Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
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Ítem Texto completo enlazado Modelo prolab: Plan de negocio para la implementación de una planta de alginato de sodio(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-01-20) Falconi Manrique, Sheilla Ivonne; Romero Alegría, Mirza Milagros; Clausen Olivares, Mariela Milagros; Zuñiga Montes, José Antonio; López Orchard, Sergio AndrésSe identificó una oportunidad de negocio en el sector odontológico e industria alimentaria de Lima Metropolitana y Callao, como es la enorme necesidad insatisfecha de los miles de clientes y millones de usuarios debido al tiempo de espera prolongado y el incremento de precios del alginato importado. Este mercado tiene un potencial de crecimiento del 3% anual según proyecciones del Ministerio Economía y Finanzas MEF, esto representa un potencial 2,8 millones usuarios cuyo importe estimado en ventas para el primer año es de US$ 677mil dicho monto representa el 10% del mercado potencial capturado por nuestro modelo de negocio. El presente trabajo de investigación propone elaborar un modelo de negocio para obtener alginato de sodio a partir de algas pardas de tipo Macrosystis proveniente del litoral de Marcona Perú. Dicho producto único en características y beneficios de bajo costo y mejor calidad valorado por los clientes. Según encuesta realizada el 95% de los clientes afirma que compraría nuestro producto en caso estar disponible. Para lo cual nuestra estrategia e implementación de marketing se distingue por su propuesta única en ventas como es la habilidad para proveer el producto a sus clientes más rápidamente que cualquiera de sus competidores. El modelo de negocio requiere una inversión de US$ 450mil para la construcción equipamiento y capital de trabajo de la planta de alginato en Marcona, puesta en marcha el modelo de negocio propone ofrecer una rentabilidad del 32% a los acreedores e inversionistas. Dichos inversionistas podrían recuperar su inversión en tres años a través de los flujos de caja libre generado por el negocio cuyo resultado medido a través del valor actual neto VAN es de US$ 842mil a un costo promedio ponderado WACC del 10.3%. El modelo de negocio propuesto tiene un impacto positivo en los objetivos de desarrollo sostenible ODS N° 8,13 y 14 con un valor actual neto social de US$ 618mil a una tasa de descuento social de 8%.Ítem Texto completo enlazado Modelo prolab: Sprint Algae, propuesta para la producción de harina de microalgas para el desarrollo sostenible del sector acuícola(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-08-19) Carrasco Castro, Jhon Rose; Oyolo Lobo, Lidia; Torres Caceres, Omar; Marquina Feldman, Percy SamoelEn el presente documento se elabora el plan de negocio de Sprint Algae, el cual consiste en la Producción de harina de microalgas como insumo en la preparación de alimento balanceado, para el desarrollo sostenible de la industria acuícola. La harina de microalgas será obtenida de la Spirulina (Arthrospira Platensis), la cual es una especie de alga muy apreciada debido a su alto contenido proteico y prebióticos, ideal como complemento alimenticio en la industria de alimentos, que en nuestro caso se centrará en la industria acuícola, siendo nuestro producto un elemento sustituto como alternativa al uso de la harina de pescado, en la producción del alimento balanceado. Nuestra propuesta de valor surge ante la necesidad que vienen teniendo los empresarios del sector acuícola que buscan opciones de alimentos balanceados de calidad y a un menor precio para optimizar su productividad. Nuestra propuesta de valor busca ser una alternativa a la dependencia que tienen los productores de alimento balanceado de la harina de pescado, la cual actualmente tiene precios elevados y baja disponibilidad debido a que el mayor volumen de la producción peruana es destinado para exportación a países asiáticos principalmente, generando con esto una demanda insatisfecha de harina de pescado de calidad para el mercado interno. Asimismo nuestra propuesta se diferencia por el uso de sistemas de producción innovadores que usan recursos renovables como materia prima y reducen el CO2 del aire protegiendo el medio ambiente y asegurando la sostenibilidad del negocio. Para la realización de este plan de negocio estratégico se efectuó un diagnóstico situacional de la industria, y de la propuesta de valor que actualmente se ofrece; para esto se identificaron las necesidades de los clientes a través de entrevistas, cuyos resultados nos guiaron durante la definición y el diseño de nuestro producto, con lo cual buscamos que nuestra propuesta de valor sea diferenciada en comparación con la oferta actual, siendo así nuestra propuesta más competitividad y única en el mercado actual. Finalmente, se ha estimado para el negocio una inversión inicial total de US$ 3,120,670, y según los resultados del análisis económico y financiero se obtuvo un VANE de US$ 561,869 (S/ 2,163,197) con una TIRE de 17.40% (5 años), valores que reflejan la rentabilidad y viabilidad del negocio.