Revista de la Sociedad Química del Perú

Año Internacional de las Legumbres

Effect of moisture and temperature aboutthermal diffusivity in andean grains

Este estudio muestra un método sencillo para evaluar la difusividad térmica (α) en granos andinos de quinua (Chenopodium quinoa Willd) y cañihua (Chenopodium pallidicaule Aellen). Además, se estudió el efecto de la temperatura de 25 a 35°C y humedad en base húmeda de 10 a 20% sobre el comportamiento de esta propiedad. El método empleado para determinar la difusividad fue el propuesto por Gupta, el cual hace uso de las curvas de penetración de calor en un equipo especialmente armado para este fin. Los resultados obtenidos indican que los valores varían entre 7,5 y 8,9 x 10-8 m².s-1. La evaluación de los datos indica que existe una fuerte influencia del tipo de grano, la humedad y la temperatura en esta propiedad térmica. Adicionalmente, se usó la metodológica de superficie de respuesta para encontrar un modelo empírico para representar la difusividad térmica en función del contenido de humedad y temperatura.

This study shows a simple method for evaluating the thermal diffusivity (α) in Andean grains quinoa (Chenopodium quinoa Willd) and cañihua (Chenopodium pallidicaule Aellen). In addition the effect of temperature 25 to 35 °C and humidity based humidity 10 to 20% about the behavior of this property was studied. The method used to determine the diffusivity was proposed by Gupta, which makes use of heat penetration curves in specially reinforced equipment for this purpose. The results indicate that the values vary between 7.5 and 8.9 x 10-8 m² s-1. The evaluation of the data indicates that there is a strong influence on the type of grain, humidity and temperature in this thermal property. Additionally, the response surface methodology was used to find an empirical model to represent the thermal diffusivity depending on the moisture content and temperature.

**Evaluation of the content of phenolic compounds and antioxidant capacity of the ethanol extracts of the fruits of aguaymanto (Physalis peruviana L.) from different locations of Peru**

El aguaymanto es una especie nativa de la serranía peruana, que posee un diminuto fruto que discrepa con su grandeza nutricional y terapéutica. La presente investigación tuvo como objetivos valorar y comparar el contenido de polifenoles totales por el método de Folin-Ciocalteu y la capacidad antioxidante de los frutos de Physalis peruviana L., provenientes de Huánuco, Junín, Ancash y Cajamarca, por el método del DPPH (1,1-difenil-2-picrilhidrazilo). El fruto procedente de Huánuco presentó mayor contenido de compuestos fenólicos expresados como 149,3 ± 1,62 mg/Eq de ácido gálico/100 g de fruto. Asimismo, mayor capacidad antioxidante obteniendo como concentración inhibitoria IC50 1,86 mg/mL, comparado con los frutos provenientes de Junín, Ancash y Cajamarca; por lo que resultaría una buena fuente para la elaboración de diversos productos alimenticios benéficos para la salud (funcionales o nutraceúticos) y para la economía.

The aguaymanto is a native species of the Peruvian highland, which has a tiny fruit that disagrees with its greatness and nutritional therapy. The present investigation had as objetive to assess and compare the total polyphenol content by the Folin-Ciocalteu method and antioxidant capacity of the fruits of Physalis peruviana L., from Huánuco, Junín, Ancash y Cajamarca by the method of the DPPH (1,1-diphenyl-2-picril-hidrazilo). The fruit coming from Huánuco presented a higher content of phenolic compounds expressed as 149.3 ± 1.62 mg/Eq of gallic acid/100g fruit. In addition, greater antioxidant capacity obtaining as inhibitory concentration IC50 1.86 mg/mL, compared with the fruits from Junín, Ancash y Cajamarca; and it would be a good source of consumption in benefit for the health.

