The present study investigated the potato starches and polyols which were used to prepare edible films. The amylose content and the gelatinization properties of various potato starches extracted from different potato cultivars were determined. The amylose content of potato starches varied between 11.9 and 20.1%. Onset temperatures of gelatinization of potato starches in excess water varied independently of the amylose content from 58 to 61°C determined using differential scanning calorimetry (DSC). The crystallinity of selected native starches with low, medium and high amylose content was determined by X-ray diffraction. The relative crystallinity was found to be around 10 13% in selected native potato starches containing 13 17% water. The glass transition temperature, crystallization melting behavior and relaxations of polyols, erythritol, sorbitol and xylitol, were determined using (DSC), dielectric analysis (DEA) and dynamic mechanical analysis (DMA). The glass transition temperatures of xylitol and sorbitol decreased as a result of water plasticization. Anhydrous amorphous erythritol crystallized rapidly. Edible films were obtained from solutions containing gelatinized starch, plasticizer (polyol or binary polyol mixture) and water by casting and evaporating water at 35°C. The present study investigated effects of plasticizer type and content on physical and mechanical properties of edible films stored at various relative water vapor pressures (RVP). The crystallinity of edible films with low, medium and high amylose content was determined by X-ray diffraction and they were found to be practically amorphous. Water sorption and water vapor permeability (WVP) of films was affected by the type and content of plasticizer. Water vapor permeability of films increased with increasing plasticizer content and storage RVP. Generally, Young's modulus and tensile strength decreased with increasing plasticizer and water content with a concurrent increase in elongation at break of films. High contents of xylitol and sorbitol resulted in changes in physical and mechanical properties of films probably due to phase separation and crystallization of xylitol and sorbitol which was not observed when binary polyol mixtures were used as plasticizers. The mechanical properties and the water vapor permeability (WVP) of the films were found to be independent of the amylose content.Korvaamalla tavanomaisia synteettisiä pakkausmateriaaleja biomateriaalikalvoilla voidaan vähentää synteettisiä maatumattomia jätteitä biologisesta kiertokulusta. Biomateriaalikalvoilla voidaan parantaa elintarvikkeiden laatua, turvallisuutta ja säilyvyyttä muodostamalla kuiva- tai tuoretuotteen pinnalle este, jolla vesihöyryn ja kaasujen siirtyminen suojattavaan tuotteeseen tai suojattavasta tuotteesta estetään. Biomateriaalikalvoa voidaan myös käyttää kantajana esim. aromi- tai antimikrobisille yhdisteille, joilla voidaan antaa lisäarvoa elintarvikkeelle tai edesauttaa elintarvikkeen säilyvyyttä ja turvallisuutta. Elintarvikkeiden lisäksi biomateriaalikalvoilla voidaan myös tuoda lisäarvoa kiinteille lääkevalmisteille.
Tässä työssä tutkittiin eri perunatärkkelyksien ja polyolien (glyserolin, erytritolin, ksylitolin ja sorbitolin) soveltuvuutta biomateriaalikalvojen valmistamiseen. Eri perunatärkkelyksien amyloosipitoisuudet ja liisteröitymisominaisuudet määritettiin. Amyloosipitoisuudet vaihtelivat 11,9 21,1 %:n välillä. Differentiaalisella skanningkalorimetrilla (DSC) määritetyt liisteröitymisen alkulämpötilat vaihtelivat 58 61 °C:n välillä amyloosipitoisuudesta riippumatta. Valikoiduista eri amyloosipitoisuuden omaavista tärkkelyksistä määritettiin suhteelliset kiteisyydet, jotka olivat 10 13 %:n. Vedettömien ja vettä sisältävien polyolien faasi- ja tilamuutoksia tutkittiin termoanalyyttisillä menetelmillä: DSC:lla, dielektrisellä analyysillä (DEA) ja dynaamismekaanisella analyysillä (DMA). Polyolien lasisiirtymälämpötila, jossa polyoli muuttuu kovasta ja hauraasta pehmeäksi ja virtaavaksi, aleni veden vaikutuksesta. Biomateriaalikalvot valmistettiin tärkkelys-polyoli-vesisuspensiosta, jota kuumennettiin tärkkelyksen liisteröimiseksi ja lopuksi valamalla ja haihduttamalla vesi 35 °C:n lämpötilassa. Tässä työssä tutkittiin pehmittimen, polyolin tai kahden polyolin seoksen, pitoisuuden vaikutusta tärkkelyskalvojen ominaisuuksiin. Erilaisissa ilman suhteellisissa kosteuksissa tasapainotettujen kalvojen fysikaalis-kemiallisia ominaisuuksia, kuten veden sorptiota, vesihöyrynläpäisevyyttä ja mekaanisia ominaisuuksia, tutkittiin. Valikoiduista eri amyloosipitoisuuden omaavista tärkkelyksistä valmistettujen kalvojen suhteellisten kiteisyyksien havaittiin olevan 0 4 %. Kalvojen kiteisyydellä ei havaittu olevan selvää vaikutusta kalvojen fysikaalis-kemiallisiin ominaisuuksiin. Kalvoissa käytetyllä pehmittimillä ja pehmitinpitoisuuksilla oli vaikutusta veden sorptioon ja vesihöyrynläpäisevyyteen. Pehmitinpitoisuuden ja ilman suhteellisen kosteuden kasvaessa kalvon veden sorptio ja vesihöyrynläpäisevyys kasvoivat. Kalvojen mekaanisia ominaisuuksia kuvaavat Youngin moduuli ja vetolujuus pienenivät sekä venymä katkeamishetkellä kalvoi pehmitinpitoisuuden ja ilman suhteellisen kosteuden kasvaessa. Käytettäessä pehmittimenä ksylitolia tai sorbitolia pehmittimen havaittiin kiteytyvän kalvossa, minkä seurauksena polyolin pehmittävä vaikutus pieneni. Tämän seurauksena kalvojen Youngin moduuli ja vetolujuus kasvoivat sekä venyvyys katkeamishetkellä pieneni. Pehmittimen kiteytyminen voitiin ehkäistä käyttämällä kalvossa kahden polyolin seosta. Tässä tutkimuksessa saatua tietoa eri pehmittimien ja niiden pitoisuuksien vaikutuksesta perunatärkkelyskalvojen fysikaalis-kemiallisiin ominaisuuksiin tarvitaan, kun arvioidaan kalvojen soveltuvuutta elintarvike- ja lääkesovelluksiin. Tässä tutkimuksessa tutkittujen kalvojen ehdotetaan soveltuvan matalan kosteuspitoisuuden omaaville elintarvike- ja lääkevalmisteille
