinó el efecto de dichos tratamientos
sobre el contenido en algunos compuestos bioactivos y textura. Tanto las APH como
la pasteurización provocaron cambios microestructurales, aunque los tratamientos que
menos impacto tuvieron fueron las APH a 500 MPa y la pasteurización. Estos
tratamientos fueron a su vez los que menos afectaron al contenido en compuestos
bioactivos y textura del pimiento rojo. Las APH podrían ser una alternativa a la
pasteurización convencional dado que el contenido en compuestos bioactivos y la
textura fue similar en ambos casos. Asimismo, podrían desarrollarse nuevos alimentos
funcionales mediante el uso de tejido de pimiento rojo sometido a APH a 500 MPa
y/o pasteurización.
Las modificaciones microestructurales causadas en el tejido de pimiento rojo como
consecuencia de la aplicación de APH y pasteurización, provocaron variaciones en los
parámetros morfométricos y de textura de la imagen. La dimensión fractal de textura,
el contraste, el momento de diferencia inversa y la entropía fueron parámetros de
textura apropiados para caracterizar el efecto de las APH y la pasteurización sobre la
textura de pimiento rojo. El daño celular causado por los tratamientos de
conservación se observó mejor a escalas bajas.
Para el desarrollo de las nuevas salsas bechamel enriquecidas con pimiento rojo se
emplearon dos tipos de almidón de maíz (nativo y modificado) a dos concentraciones
diferentes (4 y 6 g/100 g) y diferentes cantidades de pimiento (0, 5 y 15 g/100 g). Se
estudiaron sus propiedades reológicas, microestructura y características sensoriales. El
efecto de la incorporación de pimiento sobre las propiedades reológicas dependió del
tipo de almidón utilizado. Las salsas presentaron una considerable auto-fluorescencia
intrínseca debido al elevado contenido en carotenoides del pimiento. Las salsas que
más gustaron a los consumidores fueron las elaboradas con almidón modificado, más
cremosas y consistentes. Los consumidores las encontraron beneficiosas para la salud
ya que el pimiento rojo proporciona antioxidantes y valor nutricional y mejora el
sabor de la salsa. Así, sería posible formular nuevas salsas bechamel, funcionales,
cremosas, con alto valor nutricional, elevada aceptabilidad, buenas propiedades
reológicas y estabilidad con pimiento y almidón modificado. / Hernández Carrión, M. (2014). OBTENCIÓN DE INGREDIENTES FUNCIONALES PARA LA FORMULACIÓN DE ALIMENTOS ENRIQUECIDOS CON EXTRACTOS VEGETALES. INFLUENCIA DEL TRATAMIENTO DE CONSERVACIÓN SOBRE ALGUNOS COMPUESTOS BIOACTIVOS [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/48482 / TESIS
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