Ítem Texto completo enlazado Desarrollo de electrolito polimérico para paneles fotovoltaicos a partir de la carragenina(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-08-17) Alvarez Laura, Ricardo Andres; Torres García, Fernando GilbertoLos biopolímeros se han utilizado recientemente para el desarrollo de electrolitos poliméricos, que encuentran aplicaciones en celdas fotovoltaicas del tipo DSSC o celdas de Gräetzel, y han significado una alternativa para la conversión de energía solar a energía eléctrica. El presente trabajo se enfoca en el desarrollo de un electrolito polimérico que tiene como base al biopolímero carragenina y como aditivos, la sal NH4I y el plastificante glicerol, con el fin incrementar la conductividad iónica. La metodología consistió en la extracción de la carragenina a partir de las algas del litoral peruano y la incorporación de los aditivos. Los electrolitos se fabricaron en forma de films para proceder a ser ensayados. Los ensayos se dividieron en: ensayos de espectroscopia de impedancia electroquímica, y caracterización morfológica, estructural, térmica y mecánica. Los ensayos espectroscopia infrarroja (FTIR) confirmaron la presencia de grupos carboxilos que a su vez confirman la formación de carboximetil carragenina, una modificación de la carragenina para incrementar su conductividad. De la misma manera se confirma la estabilidad térmica en el rango de temperatura apropiada de los films para su trabajo en una celda DSSC. De las pruebas de impedancia electroquímica se pudo evaluar la conductividad iónica, comprobando que la sal yoduro de amonio (NH4I), y el plastificante glicerol, incrementan la conductividad de la carboximetil carragenina, logrando una conductividad máxima de 5.31x10-4 S/cm, es decir de 4 órdenes de magnitud mayor al valor de conductividad original de la carragenina. Además, se ensambló una celda fotovoltaica prototipo usando el electrolito basado en carboximetil carragenina con NH4I al 25% y glicerol al 25%. El voltaje registrado para dicha celda dio un valor de 0.893 V. Por tanto, se concluye que los compuestos en base a carragenina tienen la capacidad de formar films. Así mismo, se ha concluido que la carboximetilación de la carragenina y la adición de sales y plastificante, permite obtener electrolitos poliméricos con un mayor valor de conductividad iónica en comparación a la carragenina pura. Lo cual indica que dichos materiales pueden ser empleados en la fabricación de celdas fotovoltaicas del tipo DSSC.Ítem Texto completo enlazado Formación y caracterización de partículas de quitosana y alginato para encapsulamiento de agentes antioxidantes(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-08-07) Córdova Mariño, Diego Andrés; Nakamatsu Kuniyoshi, JavierExisten diversos tipos de biopolímeros presentes en la naturaleza que por lo general son biocompatibles y biodegradables como es el caso del alginato de sodio. Algunos incluso presentan propiedades antibacterianas como la quitosana que proviene de la quitina, presente en el exoesqueleto de los crustáceos e insectos. Asimismo, existen productos naturales que, por su composición química, presentan propiedades antioxidantes, por ejemplo, el aceite de oliva o el aceite de sacha inchi. Este último proviene de las semillas del fruto del sacha inchi autóctono de la región amazónica en Sudamérica. Por otro lado, se sabe que la microencapsulación es un proceso mediante el cual un gas, líquido o material sólido se rodea y queda encerrado por una pared polimérica porosa que contiene una sustancia activa y de esta forma se protege y se aísla del entorno para, posteriormente, liberarlo según sea necesario. El presente trabajo estudió la formación de microcápsulas de quitosana y alginato para encapsular compuestos antioxidantes provenientes de distintos tipos de aceites como el de soya, de oliva y de sacha inchi. Se formaron emulsiones de cada aceite a analizar y se varió la cantidad de surfactante. Se estudió la estabilidad de las emulsiones por un periodo de un mes. Luego, se caracterizaron por medio de la técnica ATR-FTIR. Posteriormente, se analizó la eficiencia de la encapsulación y su liberación con respecto al tiempo. Por último, se analizó la actividad antioxidante que presentaban los aceites, los polímeros y las microcápsulas por medio de una técnica de transferencia de electrones (ABTS).