Influence of lees presence during the resting time of base wine in some volatile compounds of peruvian Italia grape pisco

Se investigó la influencia de la presencia de borras durante el reposo del vino base sobre algunos compuestos volátiles en el pisco, como: ácido acético, alcoholes superiores, ésteres y acetaldehído. Dos fracciones de vino base seco (con y sin borras) se almacenaron por cinco intervalos de tiempo: 0, 7, 20, 60, 150 días; y destiladas después. Los resultados indicaron que los piscos de vinos base con mayores tiempos de reposo presentan mayores contenidos de ácido acético (con borras: desde 0,15 g/L con 0 días de reposo hasta 0,30 g/L con 60 días de reposo y 0,69 g/L con 150 días de reposo; sin borras: desde 0,14 g/L con 0 días de reposo hasta 0,26 g/L con 150 días de reposo), propanol (con borras: desde 72,15 mg/100 mL A.A.c con 0 días de reposo hasta 105,34 mg/100 mL A.A. con 150 días de reposo), acetato de etilo (con borras: desde 22,00 mg/100 mL A.A. con 0 días de reposo hasta 43,10 mg/100 mL A.A. con 150 días de reposo) y acetato de iso-amilo (con borras: desde 0,00 mg/100 mL A.A. con 0 días de reposo hasta 10,57 mg/100 mL A.A. con 150 días de reposo); y menores contenidos de acetaldehído (con borras: desde 22,71 mg/100 mL A.A. con 0 días de reposo hasta 4,29 mg/100 mL A.A. con 60 días de reposo y 3,30 mg/100 mL A.A. con 150 días de reposo; sin borras: desde 16,98 mg/100 mL A.A. con 0 días de reposo hasta 4,30 mg/100 mL A.A. con 150 días de reposo). Los piscos destilados de vinos base con borras presentan mayores cantidades de acetato de etilo (22,00 vs. 16,61 mg/100 mL A.A.) y acetaldehído (22,71 vs. 16,98 mg/100 mL A.A.), que sus destilados de vinos base sin borras, con 0 días de reposo.

The influence of lees presence during the resting time of base wines in some volatile compounds in Pisco obtained therefrom were studied, such as: acetic acid, higher alcohols, esters and acetaldehyde. Two dry base wine fractions (with and without lees) were stored for five time intervals: 0, 7, 20, 60, 150 days, and distilled afterwards. The results indicated that piscos obtained from base wines with longer resting time show higher acetic acid contents (with lees: from 0.15 g/L with 0 resting days to 0.30 g/L with 60 resting days and 0.69 g/L with 150 resting days; without lees: from 0.14 g/L with 0 resting days to 0.26 g/L with 150 resting days), propanol contents (with lees: from 72.15 mg/100 mL A.A. with 0 resting days to 105.34 mg/100 mL A.A. with 150 resting days), ethyl acetate contents (with lees: from 22.00 mg/100 mL A.A. with 0 resting days to 43.10 mg/100 mL A.A. with 150 resting days) and iso-amyl acetate contents (with lees: from 0.00 mg/100 mL A.A. with 0 resting days to 10.57 mg/100 mL A.A. with 150 resting days); and lower acetaldehyde contents (with lees: from 22.71 mg/100 mL A.A. with 0 resting days to 4.29 mg/100 mL A.A. with 60 resting days and 3.30 mg/100 mL A.A. with 150 resting days; without lees: from 16.98 mg/100 mL A.A. with 0 resting days to 4.30 mg/100 mL A.A. with 150 resting days). Piscos coming from base wines with lees show higher ethyl acetate (22.00 vs. 16.61 mg/100 mL A.A.) and acetaldehyde (22.71 vs. 16.98 mg/100 mL A.A.) contents than those coming from base wines without lees, with 0 resting days.

**Isolation and partial characterization of two proteases from the venom of peruvian Loxosceles laeta spider**

A partir del veneno glandular de la araña casera Loxosceles laeta, se han aislado dos proteasas, una inespecífica con actividad sobre caseína y dimetilcaseína mientras que la otra es una proteasa con actividad procoagulante sobre plasma humano citratado. Para ello, se utilizó una columna de filtración molecular sobre Sephadex G-100, equilibrada con buffer acetato de amonio 0,05M pH 5,0, determinándose el contenido proteico por absorbancia a 280 nm y las respectivas actividades en cada fracción. También se midieron las actividades enzimáticas de: hialuronidasa, fosfolipasa A2, amidolítica, y la actividad hemorrágica. El análisis electroforético por PAGE-SDS determinó que la enzima proteolítica tiene un peso molecular de 35 kDa en tanto que la fracción procoagulante registró un peso molecular de 15,9 kDa. La actividad proteolítica fue inhibida por EDTA 5 mM en un 60,5% mientras que la fracción procoagulante fue inhibida por PMSF 5mM en un 93,3%. Por tanto, tales enzimas corresponden a una metaloproteasa y a una serinoproteasa, respectivamente. Por ensayos de inmunodifusión doble, ambas proteínas mostraron reactividad inmunogénica frente al antiveneno loxoscélico comercial.

