Soluciones formadoras de película a base de almidón oxidado de avena mezcladas con quitosano: caracterización reológica y propiedades mecánicas de sus películas (original) (raw)
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RESUMEN Se realizó una caracterización reológica con "soluciones formadoras de películas" (SFP) de almidones oxidados (0,5; 1,0 y 1,5% p/v con hipoclorito de sodio) de avena y de sus respectivas mezclas con quitosano. Con las SFP se elaboraron películas a las cuales se les evaluaron los propiedades mecánicas de tensión a la fractura (TF), porcentaje de elongación (% E) y módulo de elasticidad (ME). Las curvas de flujo de SFP mostraron un comportamiento no-Newtoniano del tipo corte adelgazante. Se utilizó el modelo de ley de potencia para determinar los parámetros reológicos de índice de comportamiento de flujo (n) e índice de consistencia (k). El ajuste del modelo resultó adecuado (R 0,98) y todas las muestras presentaron un índice de comportamiento de flujo menor de 1. El valor k disminuyó conforme se aumentó el nivel de oxidación y aumentó con la adición de quitosano en las formulaciones. Las propiedades mecánicas indicaron que TF y ME incrementaron al aumentar el nivel de oxidación y la adición de quitosano, sin que se observaran diferencias significativas en porcentaje de elongación. La caracterización reológica es una determinación fundamental para conocer la viscosidad de estas soluciones antes de que se conviertan en películas y proporciona una mayor comprensión de la relación estructura-función en los materiales poliméricos. Palabras clave: oxidación, almidón de avena, soluciones formadoras de película, reología, películas degradables, quitosano ABSTRACT Rheological characterization was done with "filmogenic forming solutions" (FFS) of oxidized oat starches (0.5; 1.0 and 1.5 % w/v with sodium hypochlorite) and their blends with chitosan. With FFS were elaborated films which were evaluated for tensile strength (TS), percentage elongation at break (% E) and elastic modulus (EM) as mechanical properties. The FFS flow curves showed non-Newtonian type shear-thinning behavior.We used the Ostwald-de Weale´s model known as Power Law to determine the rheological parameters of flow behavior index (n) and consistency index (k). The model fit was appropriate (R 0.98) and all samples showed a flow behavior index less than 1. The k value decreased when the oxidation level was increased and this increased with chitosan was added in the formulations. Mechanical properties indicated that TS and ME increased when the oxidation level and chitosan addition increased, with no significant differences were observed in E%. The rheological characterization is a fundamental determination to know the viscosity of these solutions before they become films and provides a greater understanding of the structure-function relationships in polymeric materials.
Proceedings of the 18th LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education, and Technology: Engineering, Integration, And Alliances for A Sustainable Development” “Hemispheric Cooperation for Competitiveness and Prosperity on A Knowledge-Based Economy”, 2020
In this research work a biodegradable polymer is obtained from the mixture of potato starch with chitosan, obtained from the squid pen. The proportion of chitosan and starch was investigated by mixing different weight percentages of starch and chitosan, to determine the mechanical characteristics, such as the tensile and biodegradability test. Starch films and chitosan films were prepared to evaluate their mechanical properties separately from which a maximum result of 10.17 MPa for starch films and 46.766 MPa for chitosan films was obtained. While the starchchitosan compound had a maximum resistance of 24.59 MPa. With these results we can indicate that starch improves the properties of chitosan films. The mechanical properties of the starch-chitosan compound is superior to that of some conventional plastics, such as in comparison to low density polyethylene having a resistance of 17.3 MPa.
Revista Ion, 2012
Almidón nativo (AN) de arracacha (Arracacia xanthorrhiza Bancroft) se oxidó (AO) para elaborar películas biodegradables, modificando la concentración de glicerol (Formulación A, B, C, D, E), con el fin de determinar el efecto del tipo de almidón y la concentración del plastificante sobre las propiedades fisicoquímicas y mecánicas de las películas. Los almidones se caracterizaron por espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), microscopia electrónica de barrido (MEB), difracción de rayos X (DRX) y técnicas volumétricas. Las películas elaboradas con AN presentaron más transparencia que las obtenidas con AO a iguales proporciones del plastificante. Las películas de AN presentaron menor solubilidad en agua y mayor estabilidad en medios ácido y alcalino, que las obtenidas con AO. El efecto del medio alcalino fue mayor que el del medio ácido para los dos tipos de películas en todos los tratamientos. En cuanto a las propiedades mecánicas, se observó que el tipo de almidón y la cantidad de plastificante utilizado en la formulación para la obtención de las películas tienen efecto significativo (p<0,01), en la resistencia a la tensión (RT) y porcentaje de elongación (%E). Al usar AN para la obtención de películas se presenta mayor valor en la RT y en promedio ésta es mayor cuando se utiliza la formulación A. Al usar AN en la obtención de películas se presenta en promedio mayor %E y este es mayor cuando se usa la formulación C. No existe interacción entre los dos factores estudiados que afecte significativamente las propiedades mecánicas de las películas obtenidas.
