Effect of Processing and Enviromental Conditions in the Properties of Oat Starch Biodegradable Materials

Efecto del procesado y las condiciones ambientales en las propiedades de los materiales biodegradables de almidón de avena

El carácter hidrófilo de los biomateriales basados en almidón genera una gran inestabilidad en diferentes condiciones ambientales. El almidón de avena es una alternativa interesante para las películas de almidón porque contiene más lípidos que otros almidones comunes. Esta mayor hidrofobicidad puede actuar reduciendo la capacidad de sorción de humedad. El objetivo de este estudio fue investigar el comportamiento de películas y láminas de almidón de avena producidas por colada y extrusión, respectivamente, plastificadas con glicerol, sorbitol y urea y almacenadas a diferentes humedades relativas. Incluso con la presencia de lípidos nativos, los materiales mostraron inestabilidad al aumentar la humedad relativa de almacenamiento. 

A mayor humedad, se observó una disminución de la resistencia y un aumento de la deformación en los ensayos de punción. Los biomateriales plastificados con glicerol mostraron una mayor capacidad de sorción de agua. El sorbitol fue el plastificante más eficaz porque dio lugar a materiales con propiedades mecánicas similares a las de otros plastificantes, incluso a concentraciones molares más bajas. El proceso de extrusión dio lugar a materiales finales con estructuras más abiertas y fragmentadas.

INTRODUCCIÓN

Los materiales plásticos convencionales hechos de polímeros sintéticos son inertes al ataque de microorganismos. Aunque esta propiedad les otorga una larga vida útil, por otro lado, causa graves problemas ambientales después de ser desechados, debido al largo tiempo de degradación. Esta realidad ha estimulado una gran cantidad de investigaciones para el desarrollo de envases biodegradables a partir de fuentes renovables.

Entre los polímeros naturales, el almidón se ha convertido en uno de los candidatos más prometedores para la producción de biomateriales debido a su combinación de precio atractivo, disponibilidad y renovabilidad.

El almidón tiene un comportamiento termoplástico; sin embargo, cuando se usa puro, forma películas frágiles con baja flexibilidad. Este problema puede ser parcialmente resuelto mediante el uso de plastificantes. El plastificante interfiere con la asociación entre las cadenas, lo que resulta en un aumento en la flexibilidad pero una disminución en la resistencia mecánica debido a sus características hidrofílicas.

Entre los almidones de cereales, el almidón de avena tiene propiedades únicas, como un contenido de lípidos hasta cuatro veces mayor que el encontrado en los almidones de cereales comunes.