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Examen de grado

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Adriana Blanco

on 25 January 2017

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Estructura de la presentación
Se define como la ciencia o tecnología requerida para lograr que los alimentos estén listos para su transporte, almacenamiento o venta desde el punto de producción.
Introducción: Empacado de alimentos
Desarrollar y caracterizar estructuras basadas en aislado proteico de amaranto con potencial aplicación en el empacado de alimentos.
Objetivo principal
Desarrollo de materiales basados en proteína de amaranto para aplicaciones alimentarias
Q. en A. Adriana de la Paz Blanco Padilla

Dra. Sandra O. Mendoza Díaz
Dra. Amparo López Rubio

Hipótesis
El Aislado Proteico de Amaranto (APA), en combinación con diferentes polisacáridos como pululano, quitosano y nanocristales de celulosa es capaz de generar diferentes estructuras como fibras, películas y nanobiocompositos que pueden emplearse en el empacado de alimentos.
Desarrollo y caracterización de nanofibras electroestiradas de aislado proteico de amaranto (APA) y pululano cargadas con curcumina y galato de epigalocatequina.

Desarrollo y caracterización de una película de APA y quitosano producida por evaporación de solvente.

Desarrollo y caracterización de un nanobiocomposito de APA y nanocristales de celulosa producido por evaporación de solvente y recubrimiento por centrifugación.
Estrategia General
Conclusiones
Resultados
Estrategia General
Objetivo
Hipótesis
Introducción
Funciones
Barlow and Morgan, 2013
Zeph, 2010
Objetivos Específicos
1. Desarrollar y caracterizar fibras electroestiradas de aislado proteico de amaranto y pululano cargadas con curcumina y galato de epigalocatequina.
Resultados
Materiales y métodos
Introducción: Biopolímeros
Materiales y métodos
Resultados
Conclusiones
Obtención de las nanofibras electroestiradas
Caracterización: Morfología
Microscopía confocal con fluorescencia e imágenes de SEM de fibras electroestiradas a partir de las mezclas 50:50 APA:Pul con curcumina.
Espectros ATR-FTIR de nanofibras electroestiradas de las mezclas 50:50 APA:Pul sin carga, con 0.05% y 0.075% de curcumina y el estándar de curcumina.
Fabricación de películas de quitosano
Fabricación de las películas de APA:Quitosano
Perspectivas

Las fibras electroestiradas de APA:Pul mostraron potencial para servir como sistema de liberación de compuestos bioactivos como la curcumina y el EGCG, para preservar su capacidad antioxidante después de un proceso de digestión
in vitro
.

APA y quitosano fueron totalmente compatibles para generar películas además, un mayor contenido de APA mejoró las propiedades mecánicas y disminuyó la transparencia y la solubilidad de las películas.

Los nanocristales de celulosa funcionan adecuadamente como material de refuerzo en películas de APA fabricadas por revestimiento por centrifugación (spin-coating) y evaporación de solvente (casting).

