Obtención de polímeros biodegradables a partir del almidón de yuca.

Taking into account the environmental problem that plastic consumption produces in society, together with the demographic explosion that has increased the demand for processed and manufactured products that need to be packaged in polymer-based materials, it was proposed as an objective to know the minimum conditions that must exist to obtain a biodegradable polymer from cassava starch by means of a bibliographic review. The research is descriptive with a documentary design in which the content analysis technique was applied based on the review of specialized literature, such as theses, texts and scientific articles from high impact journals. According to the results obtained, the combination of starch with other plastic materials is considered important to produce a biopolymer that has superior mechanical properties, is water resistant, highly flexible and resistant to breakage. It was concluded that the cassava starch biopolymers obtained from the tensile test were similar to conventional plastics in strength and stability. It was also evidenced that the resulting biopolymers were effective to be used as wrappers for food preservation. However, some challenges were identified, such as the low mechanical and thermal resistance of the polymers, which may limit their use in certain industrial sectors. Obtaining biodegradable polymers can be a sustainable alternative to conventional plastics derived from fossil fuels.Tomando en cuenta el problema ambiental que el consumo de plástico produce en la sociedad, junto con la explosión demográfica que ha aumentado la demanda de productos procesados y manufacturados que necesitan ser envasados en materiales a base de polímeros, se propuso como objetivo conocer las condiciones mínimas que deben existir para obtener un polímero biodegradable a partir del almidón de yuca mediante una revisión bibliográfica. La investigación es de tipo descriptiva con un diseño documental en el que se aplicó la técnica del análisis de contenido a partir de la revisión de la literatura especializada, como tesis, textos y artículos científicos de revistas de alto impacto. De acuerdo con los resultados obtenidos, se considera importante la combinación del almidón con otros materiales plásticos para producir un biopolímero que tenga propiedades mecánicas superiores, que sea resistente al agua, altamente flexible y resistente al rompimiento. Se concluyó que los biopolímeros de almidón de yuca obtenidos a partir del ensayo de tracción eran similares a los plásticos convencionales en resistencia y estabilidad. También se evidenció que los biopolímeros resultantes eran efectivos para ser usados como envolturas para la preservación de alimentos. Sin embargo, se identificaron algunos desafíos, como la baja resistencia mecánica y térmica de los polímeros, lo que puede limitar su uso en ciertos sectores industriales. La obtención de polímeros biodegradables puede ser una alternativa sostenible a los plásticos convencionales derivados de combustibles fósiles

Producción de plástico biodegradable para el uso en alimentos a partir del almidón de residuos de yuca (Manihot esculenta)

El presente trabajo de investigación tiene por objetivo la elaboración de bioplástico a partir del almidón obtenido de los residuos de yuca (Manihot esculenta), con el fin de utilizarlos en el recubrimiento de alimentos, lo que ayudará a mantener el buen estado del producto, y también a reducir el impacto de la generación de residuos plásticos convencionales, de tal manera que genere fuentes de trabajo, especialmente en el sector agrícola por la demanda que se puede producir por el uso de la materia prima. Los residuos del tubérculo se obtuvieron de restaurantes de comida costeña y mercados de la ciudad de Riobamba. Se inició con el lavado, pelado y el análisis fisicoquímico y microbiológico de la materia prima, luego se procedió a extraer el almidón, basado en la norma INEN 1456, en donde se manipularon las variables tiempo y velocidad de trituración con la ayuda de un diseño factorial 2k para obtener el mejor tratamiento, el mismo que fue mezclado con plastificante y disolvente en el cuál también se trabajó con el diseño factorial 2k, variando la concentración del almidón y del plastificante con cuatro tratamientos y cuatro repeticiones cada una, posteriormente las láminas de plástico obtenidas fueron sometidas a ensayos fisicoquímicos y mecánicos, de acuerdo a la norma INEN 2635, los valores obtenidos de degradación del bioplàstico en agua fueron del 90 % a los 21 días, en suelo 70% a los 42 días y en aire 40% a los 42 días. Finalmente, para evaluar la factibilidad de la investigación, se analizó el costo de producción del bioplástico de acuerdo con el análisis beneficio/costo, obteniendo una rentabilidad del 21%. Al ser un proyecto viable, se recomienda el uso de residuos orgánicos para la producción de biopolímeros, que contribuyan a disminuir el uso irracional de los plàsticos sintéticos.The aim of theresearch isto produce bioplastic from starch obtained from cassava(Manihotesculenta)residues, in order to use them asfood wrapping, this willpreserve theproduct in good conditions and will also reduce the impact caused by the generation of conventional plastic waste,in addition it will generate jobs, especially in the agricultural areadue to the demand that can be produced with the use of raw material. The tuber residues were obtained from sea-food restaurants and markets from Riobamba. The starting process was the washing, peelingas well as the physicochemical and microbiological analysis of the raw material;then the starch was extractedbased on the INEN 1456 norm, where time and speed variables were usedwith the help of 2k factorial design to obtain the best treatment, this was mixed with plasticizer and solvent in which the 2k factorial design was also usedaltering the concentration of starch and plasticizer with four treatments and four repetitions each, then theplasticsheets obtained were put under physicochemical and mechanical tests according to the INEN 2635 norm. The values obtained for bioplastic degradation in water were 90% in21 days, soil 70% in42 days and air 40% in42 days. Finally, to evaluate the research feasibilityit was necessary to analyze the bioplastic cost of production according to the cost/benefitanalysis obtaining a profitability of 21%. As this is afeasibleproject, it is recommended to useorganic waste for the biopolymersproductionwhich helps to reduce the irrational use of synthetic plastics

