Efecto de la adición de gomas de origen microbiano en films bicapa biodegradables de almidón-poliésteres

Abstract

[ES] Se han obtenido y caracterizado films monocapa de almidón de maíz o de mandioca con 10 % de gomas de origen microbiana (goma de gelano y xantana) y 30 % de glicerol como plastificante. También se han obtenido y caracterizado monocapas de poliésteres (mezclas de PLA y PHBV 75:25) con 15% e PEG 1000 como plastificante. Ambos films se han obtenido por mezclado en fundido (130 y 160˚ C, respectivamente para almidón y poliésteres). Los films bicapa se han obtenido por termocompresión a 180˚ C durante 2 min a 100 bar. Tanto las mono como las bicapas se han caracterizado en sus propiedades mecánicas (módulo de elasticidad, tensión de fractura y deformación a la rotura) y propiedades barrera al vapor de agua y al oxígeno, humedad de equilibrio y solubilidad en agua después de acondicionadas durante 1 o 5 semanas a 53% de humedad relativa y 25˚ C. Las gomas mejoraron el comportamiento mecánico de las monocapas de almidón y de las multicapas. También se obtuvo una reducción de la permeabilidad al vapor y al oxígeno. Estas mejoras se tradujeron también en mejores propiedades de las multicapas que presentaron muy baja permeabilidad al vapor de agua por efecto de la capa de poliésteres y muy baja permeabilidad al oxígeno por efecto de la capa de almidón.

[EN] Monolayer films of corn or cassava starch with 10% of gums of microbial origin (gellan gum and xanthan gum) and 30% glycerol as plasticizer have been obtained and characterized. Monolayers of polyesters (mixtures of PLA and PHBV 75:25) with 15% PEG 100 as plasticizer have also been obtained and characterized. Both films have been obtained by melt blending (130 and 160 oC, respectively for starch and polyesters). The bilayer films have been obtained by thermal compression at 180oC for 2 min at 100 bar. Both mono 2 and bilayers have been characterized as to their mechanical properties (modulus of elasticity, fracture tension and deformation at break) and barrier properties to water vapor and oxygen, equilibrium moisture and water solubility. The incorporation of gellan gum and xanthan gum improved the mechanical properties of starch films, especially for corn starch that had lower values of the elastic modulus and resistance and higher extensibility. Both gums decreased the water vapor permeability of starch films, and cassava starch mixtures were the least permeable. This effect also occurred with the same tendency for oxygen permeability. The barrier properties of the starch films were quite stable over time, but the modulus of elasticity and resistance increased and the extensibility decreased. The most stable films in their mechanical properties were those of cassava starch, especially with xanthan gum. The bilayers with starch films and polyesters presented a high barrier capacity to water vapor and oxygen and cassava starch bilayers with gums were the least permeable. These bilayers presented the greatest modulus of elasticity and resistance, with extensibility in the order of monolayers, and with adequate values for food packaging.

[CA] S'han obtingut i caracteritzat films monocapa de midó de blat de moro o de mandioca amb 10% de gomes d'origen microbià (goma de gelà i xantana) i 30% de glicerol com a plastificant. També s'han obtingut i caracteritzat monocapes de polièsters (mescles de PLA i PHBV 75:25) amb 15% de PEG 100 com a plastificant. Tots dos films s'han obtingut per barrejat en fos (130 i 160 ° C, respectivament per midó i polièsters). Els films bicapa s'han obtingut per termocompresió a 180°C durant 2 min a 100 bars. Tant les mico com les bicapes s'han caracteritzat en les seves propietats mecàniques (mòdul d'elasticitat, tensió de fractura i deformació al trencament) i propietats barrera a el vapor d'aigua i a l'oxigen, humitat d'equilibri i solubilitat ºC. La incorporació de goma de gelà i goma de xantana va millorar les propietats mecàniques dels films de midó, especialment per al midó de blat de moro amb valors inferiors de el mòdul d'elasticitat i resistència a la fractura i més extensibles. Les dues gomes van disminuir la permeabilitat a el vapor d'aigua dels films de midó, sent les mescles midó de iuca-gomes els menys permeables. Aquest efecte es va donar també amb la mateixa tendència per a la permeabilitat a l'oxigen. Els films més estables en les seves propietats mecàniques van ser els de midó de iuca, especialment amb goma de xantana. Les bicapes amb films de midó i polièsters van presentar alta barrera a el vapor d'aigua i a l'oxigen, sent les bicapes de midó de iuca amb gomes les menys permeables. Aquestes bicapes van presentar el major mòdul d'elasticitat i resistència a la fractura, amb extensibilitat de l'ordre de les monocapes, i amb valors adequats per al'envasament d'aliments