Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
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Ítem Texto completo enlazado Estudio de la diversidad de semillas y ácidos grasos de Plukenetia huayllabambana y Plukenetia volubilis (Sacha inchi) de la amazonía peruana(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-05-26) Quispe Jacobo, Fredy Enrique; Cosio Caravasi, Eric GabrielEl 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.Ítem Texto completo enlazado Characterization of maintenance industrial alkyd resins prepared with Plukenetia volubilis L. oil.(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-08-11) Hadzich Girola, Antonella; Flores Merino, Santiago EleodoroIn this doctoral thesis, alkyd resins synthesized with high unsaturation renewable plant sources and polyols with different functionalities were characterized. Alkyds are synthetic resins modified with vegetable oils, whose level of unsaturation provides the resin the ability to cure in air without using a catalyst. Oil sources with high content of fatty acids and elevated concentration of double bonds are preferred in the surface coating field as they increase the crosslinking density of alkyd resins, forming a continuous film that acts as a barrier against corrosive species. In the present work, Sacha inchi oil, a Peruvian low cost agricultural feedstock, was used due to its high content of unsaturated fatty acids and its similarity to linseed oil’s composition, a drying oil widely used in the coating industry. This commercial oil was used also for comparative purposes. Glycerol and pentaerythritol, polyols with dissimilar levels of crosslinking, were used for resin manufacturing. The use of a multifunctional polyol such as pentaerythritol sought to increase branching and promote the obtainment of high solid alkyds with better film properties and weathering resistance. This study focuses on comparing the effect of the polyol and oil/fatty acid type on alkyd’s physical properties such as colour, density, viscosity, and thermal stability, and film coating’s performance (drying, hardness, chemical resistance). FT-IR, One- (1D) and two-dimensional (2D) 1H- and 13C-NMR spectroscopy were performed for alkyd structural verification. Curing process was also evaluated by a standard proceeding and Raman spectroscopy. The oxidative crosslinking time tendency was corroborated by the quartz crystal microbalance (QCM) technique. This technique has been recently applied for resin characterization and proves to be a useful tool for monitoring more precisely curing stages. Gel permeation chromatography was also carried out to characterize the molecular weight distribution and dispersity of alkyds. The protective capacity of oil-based resin films on aluminium substrates was studied by Electrochemical Impedance Spectroscopy. Moreover, the anticorrosive behaviour of primers prepared with the most representative synthesized oil-based resins was verified by accelerated corrosion tests. In general, the performance of the Sacha inchi-based alkyd resins was found to be comparable to an alkyd resin prepared with linseed oil. Accelerated weathering tests showed that the mixture of pentaerythritol and Sacha inchi oil improves properties of alkyd resins and enhances the anticorrosive performance of alkyd primers. From this study, it can be concluded that Sacha inchi oil and fatty acids extracted from it have the necessary characteristics to be used as raw materials for the production of alkyd resins. The exploitation of a Peruvian non-traditional vegetable oil as a raw material in a new sector of the economy could generate direct or indirect income in the production chain collaborating with the development of the Amazon region and improving the competitiveness of the Peruvian market worldwide.Ítem Texto completo enlazado Síntesis y caracterización de resinas alquídicas de alto contenido de sólidos a partir del aceite de sacha inchi(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-03-19) Toledo Rodríguez de Meléndez, Claudia Mercedes; Flores Merino, Santiago EleodoroLas resinas alquídicas son poliésteres insaturados de aceite modificado y su producción actual cubre más del 70% de la demanda para recubrimientos poliméricos destinados a la obtención de pinturas, adhesivos, lacas y otros. En el caso de las pinturas, se viene restringiendo a nivel mundial el contenido de solventes, un ejemplo es el parlamento Europeo que, desde 2004, legisla para disminuir las emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COVs) al ambiente. Por ello, la industria de pinturas viene desarrollando tecnología de altos sólidos como en el caso de las resinas alquídicas de baja viscosidad que requieren menor uso de solventes para ser formuladas, manipuladas y aplicadas. El presente trabajo de investigación tiene como objetivo sintetizar y caracterizar resinas alquídicas con baja viscosidad lo que equivale a decir pinturas con reducido contenido de solventes, menor al 30% p/p. Con este fin, fueron sintetizadas siete tipos de resinas de cadena media por el método de alcohólisis-esterificación, a partir de aceite y ácido grasos de sacha inchi y linaza, empleando como polioles, trimetilolpropano (TMP) y pentaeritritol (PE) y como poliácido, el anhídrido ftálico (AF). Las resinas a base de aceite sacha inchi fueron sintetizadas con distintas proporciones de TMP/PE mientras que las resinas a base de aceite linaza y ácidos grasos, fueron sintetizadas a una sola