Preparación y caracterización de copolímeros tipo injerto a partir de almidón y metil-polietilenglicol (Alm-g-mPEG) con potencial aplicación en la formación de películas biodegradables.

Anexo 1. 11.1 Espectros infrarrojos individuales AlmY y Almy:Am-mPEG1540 1:1, 1:2, 1:3: Gráfica 16. FTIR Relación 1:1 AlmY: Am-mPEG1540; Gráfica 17. FTIR Relación 1:2 AlmY: Am-mPEG1540; Gráfica 18. FTIR Relación 1:3 AlmY: Am-mPEG1540 . Anexo 2. 11.2 Comparación de los espectros infrarrojos del almidón de plátano (AlmP) sin modificar y modificado con Am-mPEG1540: Gráfica 19. FTIR Relación 1:1 AlmP:Am-mPEG1540; Gráfica 19. FTIR Relación 1:1 AlmP:Am-mPEG1540; Gráfica 20. FTIR Relación 1:2 AlmP: Am-mPEG1540; Gráfica 21. FTIR Relación 1:3 AlmP: Am-mPEG1540.La conservación de frutas climatéricas durante el proceso de manipulación, transporte y almacenamiento ha sido de atención en los últimos años debido a que tienen una vida de post-cosecha corta. El proceso de respiración, producción de etileno y la exposición a la humedad aceleran su maduración; lo cual altera las propiedades de la fruta como el sabor, la textura, el olor y sus propiedades nutricionales. Esto ha limitado su exportación y genera pérdidas económicas en los productores y empresas exportadoras. Varias técnicas han sido utilizadas para conservar sus propiedades y aumentar la vida de post-cosecha, algunas como el uso de atmósferas controladas (temperatura, %O2, %CO2) y tratamiento con el 1-MCP (1-metilciclopropeno). Sin embargo, estos métodos a menudo generan daños por frío, translucidez, acumulación de pigmentos y pérdida de sabor, y algunos son costosos. Por lo anterior, en el presente trabajo se desarrolló la modificación química del almidón extraído de dos fuentes naturales con metil-polietilenglicol (mPEG) en diferentes relaciones en peso para su potencial aplicación como recubrimientos. El almidón (Alm) fue extraído a través del método húmedo de la pulpa de dos fuentes naturales: plátano de la especie Musa paradisíaca y yuca de la especie Maniht esculenta, una vez obtenido se realizó una caracterización química a través del análisis por espectroscopia infrarroja (FTIR); para identificar las bandas características del almidón, las cuales se evidenciaron en los presentes espectros. Se determinó el contenido de amilosa y amilopectina por el método de yodo; encontrándose que el almidón de plátano (AlmP) presentó mayor contenido de amilosa; a su vez se calculó el peso molecular del almidón encontrándose que el almidón de yuca (AlmY) es mayor al de plátano. Para establecer cambios térmicos del almidón obtenido, se realizó el análisis termogravimétrico (TGA) y por calorimetría diferencial de barrido (DSC). Una vez caracterizado el almidón, se procedió a realizar la modificación química con mPEG1540 y anhídrido maleico (Am) y se obtuvo el Am-mPEG1540, compuesto con el cual se modificó cada almidón en diferente relación en peso. Los copolímeros tipo injerto de Alm:Am-mPEG1540 se caracterizaron por FTIR, TGA y DSC; donde se evidenciaron bandas de éster para verificar la modificación del almidón, cambios en la temperatura de descomposición de los almidones, y eventos térmicos como la temperatura de transición vítrea (Tg) y una