Desarrollo de materiales superabsorbentes a partir de plasma porcino. Influencia de la formulación

Porcine blood is a by-product of the meat industry, and it could be considered as a potential raw material in the formulation of biodegradable materials with great water absorption capacity, due to its rich composition in hydrophilic aminoacids. With the aim to evaluate this potential, Porcine Plasma protein (PP) has been mixed with glycerine (GL) as plasticizer, obtaining through injection moulding bioplastic samples eventually assessed. In order to maximize its water uptake capacity, the concentration effect on PP in blend was evaluated (50, 55 and 60 %). All materials obtained, independently of the PP quantity, showed superabsorbent properties, when they were moulded at 60 ºC, using an injection and holding pressure of 500 bar for 150 s. These materials were able to hold around 2000 % its own weight, exceeding the threshold generally established for the absorbent capacity (i.e. 1000 %) of superabsorbent materials. The absence of acrylic ingredients together with the revalorization of an organic by-product would promote the production of this kind of materials as an economic and biodegradable alternative to those superabsorbent products traditionally used.La fracción plasmática de la sangre porcina obtenida como subproducto en la industria cárnica puede ser considerada una potencial materia prima en la formulación de materiales biodegradables con elevada capacidad absorbente, ya que en su composición presenta una gran cantidad de aminoácidos hidrofílicos. Con objeto de evaluar dicho potencial, se ha mezclado convenientemente un concentrado de proteína de plasma porcino (PP, Apropork) con glicerina (GL) como plastificante, obteniéndose posteriormente mediante inyección diferentes materiales bioplásticos. Para maximizar su capacidad absorbente, se ha estudiado el efecto de la concentración de PP en la mezcla (50, 55 y 60 %). Todos los materiales procesados a partir de las mezclas PP/GL en este estudio presentaron capacidades superabsorbentes, con capacidades de absorción de agua superiores a 1.000 %. Así, valores alrededor de 2.000 %, se alcanzaron en las muestras, independientemente del contenido en PP, cuando fueron moldeadas a una temperatura de 60 ºC, con un tiempo de inyección de 150 s y utilizando una presión de 500 bar. La ausencia de derivados acrílicos en su formulación, así como la revalorización que resultaría del subproducto orgánico seleccionado, favorecería el desarrollo de este tipo de materiales como una alternativa económica y biodegradable a los productos superabsorbentes tradicionalmente utilizados.La fracció plasmàtica de la sang porcina obtinguda com a subproducte en la indústria càrnia pot ser considerada una potencial matèria primera en la formulació de materials biodegradables amb elevada capacitat absorbent, ja que en la seva composició presenta una gran quantitat d'aminoàcids hidrofílics. A fi d'avaluar aquest potencial, s'ha barrejat conve 104 | AFINIDAD LXXVI, 586 nientment un concentrat de proteïna de plasma porcí (PP, Apropork) amb glicerina (GL) com a plastificant, obtenint-posteriorment mitjançant injecció diferents materials bioplàstics. Per maximitzar la seva capacitat absorbent, s'ha estudiat l'efecte de la concentració de PP a la barreja (50, 55 i 60%). Tots els materials processats a partir de les mescles PP / GL en aquest estudi van presentar capacitats superabsorbents, amb capacitats d'absorció d'aigua superiors a 1.000%. Així, valors al voltant de 2.000%, es va aconseguir en les mostres, independentment del contingut en PP, quan van ser modelades a una temperatura de 60 ºC, amb un temps d'injecció de 150 s i utilitzant una pressió de 500 bar. L'absència de derivats acrílics en la formulació, així com la revaloració que resultaria del subproducte orgànic seleccionat, afavoriria el desenvolupament d'aquest tipus de materials com una alternativa econòmica i biodegradable als productes superabsorbents tradicionalment utilitzats.Ministerio de Economía y Competitividad (España) / FEDER Ref. CTQ201571164-