Two proteases from the glandular venom of Loxosceles laeta spider were isolated using a column of Sephadex G-100 gel molecular filtration equilibrated with 0,05M ammonium acetate buffer pH 5,0. One of them is a metalloprotease inhibited by 5 mM EDTA (60,5%) and the other is a serinoprotease inhibited by 5 mM PMSF (93,3%). The metalloproteinase had activity on casein and dimethylcasein while the serinoprotease had activity on citrated human plasma. They showed different molecular weights by PAGE-SDS: 35 kDa and 15,9 kDa. In addition both were antigenic against commercial loxoscelic antivenom by immunodifusion assays.

Digestibility and digestible energy of five tropical forage tree legumes

El experimento fue conducido para determinar los coeficientes de digestibilidad y la energía digestible del Arachis pintoi, Stylozanthes guianensis, Erythrina poeppigiana, Centrocema macrocarpum y Pueraria phaseoloides. Se empleo el método directo, usando el mismo forraje como único alimento. El experimento tuvo dos fases, una de adaptación y una de colección de heces, con una duración de 15 y 5 días, respectivamente. Se utilizaron 25 cuyes machos en etapa de crecimiento distribuidos de tal manera que 5 cuyes correspondieron a cada leguminosa tropical evaluada. Los coeficientes de digestibilidad de los nutrientes del Arachis pintoi (51,96, 56,80, 29,46 y 71,32 por ciento de digestibilidad de la materia seca, proteína cruda, fibra cruda y extracto libre de nitrógeno, respectivamente) fueron cuantitativamente superiores a los otros tratamientos a excepción de la ceniza. Asimismo, los valores de energía digestible (en base seca) obtenidos fueron mayores en el Arachis pintoi (2,20 Kcal/g) que los otros forrajes.

This study was carried out to determine the digestibility coefficients and digestible energy of Arachis pintoi, Stylozanthes guianensis, Erythrina poeppigiana, Centrocema macrocarpum and Pueraria phaseoloides. The direct method was used, using the same forage as the only food. The experiment had two phases, one for adaptation and one of faeces collection, with duration of 15 and 5 days, respectively. We used 25 male guinea pigs in growth stage distributed in order to get 5 guinea pigs for each tropical legume evaluated. The digestibility coefficients of nutrients were numerically higher for Arachis pintoi (51,96, 56,80, 29,46 y 71,32 percent of the dry matter, crude protein, crude fiber and nitrogen free extract digestibility, respectively) than for all the other treatments, except for the ash. Likewise, digestible energy values (in dry basis) were greater for Arachis pintoi (2,20 kcal/g) than for all other forages.

Evaluation of chemical and mechanical properties of biopolymers by modified potato starch

En el presente artículo presentamos el estudio realizado para la obtención de biopolímeros a partir del almidón de papa, para ser utilizado como empaque de alimentos, se modificó el almidón con ácido acético al 5% obteniéndose un polímero con un 61,76% de amilosa y 38,28% de amilopectina. Las pruebas de elongación y tracción mostraron que el almidón modificado presentó una mejor propiedad mecánica. Asimismo, se prepararon películas poliméricas donde se adicionaron aditivos al almidón modificado para lograr que el film mejore sus propiedades mecánicas y su textura, para ello se utilizó al Chitosan y Xathan en diferentes proporciones, determinándose una mejora de la propiedad mecánica del biopolímero. Esto fue corroborado con pruebas de elongación y tracción, obteniéndose valores del 33% y 8,47 N, respectivamente, las espectroscopias de infrarrojo y Uv-Vis realizadas a los biopolímeros muestran picos característicos de celulosa y una buena transmitancia del 87%. Todas las muestras fueron obtenidas siguiendo el método Taguchi.