temperatura cercana a los 110°C que se debe al proceso de gelatinización; respectivamente. Las películas se formaron por casting en presencia y ausencia de glicerol utilizando el polímero y glicerol (Gly) como estabilizante; y utilizando cada copolímero. Posteriormente, se seleccionaron algunas muestras para llevar a cabo la caracterización por DSC, solubilidad y la aplicación como recubrimiento en fresa, una fruta climatéricaThe conservation of climacteric fruits during the handling, transport and storage process has been of attention in recent years due to their short post-harvest life. The process of respiration, production of ethylene and exposure to humidity accelerate its maturation; which alters the properties of the fruit such as taste, texture, smell and its nutritional properties. This has limited their export and generates economic losses for producers and exporting companies. Several techniques have been used to preserve its properties and increase post-harvest life, some such as the use of controlled atmospheres (temperature, %O2, %CO2) and treatment with 1-MCP (1-methylcyclopropene). However, these methods often cause cold damage, translucency, pigment build-up, and loss of flavor, and some are expensive. Therefore, the present work developed the chemical modification of starch with methyl-polyethylene glycol (mPEG) in different weight ratios. The starch (Alm) was extracted through the wet method from the pulp of two natural sources: banana of the Musa paradisíaca species and yucca of the Maniht esculenta species; then, a chemical characterization was carried out through infrared spectroscopy analysis (FTIR), to identify the characteristic bands of starch, which were evidenced in the present spectra. The contents of amylose and amylopectin were determined by the iodine method; finding that banana starch (AlmP) presented higher amylose content; in turn, the molecular weight of the starch was calculated, finding that cassava starch (AlmY) is higher than banana starch. To establish thermal changes of the starch obtained, thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) were performed. Once the starch was characterized, the chemical modification was carried out with mPEG1540 and maleic anhydride (Am) and the Am-mPEG1540 was obtained, a compound with which each starch was modified in a different weight ratio. The Alm: Am-mPEG1540 graft copolymers were characterized by FTIR, TGA and DSC; where ester bands were evidenced to verify the modification of starch, changes in the decomposition temperature of starches were evidenced, and thermal events such as the glass transition temperature (Tg) and a temperature close to 110 ° C that is due to the process of gelatinization were characterized; respectively. The films were formed by casting in the presence and absence of glycerol using the polymer and glycerol (Gly) as a stabilizer; and using each copolymer. Subsequently, some samples were selected to carry out the characterization by DSC, solubility and the application as a coating in strawberry, a climacteric fruit

Obtención de bioplástico a partir del almidón de papa (Solanum tuberosum) y yuca (Manihot esculenta) para uso como envoltura de alimentos