Fibras electroestiradas con curcumina y EGCG
Espesor
Ángulo de contacto
Solubilidad
Contenido de agua
Transparencia
Propiedades mecánicas
Oksman
et al.
, 2006; Herrera
et al.
, 2014
Transparencia
Espesor
Ángulo de contacto
Contenido de agua
Absorción de humedad
Solubilidad
Escamilla-García
et al.
, 2013
Escamilla-García et al., 2013
Escamilla-García et al., 2013
Justificación
Justificación
2. Desarrollar y caracterizar una película de aislado proteico de amaranto y quitosano por evaporación de solvente.
3. Desarrollar y caracterizar un nanobiocomposito de aislado proteico de amaranto y nanocristales de celulosa producido por recubrimiento por centrifugación.
Microscopía confocal con fluorescencia e imágenes de SEM de fibras electroestiradas a partir de las mezclas 80:20 APA:Pul con curcumina.
Fabricación de películas de APA
Leathers, 2003; Singh
et al.
, 2008
Nanocristales de celulosa
Amaranto
Pululano
Quitosano
Bondenson
et al.
, 2006
Material híbrido con dos o más componentes, donde el relleno que se incorpora en una matriz polimérica tiene al menos una dimensión en la escala nanométrica.
Nanocomposito
Manocha
et al.
, 2005; Pérez-Espitia
et al
., 2013
Darmadji and Izumimote, 1994; Sheperd
et al.
, 1997; Aider, 2010.
Robertson, 2008
Materiales y métodos
Bondeson
et al.
, 2006; Herrera
et al.
, 2014
Espesor
Ángulo de contacto
Paredes-López
et al.
, 2002; Silva-Sánchez
et al.
, 2008; Orsini
et al.
, 2015
Resultados
Resultados
Resultados
Resultados
Módulo de Young
15%, 2500 rpm, 25 capas
15%, 4000 rpm, 100 capas
10%, 1000 rpm, 50 capas
Siracusa
et al.
, 2008; Arora-Padua, 2010
Ángulo de contacto
1
2
3
8
9
10
11
Materiales de origen biológico para empaques: materiales derivados de fuentes renovables anualmente.
12
13
14
15
16
17
18
19
20
28
29
30
31
32
34
35
42
4
44
45
46
51
52
Ventajas
Películas de APA y Quitosano
Materiales y métodos
Condés
et al.
, 2015
Fabricación de películas de APA
37
Condés
et al.
, 2015
Fabricación de películas de APA/CNC
38
Espesor
Ángulo de contacto
Solubilidad
Contenido de agua
Transparencia
Propiedades mecánicas
Propiedades de barrera
36
Resultados
50
Resultados
33
Resultados
39
Resultados
40
Quitosano
APA:Q 25:75
APA:Q 50:50
APA
APA:Q 75:25
Caracterización películas APA/CNC por spincoating
APA
CNC
APA/CNC
APA
CNC
APA/CNC
APA
5% CNC
10% CNC
20% CNC
APA
5% CNC
10% CNC
20% CNC
Resultados
41
APA
Q
47
48
49
26
Ángulo de contacto
A: CNC25 + APA 25
B: CNC 1 + APA 1
C: APA/CNC 25
Perspectivas
Introducción: Técnicas de fabricación
Electroestirado
Evaporación de solvente
Recubrimiento por centrifugación
Ventajas
Schiffman y Schauer, 2008; Li et al., 2009;
Torres-Giner et al., 2010
Ramakrishna et al., 2005
Ventajas
Siemman, 2005; Krebs, 2009
5
Introducción: Técnicas de fabricación
Schiffman y Schauer, 2008; Li et al., 2009; Torres-Giner et al., 2010
Ventajas
Electroestirado
6
Introducción: Técnicas de fabricación
Evaporación de solvente
Ventajas
Siemman, 2005; Krebs, 2009
Solvent-cast method
Factores que afectan el grosor
Bornside, 1989; Hall y Underhill, 1998
7
Introducción: Técnicas de fabricación
Recubrimiento por centrifugación
Factores que afectan el grosor
Bornside, 1989; Hall y Underhill, 1998
Spin-coating
Propiedades físicas de las disoluciones
Caracterización: Identificación (curcumina)
Resultados
Caracterización: Cinética de liberación
Porcentaje de EGCG después del proceso de digestión
in vitro
de las fibras electroestiradas de 50:50 y 80:20 APA:Pul.
26
Caracterización: Actividad antioxidante
27
21
22
23
Caracterización: Eficiencia de encapsulación
25
Cambio de pH
Porcentaje de inhibición del radical catiónico ABTS+ de la curcumina cargada en fibras*
24
43
19.1 2.8
55.1 1.8
77.9 6.0
4.1 0.6
5.3 0.1
26.8 1.3
22.9 0.8
13.9 0.7
2.8 0.5
Películas de APA y CNC
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