proporción TMP/PE con fines comparativos. La caracterización fue realizada empleando resinas al 90% en sólidos (10% de solvente (p/p). Se evaluaron las propiedades fisicoquímicas de las resinas en estado líquido y como películas secas y curadas. Así mismo, se estudió la influencia de variación de composición de TMP, y se comparó el uso de ácidos grasos y aceites como materias primas para la síntesis de las resinas alquídicas. El incremento de TMP en resinas alquídicas base aceite de sacha inchi, aumentó su tendencia a bajar viscosidad, oscurecer, mejoró su estabilidad térmica y disminuyó los tiempos de secado. Las resinas sintetizadas con ácidos grasos presentaron baja viscosidad, menores tiempos de secado y mejor estabilidad térmica en comparación con sus respectivos aceites y finalmente, los ensayos de FTIR, RMN 1H y 13C confirmaron la obtención de las resinas alquídicas.Ítem Texto completo enlazado Síntesis y caracterización de resinas alquídicas largas en aceite de sacha inchi (Plukeneteia volubilis L.) aplicadas para pinturas artísticas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-09-16) Verde Ramirez, Elizabeth Liz; Flores Merino, Santiago EleodoroLa presente tesis trata sobre la síntesis y caracterización de resinas alquídicas largas, usando como materia prima el aceite de sacha inchi (70 % w/W). Las resinas fueron sintetizadas por poliesterificación con pentaeritritol y anhídrido ftálico o ácido isoftálico, mediante dos métodos; alcoholisis y acidólisis. Resinas alquídicas largas en aceite de linaza fueron sintetizadas por ambos métodos para fines comparativos. Fueron evaluadas propiedades fisicoquímicas de las resinas, tales como el número ácido, viscosidad, densidad y color. Además, la obtención de las resinas alquídicas se confirmó mediante técnicas espectroscópicas de FTIR y 1H-RMN. Las resinas sintetizadas fueron aplicadas sobre vidrio y lienzo, y se estudió la influencia de la concentración del secante superficial de cobalto, sobre el tiempo de secado. Por último, las propiedades térmicas de las resinas alquídicas obtenidas fueron estudiadas mediante análisis termogravimétrico. Los resultados muestran que las resinas alquídicas largas en aceites de sacha inchi y linaza presentan propiedades fisicoquímicas similares. Sin embargo, se observa un efecto favorable del ácido isoftálico sobre el número ácido, la viscosidad y el color de las resinas, frente al anhídrido ftálico. Las resinas alquídicas largas en aceite de sacha inchi presentan colores más claros que sus similares a base aceite de linaza. Las películas que se obtienen a partir de las resinas sintetizadas presentan similares tiempos de secado. Las resinas a base de sacha inchi presentaron ligera mayor estabilidad térmica que las resinas a base aceite de linaza.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 Síntesis y caracterización de resinas alquídicas a partir del ácido graso vegetal proveniente del sacha inchi (plukenetia volubilis)(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-01-15) Flores Lima, Artemio; Flores Merino, Santiago EleodoroEl presente trabajo de investigación tuvo como finalidad el estudio de la síntesis y caracterización de las resinas alquídicas a partir del ácido graso vegetal, proveniente del sacha inchi (plukenetia volubilis). En la actualidad, el aceite de mayor uso y de gran demanda para aplicaciones industriales es el aceite de linaza, debido a que presenta un elevado grado de ácidos poliinsaturados, brindándole buenas propiedades secantes a las resinas por ello se busca alternativas con alta eficiencia tal como el aceite de sacha inchi, que presenta en su composición un elevado grado de ácidos poliinsaturados, reportando un valor de índice de iodo de 189, considerado como aceite secante y capaz de formar películas secas y duras. Para la formulación de estas resinas alquídicas se determinó el punto gel, mediante el método de funcionalidad del sistema y el cálculo del número ácido. Se sintetizaron dos tipos de resina: una de cadena corta, con un 40% en peso de aceite y otra, de cadena mediana, con un 54% en peso del aceite. Para ambos casos se compararon sus propiedades con resinas alquídicas sintetizadas con aceite de linaza. Las resinas alquídicas en base al aceite de sacha inchi presentaron una mejor retención de color (valores menores a 3 en la escala Gardner), además de tener menor tiempo de secado y una dureza de película similar a las resinas alquídicas sintetizadas con el aceite de linaza. Las resinas de sacha inchi tuvieron modificaciones de un máximo de 4% en peso del anhídrido ftálico por el anhídrido maleico. Esta modificación le dio a la resina una mayor reactividad, debido a los enlaces insaturados, obteniendo mejores tiempos de secado. Los ensayos realizados por espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), mostraron enlaces esteres que demostraron la formación del poliéster tanto para las resinas alquídicas de sacha inchi como para las de linaza. Los ensayos de termogravimetría (TGA) y el análisis térmico diferencial (DTG), determinaron sus propiedades térmicas, sobresaliendo las resinas que contenían en su formulación anhídrido maleico; esto debido a que le brindó un aumento de su densidad de reticulación. Por lo tanto, se demostró que las resinas alquídicas sintetizadas con el aceite de sacha inchi tienen propiedades muy similares a las resinas sintetizadas con el aceite de linaza, incluso mejorando la retención de color, tiempo de secado y estabilidad térmica.