El objetivo de la presente investigación fue obtener un bioplástico a partir del almidón de papa (Solanum tuberosum) y yuca (Manihot esculenta), para uso como envoltura de alimentos. La materia prima de la cual se obtuvo el almidón fueron 10 kg de papa y yuca, mediante el método de decantación natural. Posteriormente se realizó la caracterización físico-química, mecánico y de biodegradabilidad para su uso como envoltura de alimentos. Para la obtención del bioplástico se propusieron cuatro formulaciones en base a un muestreo de tipo experimental y los bioplásticos obtenidos fueron a través del diseño factorial 2^2, los mismos que fueron sometidos a ensayos físicos que incluyó análisis de espesor, el cual se determinó de acuerdo a la norma técnica ecuatoriana INEN 2542; el contenido de humedad, se determinó mediante técnicas establecidas en la ICONTEC, 2002; biodegradabilidad, se determinó de acuerdo con la norma ASTM D-5488-94d; permeabilidad se determinó en función de la norma ASTM E96 y en cuanto a su propiedad mecánica se efectúo el ensayo de tracción. El valor medio del rendimiento de almidón de papa fue 12,6% y yuca 18,0%. La caracterización del almidón de papa y yuca mostró el mejor rendimiento en tratamiento T1 con 13,08% y 19,25% respectivamente, debido a que presentó un mejor aspecto translucido, buena estabilidad y una textura lisa. El análisis de biodegradación del bioplástico en medio anaerobio mostró la mejor degradación (95,50%) a los 42 días, contribuyendo de esta manera en la reducción de la contaminación ambiental y cumpliendo con lo establecido en la norma EN 13432, en consecuencia, este bioplástico muestra el resultado de una búsqueda piloto para su uso en envoltura de alimentos como alternativa para sustituir las fundas plásticas sintéticas debido a que aumenta la vida útil de las frutas por un tiempo mayor a 15 días.The objective of this research investigation was to obtain a bioplastic formula from potato starch (Solanum tuberosum) and cassava (Manihot esculenta) to be used as a food wrap. The raw material from which the starch was obtained was 10 kg of potatoes and cassava using the method of natural settling. Subsequently, the physical-chemical, mechanical, and Biodegradability characterization was checked for its use as a food wrap. To obtain the bioplastic, four formulations were proposed based on experimental sampling and the bioplastics obtained were through the 2^2 factorial design the same ones that were tested physically. It included thickness analysis, which was determined according to the Ecuadorian technical standard INEN 2542; moisture content which was determined using established techniques of ICONTEC, 2002; Biodegradability was determined in accordance with ASTM D-5488-94d; permeability was determined based on the standard ASTM E96, and for the mechanical property a tensile test was performed. The mean value of potato starch yield was 12.6% and for cassava 18.0%. The characterization of potato and cassava starch showed the best yield in treatment T1 with 13.08% and 19.25% respectively, because, it presented a better translucent appearance, good stability, and a smooth texture. The biodegradation analysis of the bioplastic tested in an anaerobic medium showed the best degradation (95.50%) at an average of 42 days. Thus, contributing to the reduction of environmental pollution and complying with the established standard EN 13432. Therefore, this bioplastic shows the result of pilot research for its use in food packaging as an alternative to replacing synthetic plastic covers or bags, because it increases the shelf life of fruits for a longer period of time, until 15 days

Biopolímeros: avances y perspectivas

Los biopolímeros basados en recursos renovables y/o biodegradables están generando un creciente interés no solo en la industria de los plásticos sino en la sociedad en general. El objetivo de este trabajo es analizar el campo de los biopolímeros, su panorama actual y los últimos avances y desarrollos. Se analizaran biopolímeros importantes del mercado divididos en tres subgrupos: polímeros basados en recursos renovables (almidón y celulosa), polímeros biodegradables basados en monómeros bioderivados (aceites vegetales y ácido láctico) y biopolímeros sintetizados por microorganismos (polihidroxialcanoatos (PHA))

Comparación de diferentes formulaciones para obtención de biopolimeros a partir de almidón de yuca (Manihot esculenta).