Ítem Texto completo enlazado Caracterización de nanomateriales compuestos con matriz de carragenina reforzados con óxido de grafeno, nanotubos de carbono y nanopartículas de origen biológico(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-06-18) Ortecho Luna, David Amador; Torres García, Fernando GilbertoLa utilización de biopolímeros en reemplazo de los polímeros tradicionales sintéticos es una necesidad creciente en todos los campos de la industria. La carragenina es un polisacárido que se extrae de las algas, por lo que se considera una alternativa a tomar en cuenta ya que es un material abundante, económico y biodegradable. El objetivo principal de esta tesis es desarrollar y caracterizar nanocompuestos a partir de una matriz de carragenina con diversos nanorefuerzos tales como óxido de grafeno y nanotubos de carbono de pared simple y múltiple. Las películas obtenidas se caracterizarán estructural, térmica, morfológica y mecánicamente. Para cumplir con lo trazado en el objetivo principal, en primer lugar se procedió a hacer una revisión del estado del arte, presentando los fundamentos básicos para el desarrollo de nanocompuestos, describiendo las generalidades de la carragenina, el óxido de grafeno y los nanotubos de carbono, así como también los procesos más conocidos de síntesis de nanocompuestos. Se procedió a extraer el biopolímero de las algas y luego se elaboraron los nanocompuestos de tres tipos diferentes: los reforzados con óxido de grafeno, nanotubos de carbono de pared múltiple y nanotubos de carbono de pared simple. Cada tipo de nanocompuesto fue preparado con tres porcentajes de peso de refuerzo: 1%, 3% y 5%. Todas las películas fueron sometidas a difractómetría de rayos X, espectroscopía de infrarrojo con transformada de Fourier, termogravimetría, calorimetría de barrido diferencial, microscopía electrónica de barrido y de fuerza atómica, y a ensayos de tracción. Los resultados obtenidos demuestran una buena interacción entre la matriz y los refuerzos, ya que las propiedades estructurales de la matriz no se ven afectadas por la presencia de nanopartículas. Las propiedades térmicas se mantienen estables ya que no existen cambios considerables en la temperatura de degradación térmica ni en la de transición vítrea, sin embargo se observa una mayor cantidad de masa remanente luego de la pirolisis de la matriz cuando esta se encuentra reforzada con los refuerzos estudiados. Las pruebas de microscopía muestran una correcta dispersión de los refuerzos a lo largo de todas las muestras por lo que se puede asegurar que el proceso de obtención de los films ha sido efectivo. Las pruebas mecánicas ofrecen notables resultados, ya que se observan mejorías considerables en todos los casos analizados. La resistencia a la tracción aumentó hasta en un 93.29% para los nanocompuestos reforzados con óxido de grafeno, y el módulo de elasticidad se elevó en un 573.11% en el caso de los nanocompuestos de nanotubos de carbono de pared simple. Las mejores propiedades mecánicas se encontraron al 5% de refuerzo en todos los casos.Ítem Texto completo enlazado Evaluación de la estabilidad del EPA contenido en el aceite extraído de la microalga Nannochloropsis Oceánica(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-04-26) Allca Castillo, Yenny Maribel; Robles Caycho, Juana Rosa MaríaEl presente trabajo de investigación, se realizó con el fin de estudiar la estabilidad oxidativa del EPA en el tiempo del aceite extraído de la especie Nannochloropsis oceanica. Se comparó la eficiencia de extracción del aceite a partir de la biomasa seca por dos métodos, uno en frio y otro en caliente, para contrastar la importancia del empleo de un método en frio, que permitiría una mejor extracción de carotenoides y la preservación de otros antioxidantes. Se evaluó determinando el rendimiento del método de extracción y el contenido de ácidos grasos presentes, confirmando que el método en frio, es más adecuado para un análisis de estabilidad. Se analizó cualitativamente su capacidad antioxidante total por voltametría estimando la señal característica de los carotenoides para la muestra. Se analizó el efecto del β-caroteno en la muestra, para lo cual se realizó adiciones sucesivas de estándar y se observó su influencia positiva en la capacidad antioxidante total. A la matriz se le realizó un test de almacenamiento a 37°C, por lapsos de tiempo de 0, 3, 6, 9, 12, 15 días, en los cuales se le realizó los análisis respectivos de cuantificación de EPA por GC, evaluación del contenido de β- caroteno por HPLC, un análisis cualitativo de la capacidad antioxidante total por voltametría y determinación del índice de peróxido. Los estudios que se realizaron en los carotenoides por las técnicas de HPLC y voltametría, por presentar contenido muy bajo en la matriz, no mostraron señales significativas. Para el estudio de estabilidad oxidativa del EPA en el tiempo, se analizó como variable de estudio la concentración del EPA respecto al análisis del índice de peróxido, mediante un análisis de correlación observando que existía una alta correlación inversa entre las dos metodologías. Esto indicaría que el análisis de índice de peróxido sería un buen indicador de la estabilidad del EPA en la matriz.