Películas compuestas biodegradables a base de almidón de mandioca y proteína de soja

Biodegradable Composite Films Based on Cassava Starch and Soy Protein

​Las películas de biopolímeros (polisacáridos, proteínas) son una alternativa al uso de derivados petroquímicos, con posible formación de matrices continuas. Al optimizar parámetros como el pH y el tipo de plastificante, se pueden obtener materiales con propiedades mejoradas. En este estudio, se evaluaron películas de almidón de mandioca producidas por colada en relación con el contenido de extracto proteico de soja (SPE), glicerol y condiciones variadas de pH. Al aumentar la concentración de SPE, las películas se volvieron más oscuras, más solubles y el pH aumentó. 

El mayor contenido de plastificante y el pH más bajo aumentaron la permeabilidad al vapor de agua (WVP). La WVP más baja (0,057 mm g^-1 h-m 2 kPa^-1) se obtuvo con el contenido máximo de SPE (47%) y 13% de glicerol a pH 12. La fuerza de punción osciló entre 0,08 y 2,78 N y los valores más altos se obtuvieron con el nivel intermedio de SPE y glicerol (30%) a pH neutro. El mayor valor de deformación de punción (31,9%) se produjo con el menor contenido de SPE (13%) y el mayor contenido de glicerol (47%). Considerando como factores deseables: bajo VDP, baja solubilidad y buena resistencia mecánica, se concluye que las películas producidas a partir de almidón de mandioca con 15,2% de EPS, 29,2% de glicerol a pH 6,1 exhibieron el mejor desempeño.

INTRODUCCIÓN

El impacto ambiental del uso de materiales sintéticos en forma de plásticos ha estimulado el desarrollo de envases biodegradables a partir de fuentes naturales renovables, porque debido a su relativa inercia y resistencia a la biodegradación, los polímeros sintéticos fueron inicialmente necesarios. Los polímeros formados a partir de hidrocarburos son resistentes al ataque químico y biológico, garantizando la longevidad y otras propiedades durante largos periodos de tiempo. Sin embargo, la eliminación de estos materiales en el medio ambiente dificulta la degradación de la materia orgánica. De este modo, el uso de polímeros naturales es una posible solución a los impactos medioambientales generados por los polímeros convencionales.

Entre los polímeros naturales, el almidón y la proteína han sido considerados muy prometedores para fabricar biopelículas. El almidón es el biopolímero más abundante del mundo después de la celulosa y consiste en moléculas de glucosa lineales (amilosa) y ramificadas (amilopectina). Las proteínas tienen una estructura con hasta 20 monómeros diferentes (aminoácidos) con un alto potencial de interacciones intermoleculares. Por ello, ambas se utilizan ampliamente en la producción de biopelículas debido a sus propiedades funcionales, variedad de fuentes disponibles y bajos costes de producción.