El siguiente proyecto de investigación tuvo como objetivo realizar un análisis comparativo de diferentes formulaciones para la obtención de biopolímeros a partir de almidón de yuca mediante revisión bibliográfica sistemática. El estudio se llevó a cabo con una investigación minuciosa y detallada de documentos tomando en cuenta su pertinencia, exhaustividad y actualidad. Como primer punto se recopiló diferentes publicaciones científicas acerca de las formulaciones para la elaboración de biopolímeros a partir de almidón de yuca, posteriormente se procedió a compilar las propiedades fisicoquímicas reportadas de los biopolímeros y como punto final se discutió la relación existente entre las formulaciones utilizadas y las propiedades presentadas por los biopolímeros. Las formulaciones de biopolímeros a partir de almidón de yuca se componen principalmente de agua destilada que ocupa más del 50%, seguido del almidón de yuca con un rango de 10 al 25% y los plastificantes de 3 a 5%, las principales propiedades fisicoquímicas y mecánicas de un biopolímero son: densidad, resistencia a la tracción, elongación, deformación, solubilidad, humedad, temperatura de gelatinización y biodegradabilidad en el suelo. La formulación está relacionada directamente con las propiedades físicoquímicas y mecánicas de un biopolímero, siendo el contenido de la materia prima el que brindará dichas características. Se concluye que los biopolímeros a partir de almidón de yuca pueden presentar características similares a los polímeros convencionales, por lo que se recomienda su uso en la industria con el fin de conservar el medioambiente.The following research project aimed to conduct a comparative analysis of different formulations for obtaining biopolymers from cassava starch through a systematic literature review. The study was carried out with thorough and detailed research of documents considering their relevance, completeness, and timeliness. As a first point, different scientific publications about the formulations for elaborating biopolymers from cassava starch were compiled. The reported physicochemical properties of the biopolymers were compiled, and as a final point, the relationship between the formulations used and the properties presented by the biopolymers was discussed. The biopolymer formulations from cassava starch are mainly composed of distilled water with more than 50%, followed by cassava starch with a range of 10 to 25% and plasticizers from 3 to 5%. A biopolymer's main physicochemical and mechanical properties are density, tensile strength, elongation, deformation, solubility, humidity, gelatinization temperature, and biodegradability in soil. The formulation is directly related to the physicochemical and mechanical properties of a biopolymer, being the content of the raw material the one that will provide these characteristics. It is concluded that biopolymers from cassava starch can present similar characteristics to conventional polymers, so their use in the industry is recommended to conserve the environment

Valoración del almidón de la cáscara de Arracacia xanthorrhiza (zanahoria blanca) para la obtención de plástico biodegradable

El objetivo de esta investigación fue realizar la valorización del almidón de la cáscara de la zanahoria blanca (Arracacia Xanthorrhiza) para la obtención de bioplásticos, por tanto se realizó la extracción del almidón de los residuos de la zanahoria blanca a través de vía húmeda con un rendimiento de 11.14%, además se determinó las características físicas, fisicoquímicas, químicas del almidón seguido de esto se logró establecer las combinaciones de los aditivos, como son el porcentaje óptimo de óxido de grafeno que le otorgo la estabilización de los polímeros irregulares que se encuentra en el almidón. Los bioplásticos obtenidos fueron sometidos a pruebas físicas y mecánicas, donde se obtuvo un espesor de 0,1 mm, una solubilidad en rangos de 40 – 52% y una biodegradabilidad en agua del 49%. Se logró determinar en base al Instituto Ecuatoriano de Normalización (INEN) la compostabilidad de los bioplásticos según la norma INEN 2643, y finalmente se evaluaron a través de la norma INEN 2635 para las pruebas mecánicas, así como también se realizaron las pruebas físicas del mismo. Finalmente se obtuvo que el mejor tratamiento de las láminas de los plásticos fue el D, debido a que las variables de carga máxima, desplazamiento máximo, deformación, rotura de carga son muy similares en todas las combinaciones con óxido de grafeno, estas no difirieron en los valores de todas las repeticiones de las unidades experimentales, así como el esfuerzo máximo que pudo definir al tratamiento con las mejores características con un valor de 0.90 Megapascal (MPa), estas características fueron aceptables en relación al porcentaje de amilosa presente en la zanahoria blanca; se recomienda buscar alternativas que mejoren la calidad de los bioplásticos a través de nuevas combinaciones con compuestos químicos, aumentando la calidad de las características de las biopelículas.The aim of this research was to carry out the valuation of starch made from Arracacia Xanthorrhiza white carrot peel to obtain bioplastics; thus, the extraction of starch from white carrot waste was carried out through a wet process with a yield of 11.14%. In addition, the physical, physicochemical and chemical characteristics of the starch were determined; then, it was possible to establish the combinations of additives, such as the optimum percentage of graphene oxide, which stabilized the irregular polymers found in the starch. The bioplastics obtained were put under physical and mechanical tests, where a thickness of 0.1 mm, a solubility in the range of 40 - 52% and a biodegradability in water of 49% were obtained. The compostability of bioplastics was determined according to the INEN (Ecuadorian Institute of Normalization) 2643 standard. Then, it was necessary to use the INEN 2635 standard for evaluating both, mechanical and physical tests. Finally, it was concluded that the best treatment for the plastic sheets was treatment D, because the maximum load, maximum displacement, deformation, and load breakage variables are very similar in all combinations with graphene oxide and they do not differ in the repetition values of the experimental units, as well as the maximum effort defined by the treatment with the best characteristics and a value of 0. 90 Megapascal (MPa), these characteristics were acceptable in relation to the percentage of amylose present in white carrot. It is recommended to look for alternatives to improve the quality of bioplastics through new combinations with chemical compounds, which increase the quality of the biofilm characteristics