Mechanical properties of acrylic nails in the guitar playing

Los guitarristas sufren un importante desgaste en el contacto de las uñas con las cuerdas de la guitarra y concretamente con las tres cuerdas superiores de latón. Actualmente se colocan uñas llamadas de “porcelana”, o uñas esculpidas, las cuales dan un resultado aceptable en el apartado durabilidad, además de aportar un sonido aceptable. Sin embargo, en este trabajo se pretende medir las solicitaciones que tiene la uña de Poli[metacrilato de etilo] (PEMA) del guitarrista bajo la acción del toque de guitarra, ya que en este tipo de toque la uña está sometida a bastante más tensión de lo habitual. Se parte de distintas formulaciones de PEMA y se ensaya el material para intentar imitar el movimiento natural de la uña y así cuantificar las solicitaciones mecánicas en el uso de la misma. Se concluye que es necesario una alta proporción de iniciador y PEMA para obtener una uña con adecuadas propiedades mecánicas y de desgaste.Guitar players are subjected to a significant nail wear in contact with strings of the guitar and, particularly, with the top three strings made of brass. Nowadays, porcelain nails or sculptured nails are used, which provide an acceptable durability as well as an appropriate sound. However, the goal of this work is to evaluate the requirements by Poly(ethyl methacrylate) nails under the particular action of playing the guitar subject to more stress than usual. Different PEMA formulations are tested in order to attempt to simulate the natural movement of the nail and, as a consequence, to quantify the mechanical stresses on the use of it. We conclude that a high proportion of initiator and PEMA are necessary to obtain a nail with appropriate mechanical and wear properties.Junta de AndalucíaMinisterio de Economía y Competitividad del Gobierno españo

Effect of pH and nanoclay content on the morphology and physicochemicalproperties of soy protein/montmorillonite nanocomposite obtained byextrusion

The present work attempts to clarify the influence of montmorillonite nanoclay content and pH on the me-chanical properties of extruded soy protein nanocomposites. The mechanical behaviour is dominated by theformation of positive synergies between protein and nanoclay above a nanoclay concentration threshold.Moreover, the presence of nanoclay can improve water uptake. The pH also exerts a strong influence on me-chanical and water absorption properties, although montmorillonite tend to reduce this effect.Eventually, this study put forward the feasibility of using a combination of soy protein and montmorillonite toobtain potentially attractive biodegradable nanocomposite materials, processed by means of a simple and easilyscalable twin-screw extruder.Junta de Andalucía (project TEP-6134)Ministerio de Economía y Competitividad (CTQ2015-71164-P

Skills in end-of-degree project: Development and assessment

Desde la entrada de los nuevos títulos de Grado, se requiere la realización de Trabajos Fin de Grado (TFG) cuyo foco, según la especialización, puede tener un carácter teórico o práctico. En la experiencia presentada, los requisitos de la titulación exigen un trabajo eminentemente práctico por lo que los alumnos se encuentran una oportunidad inmejorable, no sólo de desarrollar las competencias propias de esta asignatura sino que también de poner en prácticas distintas competencias adquiridas a lo largo de su titulación. Este trabajo desarrolla una nueva metodología de trabajo, basada en la autonomía del estudiante y que, mediante un sistema de retroalimentación, permite la mejora continua.Since the entry into force of new degrees, end-of-degree projects, whose goal could be theoretical or practical, is required to obtain a degree qualification. In this work, degree rules compel to carry out a highly practical proposal. Furthermore, pupils have a great opportunity not only for developing degree skills but also for implementing different acquired skills for their degree studies. This study develops a new work methodology, based on student autonomy, in which the continuing improvement is achieved through a feed-back system

Influence of sorbitol on mechanical and physico-chemical properties of soy protein-based bioplastics processed by injection molding

Soy Protein Isolate (SPI) has been evaluated as useful candidate for the development of protein-based bioplastic materials processed by injection molding. The influence of sorbitol (SB) as plasticizer in mechanical properties and water uptake capacity was evaluated in SPI-based bioplastics. A mixing rheometer that allows monitoring torque and temperature during mixing and a small-scale-plunger-type injection molding machine were used to obtain SPI/Plasticizer blends and SPI-based bioplastics, respectively. Dynamic measurements were carried out to obtain mechanical spectra of different bioplastics. Moreover, the mechanical characterization was supplemented with uniaxial tensile tests. Additionally, the influence of SB in water uptake capacity was also evaluated. The introduction of SB leads to increase the rigidity of bioplastics as well as the water uptake capacity after 24h, however it involves a decrease in strain at break. Final bioplastics are plastic materials with both adequate properties for the substitution of conventional petroleum plastics and high biodegradabilit