In this paper we present the study to obtain biopolymers from potato starch, for use as a food packaging, starch with acetic acid was changed to 5% yielding a polymer with a 61.76% amylose and 38.28% amylopectin. The elongation and tensile tests showed that the modified starch presented better mechanical property. Also, additives were added to the films by modified starch for to make the film improved mechanical properties and texture for this to Xathan Chitosan and were used in different ratios, determining an improved mechanical property of the biopolymer were prepared. This was corroborated by elongation and tensile tests, yielding values of 33% and 8.47 N respectively and the Infrared spectroscopy -vis made Uv showing characteristic peaks biopolymers cellulose and good transmittance of 87%. All samples were obtained following the Taguchi method.

Dye sensitized solar cells based on TiO2 modified with CuO

Se prepararon celdas solares sensibilizadas con colorante empleando como electrodo de trabajo TiO2 modificado con CuO (TiO2-CuO). En la preparación del recubrimiento modificado se utilizó un polvo comercial de TiO2 (P25-Degussa) y pequeñas cantidades de CuO en polvo. El recubrimiento se depositó por el método del doctor Blade, sobre un sustrato conductor de SnO2:F, en el cual se depositó previamente, por la técnica de rociado pirolítico, una película delgada de TiO2, como capa de bloqueo. Para la sensibilización del recubrimiento se usó el complejo de rutenio, cis-bis (isotiocianato) bis (2,2bipiridil-4,4dicarboxilato) rutenio (II) bistetrabutil amonio, también conocido como N719. El polvo de CuO fue caracterizado estructuralmente por difracción de rayos X y su morfología fue estudiada por microscopía electrónica de barrido. Los grupos funcionales de los compuestos usados, TiO2 y CuO fueron estudiados por espectroscopía infrarroja. Mediante voltametría cíclica se mostraron los ciclos de oxidación/reducción del Cu+1/Cu+2. Por medio de las medidas de eficiencia de conversión fotón incidente a electrón generado, y las medidas de eficiencia solar, se obtuvo que las películas TiO2-CuO modificadas con el 0,33 % de CuO mostraron valores de 57% y 2,0%, respectivamente, que son mayores a los que se prepararon solo con TiO2, que fueron 52% y 1,7%, respectivamente.

Some dye-sensitized solar cells were prepared using TiO2 modified with CuO (TiO2-CuO) like a working electrode. P25 commercial powder and small amounts of CuO powder were used in preparing the modified coating. The coating was deposited following doctor Blade method, on a conductive substrate SnO2:F, which was previously deposited on a TiO2 blocking layer by spray pyrolysis technique. For sensitization of the coating, a ruthenium complex, cis-bis (isothiocyanate) bis (2,2'bipiridil-4,4'dicarboxilato) ruthenium (II) ammonium bistetrabutil, also known as N719, was used. The CuO powder was structurally characterized by X-ray diffraction and its morphology was studied by scanning electron microscopy. The functional groups of TiO2 and CuO were studied by infrared spectroscopy. The oxidation and reduction cycles of Cu were shown by cyclic voltammetry. Through incident photon to current conversion efficiency measures, and solar efficiency measures, it was found that the modified films TiO2-CuO with 0,33 % CuO displayed values of 57 and 2 %, respectively, which were higher than those prepared from TiO2, which were 52 % and 1,7 %, respectively.

Acid modification of activated carbons and the influence of substituent group in the adsortion of phenolic compounds

En este trabajo, se ha estudiado la influencia de grupos funcionales oxigenados en la capacidad adsortiva de un carbón activado (CA) preparado a base de semillas de aguaje (Mauritia flexuosa L.F.) por activación química con ácido fosfórico. Luego el carbón activado fue oxidado con ácido nítrico y se comparó la capacidad adsortiva del carbón activado (CA) y del carbón activado oxidado (ACA) en la adsorción de compuestos fenólicos: fenol, 4-clorofenol y 4-nitrofenol. La caracterización de ambos carbones activados se realizó a través de las técnicas de adsorción-desorción de nitrógeno, titulación Boehm, microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopía FTIR. La muestra oxidada (ACA) mostró un aumento en el área microporosa de 756 m2/g a 1272 m2/g, de igual manera los grupos funcionales oxigenados totales aumentó de 4,22 mmolH+.g-1 a 4,82 mmolH+.g-1 y el punto de carga cero (pHPZC) se redujo de 2,450 a 2,014. Se encontró que hay una fuerte influencia del grupo sustituyente en la adsorción del carbón. El aumento de los grupos funcionales oxigenados disminuyó la capacidad adsortiva de los carbones activados. La capacidad de adsorción tanto del CA y ACA mostró el siguiente orden: 4-nitrofenol > 4-clorofenol > fenol. Se encontró que el modelo de pseudo segundo orden correlacionó mejor los datos experimentales.