Ítem Texto completo enlazado Extracción y caracterización del alginato de sodio procedente del alga parda Macrocystis sp.(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-12-07) Ayarza León, Jorge Luis; Nakamatsu Kuniyoshi, JavierLas algas son consideradas como una de las fuentes sostenibles de biomasa más prometedoras. Son capaces de producir y almacenar una gran cantidad de biomoléculas de importancia como potenciales combustibles, alimentos para seres humanos y animales, fármacos y aditivos para alimentos, productos agroindustriales, cosméticos e incluso para tratamiento de aguas. El mar, los ríos y los lagos del Perú constituyen el hábitat de muchas especies de algas. El alginato es un polisacárido lineal compuesto de unidades de las sales de los ácidos carboxílicos β-D-manurónico (M) y α-L-gulurónico (G); y se encuentra presente en gran cantidad en la matriz extracelular de las algas marinas pardas de la clase Phaeophyceae. En la actualidad, el alginato se extrae en diversas partes del mundo de una gran variedad de especies de algas. La utilidad del alginato a nivel académico e industrial es variada, sus usos comunes incluyen: aglutinante en tintes para textiles, agente espesante o estabilizante en mezclas alimenticias, matriz para inmovilizar y transportar agentes biológicos o catalíticos, fabricación de fibras antibacterianas y hemostáticas, etc. En el presente trabajo se estudió el alginato obtenido del alga Macrocystis sp., una especie endémica del Perú. En primer lugar, se optimizó el proceso de obtención del alginato, el cual contempló tres procedimientos: un pre-tratamiento, una extracción y una purificación. Previamente, el alga se separó en tres partes, según su morfología: hojas, bulbos y tallos. El pre-tratamiento del alga óptimo consistió en un lavado con una solución acuosa de hipoclorito de sodio NaOCl 0,5 % por 30 min. La extracción óptima se consiguió con una solución acuosa de carbonato de sodio en proporción molar 1:1 de Na2CO3 a alginato, a 80 ºC por 2 h. Finalmente, se propuso un método alternativo de purificación, el cual consistió en una precipitación del extracto crudo de alginato en 2-propanol, seguido de la disolución del extracto crudo y seco en una solución acuosa de EDTA 5 mM, una centrifugación, una filtración con membrana, un proceso de diálisis en agua y un secado por liofilización. En segundo lugar, se realizó un análisis químico del producto final para determinar la composición y estructura del alginato. Por espectroscopía 1H-RMN se determinó los valores de ratio M/G y la longitud promedio en número de los bloques-G sin considerar las triadas –MGM– (NG>1). El ratio M/G promedio fue 1,75, indicando así una composición de 64 %de unidades manuronato y 36 % de guluronato. No se observó una diferencia significativa en el ratio M/G entre los extractos de las tres partes del alga, sin embargo, el alginato de los tallos y bulbos contenía cadenas de guluronatos más largas que el de las hojas. Por otro lado, la espectroscopía FT-IR permitió verificar los grupos funcionales del alginato y estimar el ratio M/G. Se determinó que las mediciones por FT-IR eran comparables a las de RMN, y por lo tanto servirían para controles rutinarios de la caracterización del alginato. En tercer lugar, se realizó un análisis de masa molar del alginato por viscosimetría capilar y GPC. Con la viscosimetría capilar, se determinó que la masa molar promedio en viscosidad del alginato fue de aproximadamente 320 kDa. El análisis por GPC mostró que los extractos de las tres partes del alga tenían la misma distribución de masas molares, con un Mp promedio de 330 ± 20 kDa relativo a estándares de PEO. Además, se determinó que el PDI promedio es 5,094 ± 0,201, lo cual indica una distribución bastante dispersa. Finalmente, se realizó un estudio morfológico del ácido algínico, alginato de sodio y sus derivados de calcio y cobre por microscopía electrónica de barrido (SEM); y un estudio de la degradación del alginato en medio alcalino asistida por microondas. Adicionalmente, se incluyó un análisis del residuo del pre-tratamiento del alga, puesto que se consideró la posibilidad de encontrar un polisacárido denominado fucoidan, el cual es de interés académico y comercial.