Producción de plástico ecológico a partir de la cáscara de plátano en el mercado Los Vencedores del distrito de San Juan de Lurigancho, 2019

La presente investigación es de tipo aplicativa y cuenta como objetivo determinar los procesos para la elaboración de plásticos ecológicos a partir de cáscara de plátano en el mercado Los Vencedores del distrito de San Juan de Lurigancho. El proceso para la elaboración del plástico ecológico empezó con obtención del almidón proveniente de la cáscara de plátano que fueron recolectadas de los puestos de venta de chifles del mercado Los vencedores del Distrito de San Juan de Lurigancho; la población obtenida en la recolección fue de 86.51 kg de cáscara de plátano de la cual tomamos 65 kg del total de la población. Por otro lado, para la elaboración de las muestras de plásticos ecológicos se mezcló el almidón, el agua, con el ácido acético y con la glicerina hasta obtener una masa uniforme luego se llevó a contacto con el fuego hasta alcanzar una temperatura constante de 90 °C por el período de 3 minutos sin dejar de mover hasta obtener una masa de consistencia pegajosa, luego se dejó enfriar y posteriormente se llevó a los moldes por un período de 3 días hasta obtener un material duro y flexible; las concentraciones de los reactivos van variando según el código designado; para el código CDP2 la relación de concentración de reactivos es la siguiente: 15 ml de ácido acético – 10 ml de glicerina , 15 gr de almidón y 75 ml de agua destilada; para el código CDP3 es de 10 ml de ácido acético – 15 ml de glicerina, 15 gr de almidón y 75 ml de agua destilada; para la muestra CDP4 es de 10 ml de ácido acético, 10 ml de glicerina, 15 gr de almidón y 75 ml de agua destilada y para la muestra CDP5 fueron 17 ml de ácido acético, 10 ml de glicerina, 15 gr de almidón y 75 ml de agua destilada. Para los materiales obtenidos fueron sometidos a pruebas de resistencia a la tracción, elongación en la tracción y degradación; la muestra que obtuvo mejor resultado fue la muestra de código CDP2 con una resistencia a la tracción de 30,535 N/m2, una elongación en la tracción de 39.500% y un grado de degradación de 93.990%

Situación actual de los envases biodegradables a base de almidones para alimentos frescos

El objetivo de esta tesis fue de conocer la situación actual de los envases biodegradables a base de almidones para alimentos frescos, ya que por causa de los plásticos se generó uno de los problemas más sobresalientes de contaminación ambiental, y en estos últimos años se planteó propuestas de combatir este problema mundial. El trabajo de investigación es de enfoque cualitativa de acción, en el cual participaron el gerente y administrador de la empresa Biomanal dedicada al sector de la venta de envases compostable y biodegradables también ingenieros del campo agroindustrial con conocimiento de ensayos en elaboración de envases biodegradables quienes fueron colaboradores de la entrevista, donde este último fue el instrumento utilizado como parte de la técnica de recolección de datos. Como parte de los objetivos, se realizó una descripción de la revisión de evidencias bibliográficas sobre la situación actual de los envases biodegradables a base de almidones para alimentos frescos en los aspectos del medio ambiente y su viabilidad, se describió los tipos y fuentes de almidón que se emplean para envases biodegradables, se describió los métodos de extracción de almidones empleados para envases biodegradables. Concluyéndose que los plásticos sintéticos en unas de las causas de la contaminación ambiental, por ello se consideró los biopolímeros naturales como un recurso de rentabilidad donde la fécula de maíz, la papa, la yuca y el plátano son considerados como principales fuentes de almidón en la industria alimentaria para la elaboración de envases biodegradables, para este proceso de elaboración se tiene en cuenta el método de extracción para obtener un almidón modificado el cual este aporta la mejora de las características fisicomecánicas del envase, el cual puede realizarse de forma artesanal y sofisticado, a mayor y a menor escala dependiendo de la empresa

