Nanoscopic characterization of starch biofilms as a biodegradable alternative to petroleum-based plastics

Abstract

Introducción La obtención de láminas de biopolímeros para sustituir las películas sintéticas conformadas a partir de una base de petróleo tiene un elevado potencial, tanto desde el punto de vista ecológico como desde un punto de vista industrial. Una de las posibles fuentes poliméricas naturales para la obtención de estas láminas es el almidón, el cual se encuentra en grandes proporciones en algunos tubérculos. En este trabajo exploramos la factibilidad de creación de láminas de biopolímeros utilizando tubérculos andinos como el melloco (Ullucus tuberosus), la mashua (Tropaeolum tuberosum) o la oca (Oxalis tuberosa), y lo comparamos con las láminas extraídas a partir de almidón de patata (Solanum tuberosum). Para poder analizar las láminas obtenidas a partir del almidón proveniente de cada uno de los tubérculos se hicieron análisis macroscópicos y nanoscópicos y se compararon. Objetivos Obtener láminas de biopolímeros basadas en almidón extraído de melloco, mashua, oca y patata. Analizar algunas de sus propiedades macroscópicas. Medir propiedades nanoscópicas de las láminas y comparar los resultados con las propiedades macroscópicas obtenidas. Método La extracción del almidón de cada tubérculo se hace mediante un proceso de filtración, decantación y purificación. Una vez obtenido el almidón, se realiza la mezcla con un plastificante y agua. Tras la incubación, la lámina obtenida se prepara para cada una de sus caracterizaciones. Principales resultados Se obtienen las medidas de contenido de humedad, solubilidad, permeabilidad al vapor de agua, absorción óptica, propiedades elásticas, se realiza un análisis sensorial y una caracterización nanoscópica mediante microscopía de fuerza atómica. Se contrastan las medidas macroscópicas con las nanoscópicas, encontrando que la diferencia de fase obtenida en la exploración nanoscópica está directamente relacionada con los resultados macroscópicos. Conclusiones Se pudo demostrar la correlación entre las medidas macroscópicas y las caracterizaciones nanoscópicas de la superficie de las láminas de biopolímeros. Se encontró que la lámina de almidón obtenido a partir del melloco tiene interesantes propiedades como matriz para disposición oral. Se probó con enjuague bucal.