Efecto de la incorporación de salvado de arroz sobre las propiedades fisicas y microestructurales de films biodegradables a base de almidón

Abstract

[ES] En el presente trabajo se ha estudiado el efecto de la incorporación del salvado de arroz y de su tamaño, sobre las propiedades microestructurales y físicas (permeabilidad al vapor de agua y al oxígeno, propiedades ópticas y mecánicas) de films de almidón de guisante, patata y yuca, tras una y cinco semanas de almacenamiento a 25ºC-52,8%HR. Las propiedades mecánicas de los films se analizaron a 52,8% HR y la permeabilidad al vapor de agua a un gradiente de HR 52,8-100%. La opacidad o transparencia de los films se estudió a través del coeficiente de Kubelka-Munk obtenido del espectro de reflexión del film y el brillo se midió a 60º. Los resultados mostraron que tanto la incorporación de salvado, como su tamaño y el tiempo de almacenamiento modificaron las propiedades de los films. Así, la adición de salvado a la matriz de almidón hizo aumentar la humedad, el módulo de elasticidad y la permeabilidad al vapor de agua. Por el contrario la elongación y el brillo disminuyeron y la permeabilidad al oxígeno no se vio afectada. En general, estos cambios fueron más acusados al utilizar las partículas de salvado de mayor tamaño. Al final del almacenamiento, todas las variables se vieron notablemente afectadas: la humedad, la extensibilidad y la permeabilidad al oxígeno disminuyeron mientras que la rigidez y la resistencia a la rotura aumentaron, seguramente debido al proceso de retrogradación del almidón. Las micrografías muestran las fibras distribuidas de forma heterogénea en las secciones transversales y en la superficie, dando lugar a irregularidades estructurales que explican la menor resistencia mecánica y extensibilidad de estos films, junto con su menor brillo y transparencia.

[CA] En el present treball s'ha estudiat l'efecte de la incorporació de segó d'arròs ila seua grandària, sobre les propietats microestructurals i físiques (permeabilitat al vapor d'aigua i al oxigen, propietats òptiques i mecàniques) de films de midó de pèsols, creïlla i iuca després d'una i cinc setmanes d'emmagatzemament 25C i 52,8% HR. Les propietats mecàniques dels films s'analitzaren a 52,8%HR i la permeabilitat al vapor d'aigua a un gradient de HR 52,8-100%. L'opacitat o transparència dels films es va estudiar mitjançant el coeficient de Kubelka-Munk obtingut de l'espectre de reflexió dels films i ela brillantor es va mesurar a 60º. Els resultats mostraren que tant la incorporació de segó, com la seua grandària i el temps d'emmagatzemament van modificar les propietats dels films. Així, l'adició de segó a la matriu de midó va augmentar la humitat, el mòdul d'elasticitat, la tensió a la fractura i la permeabilitat al vapor d'aigua, pel contrari l'elongació i la brillantor disminueix i la permeabilitat a l'oxigen no es veu afectada. En general, aquests canvis van ser més acusats al utilitzar les partícules de segó grandària major. A la fi de l'emmagatzemament totes les variables es van veure notablement afectades: la humitat, la extensibilitat i la permeabilitat a l'oxigen baixaren, pel contrari la rígides i la resistència al trencament pujaren. Les micrografies mostren les fibres distribuïdes de forma heterogènia en les seccions transversals i superficials, donant lloc a irregularitats estructurals que expliquen la menor resistència mecànica i extensibilitat dels films, junt amb la menor brillantor i transparència.

[EN] In the present work the effect of incorporating the rice bran and its size on the microestructural and physical properties (water vapour and oxygen permeability, optical and mechanical properties) of pure pea, potato and cassava starch films, stored during one and five weeks (25ºC-52,8%RH), has been studied. The mechanical properties of the films have been tested at 52,8% RH, and the water vapour permeability has been measured at 52,8- 100 % RH gradient. The opacity or transparency of the films has been quantified by applying the theory of Kubelka-Munk and gloss has been measured at 60º. The results showed that bran addition, bran size and storage time modified the films properties. Thus, the addition of bran to pure starch matrix increased the moisture content, the elastic modulus and the water vapour permeability. On the contrary, the elongation and gloss values decreased and oxygen permeability was not affected. These changes were more pronounced when using the highest bran particle size. After five weeks of storage, all variables changed significantly. Moisture content, extensibility and oxygen permeability values decreased while stiffness and tensile strength values increased. Films micrographs showed fibers unevenly distributed throughout film matrix, leading to structural irregularities. This effect could explain the decrease of mechanical strength and extensibility, and low values of gloss and transparency of these composite films.