Valorización de los residuos de Ullucus tuberosus (Caldas 1809) y Colocasia esculenta ((l) Schott 1832), como materia prima para la elaboración de material plástico biodegradable

La presente investigación tuvo como objetivo la valorización de residuos de melloco (Ullucus tuberosus) y malanga (Colacasia esculenta) para la elaboración de material plástico biodegradable. Mediante el diseño 2k se obtuvo el mejor tratamiento en la extracción de almidón, posteriormente se realizó una caracterización del almidón obtenido determinando su solubilidad, pH, viscosidad, temperatura de gelatinización, fibra, amilosa, amilopectina, hongos, levaduras y mohos y coliformes totales. Para la elaboración del material plástico se agregó aditivos como agua, glicerina, almidón y óxido de grafeno en donde se planteó 6 tratamientos en los cuales se fue dosificando progresivamente el óxido de grafeno de 0.5 a 3 mL, después se sometió a pruebas físico- mecánicas a las láminas de plástico obtenidas en donde se aplicó el diseño completamente al azar para determinar el punto de ajuste de óxido de grafeno a la que el plástico presenta mejores resultados en cada prueba de tracción según lo establecido en la norma INEN 2635 (Servicio Ecuatoriano de Normalización). Con respecto a la biodegradabilidad se utilizó el programa IMAGEJ. Como resultado se determinó un rendimiento de almidón de 3.55% en melloco y 9.16% en malanga, en cuanto a su caracterización se cumplió con los parámetros establecidos; con respecto a las pruebas físico-mecánicas del bioplástico se obtuvo como mejor tratamiento el T4 (tratamiento 4) y para biodegradabilidad un resultado promedio en agua de 89.34% para melloco y 89.47% para malanga por un periodo de 30 días. Se concluyó que el bioplástico presenta grandes ventajas debido a su tiempo de degradabilidad con respecto al plástico sintético, además que la cantidad de óxido de grafeno agregado está directamente relacionada con la calidad del material plástico biodegradable. Finalmente, se recomienda aprovechar los residuos generados durante la extracción de almidón como compost.The aim of this research was to estimate ulluco (Ullucus tuberosus) and malanga (Colacasia esculenta) residues for the production of biodegradable plastic material. By means of the 2k design, the best starch extraction treatment was obtained, then it was necessary to carry out the characterization of the starch by determining its solubility, pH, viscosity, gelatinization temperature, fiber, amylose, amylopectin, fungi, yeasts, molds and total coliforms. For the plastic material processing, additivessuch as water, glycerin, starch and graphene oxide were added for 6 proposed treatments in which the graphene oxide was progressively dosed from 0.5 to 3 mL; then the plastic sheets obtained were tested in a physical and mechanical way with the use of a completely randomized design in order to determine the graphene oxide adjustment point at which the plastic presents better results in each traction test according to INEN 2635 (Ecuadorian Standardization Service). Regarding biodegradability, IMAGEJ program was used. As a result, a starch yield of 3.55% for ulluco and 9.16% for malanga was determined; as for its characterization, all the established parameters were achieved. Regarding physical and mechanical tests of bioplastic, T4 (treatment 4) was defined as the best treatment. For biodegradability, an average result of 89.34% for olluco and 89.47% for malanga was obtained in water during a 30-day period. It was concluded that the bioplastic presents great advantages due to its degradability time compared with synthetic plastic. In addition, the amount of graphene oxide added is directly related to the quality of the biodegradable plastic material. Finally, it is recommended to use the residues generated during the starch extraction as compost