Matéria (Rio de Janeiro)
RESUMEN Una de las líneas para el desarrollo de envases activos contempla la incorporación de agentes antimicrobianos como el quitosano, polisacárido derivado del exoesqueleto de crustáceos. No obstante, su elevada masa molar restringe su difusión desde el envase hacia el alimento por lo que el empleo de oligómeros de características diferenciales es una alternativa interesante, aún poco investigada. El objetivo de este trabajo fue obtener películas activas a base de almidón de maíz termoplástico (TPS) mediante la incorporación de oligoquitosanos (OQ, masa molar = 290 g mol-1 y grado de polimerización = 2). Estos materiales fueron obtenidos mediante termo-compresión en una prensa hidráulica. Se realizaron ensayos de difusión de los OQ desde la matriz de TPS hacia un medio líquido con diferentes grados de acidez (pH = 3, 5 y 7). Las condiciones del medio líquido fueron seleccionadas según la acidez de una amplia variedad de alimentos. A partir de estos ensayos, se demostró la capacid...
2014
Agradezco a mis padres, Irma y Efraín, por su paciencia, sus consejos, su sabiduría y su apoyo durante toda mi vida. Ustedes me dieron la vida y la fuerza para seguir adelante. Quiero que se sientan orgullosos siempre. A mi hermano, Carlos, por ser mi compañero de vida. Siempre estaré orgullosa de ti, gracias por compartir buenos y malos momentos conmigo. A la Ingeniera Lorena Villarreal MSc. Por su acertada dirección y consejo durante la elaboración de este trabajo, por su valiosa amistad, sabios consejos y apoyo. Al Ingeniero Andrés De La Rosa, coordinador del proyecto de investigación de Biopolímeros y profesor de la Facultad de Ingeniería Química, por su respaldo en la realización de este trabajo así como sus consejos y amistad.
Prospectiva, 2012
El Almidón nativo (AN) de arracacha (Arracacia xanthorrhiza Bancroft) fue oxidado (AO) o acetilado (AA) para elaborar películas biodegradables, modificando la concentración de glicerol con el fin de determinar el efecto del tipo de modificación del almidón y la concentración del plastificante sobre las propiedades mecánicas de las películas. Se observó que el tipo de modificación del almidón y la cantidad de plastificante utilizado en la formulación para la obtención de las películas tienen efecto significativo (p<0.01), en la resistencia a la tensión (RT), porcentaje de elongación (%E), módulo de elasticidad (ME) y módulo de resiliencia (MR). Al usar AA para la obtención de películas se presenta mayor valor en la RT y en promedio esta es mayor cuando se utiliza la formulación con menor cantidad de plastificante. Al usar AN en la obtención de películas se presenta en promedio mayor %E y este es mayor cuando se usa la formulación con mayor cantidad de plastificante. No existe interacción entre los dos factores estudiados que afecten significativamente las propiedades mecánicas de las películas obtenidas.
Películas biodegradables a base de almidón: propiedades mecánicas, funcionales y biodegradación
El envasado es la principal fuente de desechos plásticos contaminantes. Del volumen total de desechos plásticos en el mundo, la mayor parte corresponde al envasado de alimentos. Las películas biodegradables han sido utilizadas en numerosas aplicaciones con diferentes aspectos debido a la versatilidad de sus propiedades y por factores medioambientales. El interés se ha incrementado en la búsqueda de materiales para envasado proveniente de fuentes renovables. Entre los polímeros utilizados, el almidón reviste el mayor interés por su abundancia en la naturaleza, biodegradabilidad, ser renovable y de bajo costo. Por sus limitaciones, permanentemente se llevan a cabo investigaciones que evalúan la mezcla del almidón con diversos componentes en el desarrollo de nuevas películas biodegradables. La literatura al respecto es considerable y en este trabajo parte de ella fue revisada y compilada, para dar una idea del estatus de las películas a base de almidón, con énfasis en las propiedades mecánicas.