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    Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:https://uvadoc.uva.es/handle/10324/71560

    Título
    Estructuras celulares biobasadas a partir de proteínas fibrilares de colágeno
    Autor
    López Valle, Sara
    Director o Tutor
    Nuñez Carrero, Karina CarlaAutoridad UVA
    Martín de León, JuditAutoridad UVA
    Editor
    Universidad de Valladolid. Facultad de CienciasAutoridad UVA
    Año del Documento
    2024
    Titulación
    Grado en Física
    Zusammenfassung
    El objetivo de este trabajo es obtener estructuras celulares de colágeno como alternativa a los embalajes alimentarios de origen sintético. Para ello, se estudió con el Diseño de Experimento (DoE), las variables experimentales (plastificante, entrecruzante, tiempo, temperatura y pH de la disolución) que afectan a las propiedades mecánicas de los filmes precursores (necesarios para el proceso de espumado). A través de técnicas de caracterización microestructural, se determinaron las relaciones entre las estructuras y las propiedades mecánicas finales de los filmes obtenidos. Se encontró que el porcentaje de plastificante (glicerina) es el factor determinante para las propiedades finales. Finalmente, fueron elegidos ocho tipos de precursores diferenciales para estudiar la relación de sus propiedades mecánicas con el proceso de espumado y con las propiedades mecánicas finales del material celular resultante. Se empleó el proceso de espumado de disolución de gas con sCO2. Los resultados demostraron que, independientemente del tipo de filme estudiado, el colágeno es sensible al proceso de saturación en sCO2, ya que no permite medir su saturación en él y además experimenta una pérdida de peso molecular que imposibilita llevar a cabo la fase de expansión en agua, por el aumento de la hidrosolubilidad. Al cambiar el medio de expansión (horno), los materiales celulares, aunque mostraron estructuras heterogéneas con tamaños de celdas entre 2 y 120 μm, alcanzaron una pérdida de densidad cercana al 80 % sin apenas perder dureza con respecto al sólido. Todos estos fenómenos abren una importante ventana para seguir avanzando en el conocimiento de estas estructuras
     
    The aim of this study is to develop collagen cellular structures as an alternative to synthetic food packaging materials. To achieve this, we utilised Design of Experiment (DoE) methodologies to examine the experimental variables (plasticiser, cross-linker, time, temperature, and pH solution) that influence the mechanical properties of precursor films, which are crucial for the foaming process. Microstructural characterisation techniques were employed to elucidate the relationships between the microstructures and the final properties of the obtained films. It was found that the plasticiser content (glycerine) is the most significant factor in determining these properties. Finally, eight distinct types of precursor films were selected to study the relationship between their mechanical properties and the foaming process, as well as the final mechanical properties of the obtained cellular material. The foaming was conducted using the gas dissolution process in supercritical CO2 (sCO2). The results demonstrated that, regardless of the type of film studied, collagen exhibits sensitivity to the sCO2 saturation process. This sensitivity precludes accurate measurement of CO2 saturation and results in a molecular weight loss that prevents effective expansion in water due to increased solubility. When the expansion medium was changed to an oven, the resulting foams exhibited heterogeneous structures with cell sizes ranging from 2 to 120 μm. Despite this heterogeneity, the foams achieved a density reduction of approximately 80 % while maintaining nearly the same hardness as the solid precursor. These findings provide a significant opportunity for further research and development in understanding and utilising these structures
    Palabras Clave
    Colágeno
    Filme
    Plastificante
    Departamento
    Departamento de Física de la Materia Condensada, Cristalografía y Mineralogía
    Idioma
    spa
    URI
    https://uvadoc.uva.es/handle/10324/71560
    Derechos
    embargoedAccess
    Aparece en las colecciones
    • Trabajos Fin de Grado UVa [30857]
    Zur Langanzeige
    Dateien zu dieser Ressource
    Nombre:
    TFG-G6784.pdfEmbargado hasta: 2025-06-24
    Tamaño:
    5.939Mb
    Formato:
    Adobe PDF
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    Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 InternacionalSolange nicht anders angezeigt, wird die Lizenz wie folgt beschrieben: Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional

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