Tesis para optar el Título Profesional - Convocatoria 01
Evelin Alata Mayhuire; Yuri Begonia Cuadros Huamani; Esperanza Antonia Medina De Miranda
Objetivo
Evaluar las propiedades físico-mecánicas (resistencia a la tensión, porcentaje de elongación y permeabilidad al vapor) para determinar la formulación mas adecuada en la producción de las películas biodegradables producidas a partir de residuos cítricos (cáscara de naranja, mandarina y limón) y celulosa bacteriana (obtenida a partir de kombucha), solos y combinados entre ellos.
Resumen:
El presente estudio pretende determinar la formulación más adecuada de películas biodegradables, elaboradas mediante la técnica de casting, con cáscara de cítricos producto de la extracción e aceites esenciales, y celulosa bacteriana (manchurian fungus), en función de sus propiedades físico-mecánicas. De esta manera se aprovecharían la pectina, el limoneno y la fibra celulósica de los materiales a usar, para lograr mejorar las propiedades del producto, en la perspectiva de reemplazar empaques plásticos no degradables en la industria de alimentos, contrarrestando así el problema de contaminación que generan. La investigación incluye tres componentes: (1) la tecnología de producción de las películas, empleando tanque agitado, donde se evaluará la geometría del sistema así como aspectos dinámicos y energéticos, figurando entre las variables de mayor interés, la temperatura de la mezcla y la velocidad del motor; (2) las formulaciones, que consideran los componentes solos y en combinación, dependiendo de las propiedades que se logran como resultado; evaluando un rango de prueba entre 1.5 a 3% de material residual o de celulosa bacteriana, valores fijados en base a experimentación preliminar realizada en el Laboratorio y otras referencias (Arévalo, 2010); (3) la caracterización de las películas resultantes, determinando sus propiedades físico mecánicas tales como: resistencia a la tensión, porcentaje de elongación y permeabilidad al vapor
Palabras clave
Pelicula biodegradable,cítrico,celulosa bacteriana, UNSA, CIENCACTIVA, CONCYTEC
Problema central
Se desconoce la formulación adecuada y las propiedades físico-mecánicas (resistencia a la tensión, porcentaje de elongación y permeabilidad al vapor) de películas biodegradables producidas a partir de residuos cítricos (cáscara de naranja, mandarina y limón) y celulosa bacteriana (obtenida a partir de kombucha), solos y combinados entre ellos.
Hipótesis planteada
Se presume que las propiedades físico-mecánicas (resistencia a la tensión (RT) y porcentaje de elongación (%E) de la película biodegradable están en función del porcentaje de pectina que contenga cada materia prima utilizada (Mp) y de la cantidad de plastificante empleado en la formulación. RT=ln[(k1.(CP+C.cpc))/CG] %E =ln[(k2.CG)/((CP+C.cpc) )] Dónde: RT: Resistencia a la Tensión. %E: Porcentaje de Elongación. k1, k2: Factor de corrección. C: Concentración de los residuos cítricos en la formulación. CP: Concentración de la pectina como insumo en la formulación. CG: Concentración del plastificante en la formulación. CPC: Concentración de pectina en los residuos cítricos Se presume que la película obtenida a partir de celulosa bacteriana tiene mejores propiedades de resistencia a la tracción y % de elongación debido al contenido de celulosa pura. Se presume que utilizando mezclas de materias primas (cítricos y celulosa bacteriana) en la formulación de las películas biodegradables se puede obtener propiedades físico-mecánicas muy similares a las películas obtenidas a partir de polietileno.
Resultados esperados
1:Obtener películas biodegradables activas usando residuos de la industria de los cítricos y celulosa bacteriana, cuyas propiedades físico mecánicas sean cercanas o mejores a las del polietileno; potencialmente útiles en la industria de alimentos, farmacéutica y otros.
2:Concluir la investigación con una publicación científica en revistas indizadas en el área de estudio, para difundir el conocimiento generado
3. 02 Nuevos Profesionales con el Título Profesional de Ing. Químico
4. Una tesis sustentada en la Facultad de Ing. de Procesos.
5. Un artículo publicado en revista indizada
Impactos esperados
Aportar con la viabilidad del macro proyecto agroindustrial en el que se inscribe, para mejorar la calidad de vida de los agricultores arequipeños e impulsar el desarrollo agroindustrial regional.
Los buenos resultados obtenidos son la base para elaborar un proyecto productivo que abastezca de envases de uso masivo para alimentos.