Almidón de papa

TESIS PUCP

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Resumen Se desarrolló un nuevo proceso para la fabricación de armazones (“scaffolds”) porosos para su aplicación en Ingeniería de Tejidos mediante unatécnica de calentamiento por microondas. El objetivo del trabajo es producir estos armazones usando polímeros naturales biodegradables y caracterizarlos según sus propiedades físicas y mecánicas para así explorar su potencial uso en Ingeniería de Tejidos. Para cumplir con las exigencias de biodegradabilidad y absorción se utilizó como material base almidón de tres tipos: papa, maíz y camote, quese mezclaron en diferentes proporciones con agua destilada, la cual funcionó como agente porógeno y lubricante. Se obtuvieron todos los parámetros necesarios para definir este nuevo proceso de manufactura (temperatura, tiempo, composición de la muestra, etc.) y se estudió la influencia de los mismos en las propiedades del producto final. Además, se analizó el proceso paso por paso para presentarun modelo cualitativo del crecimiento de los poros para explicar el mecanismo por el cual se forman los armazones procesados por microondas. Los armazones fueron caracterizados según sus propiedades físicas y mecánicas. Se midió la densidad por gravimetría y se calculó la porosidad correspondiente (60%85%). Su morfología fue estudiada mediante estereomicroscopía y por medio del análisis de imágenesse obtuvieron características como el tamaño promedio de poros (100-800μm), la distribución de tamaños de poros según el porcentaje y tipo de almidón. El grado de uniformidad de los armazones se evaluó haciendo mediciones a diferentes alturas de una misma muestra. Las características mecánicas fueron evaluadas mediante ensayos de indentación y se halló una relación entre las propiedadesgeométricas (tamaño promedio de poro) y la presión de indentación. Se verificó que los armazones procesados cumplen con los requerimientos de la Ingeniería de Tejidos para tejidos duros (óseos) con respecto a las propiedades físicas y mecánicas, al comparar los valores obtenidos con los descritos en la literatura.

INDICE

INTRODUCCIÓN ARMAZONES POROSOS BIODEGRADABLES PARA INGENIERÍA DE TEJIDOS
1.1Ingeniería de tejidos 1.1.1 Ingeniería de tejidos y los “armazones” (scaffolds) 1.1.2 Armazones para tejidos duros 1.1.3 Materiales para la producción de armazones para ingeniería de tejidos 1.1.4 Técnicas de procesamiento 1.2 Almidones en la producción de polímeros biodegradables 1.2.1 Constituyentes del almidón 1.2.2 Gelatinización 1.2.3 Retrogradación 1.2.4 Termoplásticos de almidón 1.2.5Estructuras porosas de almidón 1.3 Calentamiento por Microondas 1.3.1 Microondas 1.3.2 El horno de microondas 1.3.3 Polarización 1.3.4 Propiedades dieléctricas 1.3.5 Contenido de humedad y temperatura 1.3.6 Calentamiento volumétrico

3

4
4 4 6 7 7 9 9 11 13 13 15 16 16 17 18 19 20 21

PROCESAMIENTO DE LAS ESTRUCTURAS POROSAS
2.1 2.2 2.3 Objetivo Materiales Equipo

27
27 27 28 28 30 32 33 3737 38 41

2.4 Procedimiento 2.4.1 Determinación de los parámetros del procedimiento 2.4.2 Parámetros elegidos 2.5 Formación de poros

2.6 Análisis cualitativo del crecimiento de poros en armazones procesados por microondas 2.6.1 Procedimiento 2.6.2 Resultados y análisis 2.6.3 Modelo cualitativo del crecimiento de los poros

CARACTERIZACIÓN DE LOS ARMAZONES DE ALMIDÓN PROCESADOS POR MICROONDAS48
3.1. Propiedades que caracterizan las estructuras porosas 3.1.1 Propiedades del material sólido 3.1.2 Densidad relativa 48 50 50

1

3.1.3

Topología y forma de las celdas

50 51 52 53 53 59 59 60 60 61 61 64 64 65 66 66

3.2. Propiedades que caracterizan los armazones 3.2.1 Propiedades del material sólido 3.2.2 Densidad de la espuma 3.2.3 Microestructura 3.2.4 Temperatura de...