Fracciones lignocelulósicas de cascarilla de café para mejorar las propiedades de los films de almidón-PLA compatibilizados

Abstract

[ES] Se estudió la efectividad de la incorporación de agentes de refuerzo celulósicos y extracto acuoso antioxidante (AE) provenientes de cascarilla de café para mejorar las propiedades funcionales de las películas de mezcla de almidón-PLA compatibilizadas. Se analizaron las propiedades de barreras, mecánicas, el patrón de cristalización y el comportamiento térmico de películas que contenían 1% en peso de fibras de celulosa (CF) o nanocristales de celulosa (CNC), incorporados mediante dos métodos diferentes, o 5.8% en peso de extracto antioxidante. Se evaluó la capacidad antioxidante del extracto activo a través de su habilidad para conservar el aceite de girasol. De las fracciones celulósicas, las CF no fueron adecuadas para mejorar la funcionalidad de las películas, pero los CNC incorporados directamente en la fase almidón fueron eficaces para reforzar el material (148% y 45% de aumento en el módulo elástico y la resistencia a la tracción, respectivamente), y para mejorar las propiedades barreras (28% y 42% de reducción, respectivamente en permeabilidad al vapor de agua y permeabilidad al oxígeno). El AE no mejoró el comportamiento mecánico de las películas, sin embargo, les confirió capacidad antioxidante útil para aplicaciones de envasado de alimentos.

[EN] The effectiveness of the incorporation of reinforcement cellulosic agents and antioxidant aqueous extract (AE) from coffee husk with the aim of improving the functional properties of starch-PLA compatibilized blend films was studied. Barrier and mechanical properties, crystallization pattern and thermal behaviour were analysed in films containing 1% of cellulosic fibres (CF) or cellulose nanocrystals (CNC), which were incorporated through two different methods, or 5.8% of antioxidant extract. AE¿s antioxidant properties were tested through their capacity to preserve sunflower oil. Regarding the cellulosic fractions, the CF were inadequate to improve the films¿ functionality, but the CNC directly incorporated in the starch phase were effective for reinforcing the material (148% and 45% increase of the elastic modulus and tensile strength, respectively), and for improving the barrier properties (28% and 42% reduction in the water vapour permeability and oxygen permeability, respectively). The AE didn¿t improve the films¿ mechanical properties, however, the extracts provided a useful antioxidant capacity for food packaging applications.

[CA] Es va estudiar l'efectivitat de la incorporació d'agents de reforç cel·lulòsics i extracte aquós antioxidant (AE) provinents de pellorfa de café per a millorar les propietats funcionals de les pel·lícules de mescla de midó-PLA compatibilitzades. Es van analitzar les propietats de barrera i mecàniques, el patró de cristal·lització i el comportament tèrmic de pel·lícules que contenien 1% en pes de fibres de cel·lulosa (CF) o nanocristalls de cel·lulosa (CNC), incorporats mitjançant dos mètodes diferents, o 5.8% en pes d'extracte antioxidant. Es va avaluar la capacitat antioxidant de les pel·lícules amb l'extracte actiu a través de la seua habilitat per a conservar l'oli de gira-sol. De les fraccions cel·lulòsiques, les CF no van ser adequades per a millorar la funcionalitat de les pel·lícules, però els CNC incorporats directament en la fase midó van ser eficaços per a reforçar el material (148% i 45% d'augment en el mòdul elàstic i la resistència a la tracció, respectivament), i per a millorar les propietats barrera (28% i 42% de reducció, respectivament en permeabilitat al vapor d'aigua i permeabilitat a l'oxigen). L'AE no va millorar el comportament mecànic de les pel·lícules, no obstant això, els va conferir capacitat antioxidant útil per a aplicacions d'envasament d'aliments.