Influència del processament tèrmic sobre la reologia de gels d’albúmina d’ou

El objetivo del trabajo ha consistido en la caracterización del proceso de gelificación térmica de dispersiones de albumen de huevo mediante ensayos viscoelásticos dinámicos. Las variables estudiadas han sido el tiempo de procesado térmico, manteniendo constante la velocidad de calentamiento y enfriamiento, la concentración de proteína y el pH del medio acuoso. Durante el procesado térmico se ha encontrado un aumento drástico de las propiedades viscoelásticas lineales durante el cual se produce una transición sol-gel. La contribución más importante para dicho incremento corresponde a la etapa de calentamiento y a la primera parte de la etapa isotérmica a 90°C, en las que se produce la formación de entrecruzamientos entre segmentos de proteínas, originando un entramado tridimensional. Tanto el tiempo de procesado como la concentración de albumen conllevan un aumento de propiedades viscoelásticas que reflejan un reforzamiento de la estructura de gel, pudiendo normalizarse los espectros mecánicos obtenidos en ambos casos. Los geles formados mediante procesado térmico presentan un mejor grado de estructuración en la proximidad del punto isoeléctrico del albumen de huevo. Cuando nos alejamos del punto isoeléctrico la presencia de interacciones electrostáticas dificulta la formación del entramado estructural, conduciendo a geles de menor consistencia.This work focuses on the characterisation of heat-induced gelling behaviour of egg white powder dispersions by means of small amplitude oscillatory shear (SAOS) tests. The effects of gel processing time, protein concentration and pH of the initial dispersing solution were evaluated at fixed heating and cooling rates. Linear viscolelastic properties showed a dramatic increase during thermal processing as the sol-gel transition was involved. The most important contribution to G’ and G” values corresponded to the heating zone and the beginning of the isothermal stage performed at 90ºC, where cross-linking among protein segments occurred and a three-dimensional protein network was formed. Higher values of both viscoelastic moduli were achieved by increasing processing time and/ or protein concentration, thus leading to a reinforcement of the gel network. In addition, the mechanical spectra obtained were normalized for each of these two variables. As for the influence of pH, heat-set gels exhibited higher network strength at pH close to the isoelectric point of the egg white albumen. However, far from this point, electrostatic interactions interfered with protein network formation leading to a weakening of gel network structures.MEC/ FEDER, dentro del proyecto de investigación AGL2007- 6570

Influence of protein concentration on the properties of crayfish protein isolated gels

Crayfish protein, present in the wastes from crayfish processing, has been investigated as an ingredient of surimi-like gel products, which may be regarded as a renewable, available, and low-cost raw material. The aim of this study was to evaluate the influence of protein concentration on the gelation behaviour and gel properties of crayfish protein isolate-based systems. Gelation was performed by heating crayfish protein isolate dispersions at 90◦C for 30 min. Then, gels were cooled at 4◦C and the evolution of linear viscoelastic properties upon setting was analysed for 24 h. An increase in both linear viscoelasticity and water holding capacity was found as protein concentration increased, although an asymptotic evolution was found at the highest CFPI concentrations. Scanning electron microscopy revealed occurrence of an extended cross-linked network for crayfish protein isolate gels. These results suggest that crayfish protein can be properly used as a valuable ingredient in food gels, where protein concentration may be modulated to enhance gel strength.MEC (FPU grant)Spanish MCYT (project No. AGL2007-65709)FEDERCICE (Andalousian Government) 10-TEP-613

Desarrollo de geles bioactivos basados en residuos de la industria del arroz

La industria arrocera produce aproximadamente unos 100 millones de toneladas de residuos cada año. Aunque estos residuos tengan un alto contenido proteico, habitualmente se incineran debido a su alto poder calorífico. Sin embargo, existe una continua y creciente demanda de fuentes de proteína con el fin de poder satisfacer las necesidades de alimentación de la creciente población mundial. Una alternativa interesante sería el uso de concentrados proteicos provenientes de estos residuos para desarrollar productos alimentarios. En este sentido, se ha comprobado que la obtención de hidrolizados proteicos a partir de los concentrados proteicos puede ser una vía altamente interesante, aumentando la funcionalidad de estos sistemas. Por otra parte, en el caso de los productos alimentarios, las propiedades mecánicas no son las únicas que importan. De especial relevancia son las propiedades antioxidantes de estos productos. La evaluación de la capacidad antioxidante de estos sistemas puede llevarse a cabo mediante el empleo de diferentes técnicas. La presente contribución hace uso de un concentrado proteico de arroz (RPC) y dos hidrolizados (RPHA and RPHB) para el desarrollo de geles alimentarios. La caracterización llevada a cabo comprende tanto a la estructura de los sistemas, como a las de las propiedades antioxidantes de los mismos.Rice industry produces around 100 million tons of wastes every year. Although, these wastes generally exhibits a high protein content, they are burned due to its high calorific value. However, scientific community claims continuously for new protein sources in order to satisfy worldwide food requirements. In this sense, one alternative could be the use of protein concentrates from protein surpluses and wastes to develop new food products. Additionally, the use of protein hydrolysates could be very relevant since the functionality of protein may increase. Otherwise, not only the functionality of proteins is relevant in food products, but also the bioactive properties of them is a key factor. Among these bioactive properties, the evaluation of antioxidant properties of food products could involve the increase in value of these by-products. This work deals with the evaluation of a protein concentrate (RPC) and two different protein hydrolysates (RPHA and RPHB) in order to develop food-grade gels. The characterisation carried out include mechanical properties and antioxidant activity of the final gels.Plan Propio de la Universidad de Sevilla Proyecto: 2017/0000096