In this work, it has been studied the influence of oxygenated functional groups on adsorption property of an activated carbon (CA), which was prepared from aguaje seeds (Mauritia flexuosa L. F.) by a chemical activation with phosphoric acid. Later the activated carbon was oxidized with nitric acid. The adsorptive capacity of phenolic compounds such as phenol, 4-chlorophenol and 4-nitrophenol were compared using both of the adsorbents, the activated carbon (CA) and the oxidized activated carbon (ACA). The characterizations of both activated carbons were analyzed by nitrogen adsorption measurements, Boehm titration, scanning electron microscopy (SEM) and FTIR spectroscopy. The oxidized sample (ACA) showed an increase in the microporous area from 756 m2/g to 1272 m2/g, likewise ACA presented an increase in the concentration of oxygenated functional groups from 4,22 mmolH+.g-1 to 4,82 mmolH+.g-1. In contrast, the point of zero charge (pHPZC) decreased from 2,450 to 2,014. This suggested that there is a strong influence of the substituent group on the carbon adsorption. The increase in the oxygenated functional groups originated the decrease in the adsorptive capacity of activated carbons. The adsorption capacity of both carbons CA and ACA showed the following order: 4-nitrophenol > 4-chlorophenol > phenol. It was found that the pseudo second-order model was the best fit model for the experimental data.

**Modification of active-chemically polyurethanes by poly(Vinylbenzyl-N-Methyl-D-Glucamine) for boron retention**

El boro es un micronutriente esencial en el desarrollo, fortalecimiento y crecimiento de las plantas; sin embargo, este elemento posee un estrecho rango de esencialidad conllevando a que la determinación de los contenidos de boro en los suelos sea de vital importancia con el fin de garantizar que su fitodisponibilidad permanezca en un rango óptimo de concentraciones. En la actualidad, el desarrollo de materiales poliméricos basados en poliuretanos (PUs) con capacidad controlada de carga y descarga, alta resistencia a la intemperie, y que permitan la dosificación controlada y extracción de boro de las aguas de riego son de gran interés para aplicaciones en agricultura. Así, el objetivo del presente trabajo fue desarrollar polímeros de injerto basados en N-metil-D-glucamina (NMDG) a partir de matrices de PU químicamente activas con capacidad de retención de boro. Para esto, se sintetizó el vinilbencil-N-metil-Dglucamina (VbNMDG) a partir del cloruro de vinilbencilo y NMDG. Posteriormente, se llevó a cabo la uretanización del VbNMDG con metilen difenil diisocianato (MDI); el PU resultante al poseer grupos lábiles, capaces de reaccionar en una segunda etapa vía radicales libres, fue polimerizado para llevar a cabo la formación de polímeros de injerto con cadenas de NMDG. Finalmente, la capacidad de retención de boro se determinó por el método de la azometina-H. Los resultados muestran que estos materiales poseen la capacidad de retener boro y pueden emplearse potencialmente en la fertilización agrícola de este micronutriente.

Boron is an essential micronutrient for the development, strengthening and growth of the plants; however, range essentiality of this element is narrow producing that its determination in the soils is an aspect very important to warrant its phytoavailability within an optimum concentration range. At the present, the development of polymer materials based in polyurethanes (PUs) with controlled capacity of uptake and release, high weatherability, and which permit controlled extraction and dosing of boron from irrigation water are of great interest for applications in agriculture. Thus, the objective of this study was to develop grafting polymers based in N-methyl-D-glucamine (NMDG) from active-chemically PU matrixes with boron retention properties. For that, vinyl-benzyl-N-methyl-D-glucamine (VBNMDG) was synthesized from vinylbenzyl chloride and NMDG. Later, urethanization of VBNMDG was performed by the reaction with methylene-diphenyl-diisocyanate (MDI); resulting PU has reactive groups capable to react in a second stage by free radical polymerization to produce grafting polymers with NMDG chains. Finally, boron retention capacity was determined by azomethine-H method. Results show that these materials have boron retention capacity and that these can potentially be used for agricultural fertilization with it.

**Estudio fitoquímico de las hojas de Jacaranda caroba (Vell.)** DC

Jacaranda caroba es un árbol nativo del Brasil, comúnmente usado en la medicina tradicional brasileña. El estudio fitoquímico del residuo clorofórmico del extracto etanólico al 70% de las hojas, condujo al aislamiento e identificación de los siguientes triterpenos pentacíclicos ácido 3-epi-corosólico (1), ácido 2α,3α,19α-trihidroxiursano-12-en-28-oico (2), ácido 2α-hidroxiursóico (3), ácido maslínico (4), ácido 2α,3α,23-trihidroxiursano-12-en-28-oico (5), ácido 2α,3α,23-trihidroxioleano-12-en-28-oico (6), ácido 2α,3β,23-trihidroxioleano- 12-en-28-oico (7), ácido 2α,3α,24-trihidroxiursano-12-en-28-oico (8) y ácido 2α,3α,24- trihidroxioleano-12-en-28-oico (9), por comparación de sus espectros de 1H-RMN y 13C-RMN con la literatura correspondiente.

Jacaranda caroba is a tree native to Brazil, commonly used in Brazilian traditional medicine. Phytochemical study made with the chloroform residue obtained from 70% ethanol extract ofthe leaves led to the isolation and identification of pentacyclic triterpenes 3-epi-corosolic acid (1), 2α,3α,19α-trihydroxyurs-12-en-28-oic acid (2), 2α-hydroxyursolic acid (3), maslinic acid (4), 2α,3α,23-trihydroxyurs-12-en-28-oic acid (5), 2α,3α,23-trihydroxyolean-12-en-28- oic acid (6), 2α,3β,23-trihydroxyolean-12-en-28-oic acid (7), 2α,3α,24-trihydroxyurs-12-en- 28-oic acid (8) and 2α,3α,24-trihydroxyolean-12-en-28-oic acid (9), identified by literature comparison of their 1H-NMR and 13C-NMR.

Activated carbons impregnated by chitosan and its comparison with commercial carbons

Se obtuvieron carbones activados a partir de coronta de maíz (Zea mays) y pepa de ciruela (Spondia purpurae L.), los cuales fueron impregnados satisfactoriamente con quitosano. Las imágenes de microscopía electrónica de barrido de emisión de campo confirmaron la presencia de quitosano en cada uno de los carbones obtenidos. Las propiedades adsorbentes y capacidad antimicrobiana frente a Escherichia coli fueron estudiadas y comparadas con las propiedades de dos carbones activados utilizados en filtros comerciales para la potabilización casera de agua. Los experimentos de equilibrio, empleando azul de metileno, mostraron que los carbones activados impregnados con quitosano poseen capacidades máximas de adsorción comparables con las de los carbones comerciales evaluados (entre 145 y 192 mg/g). Los carbones activados impregnados con quitosano presentaron una mejor respuesta microbiológica que la de los carbones comerciales. Tal es así que se obtuvo una mayor reducción de Escherichia coli. Los carbones activados preparados a partir de coronta de maíz alcanzó un nivel de reducción tan alto como 96,3%. Mientras que para los carbones comerciales se tienen valores de reducción de menores a 60,3%.

Activated carbons were prepared from corncob and red mombin seed and impregnated with chitosan. Field Emission Scanning Microscopy (FESEM) micrographs confirm the presence of chitosan in the activated carbon surface. Adsorptive and antibacterial properties of the prepared materials were compared with two adsorbents used in commercial water filters. Equilibrium adsorption experiments showed that the materials prepared in this study had maximum adsorption capacity to methylene blue that is comparable with those of the commercial adsorbents (between 145 and 192 mg/g). Activated carbons impregnated with chitosan exhibited higher antibacterial capacity against E. coli than the commercial adsorbents. The activated carbons prepared from corncob reach levels of reduction as higher as 96,3%. Meanwhile the commercial activated carbons had reduction values lower than 60,3%.