Efecto de la incorporación de tensoactivos en las propiedades físicas de films a base de almidón de maíz

Abstract

[ES] El objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto de la adición de tensoactivos sobre las propiedades mecánicas, ópticas y de barrera (al oxígeno y vapor de agua) de films a base de almidón de maíz y glicerol, para su posterior aplicación en el envasado de alimentos, con especial atención en el efecto de la estructura del film sobre dichas propiedades. Los tensoactivos adicionados fueron sorbitan-monopalmitato (Span 40), sorbitan-monoestearato (Span 60) y sorbitan-monooleato (Span 80). Por un lado se caracterizaron las dispersiones formadoras de films (pH, densidad, comportamiento reológico, potencial-¿, tamaño de partícula y ángulo de contacto) y por el otro los films aislados. Esta última caracterización se realizó a dos tiempos distintos en aras a evaluar el efecto de los tensoactivos sobre el envejecimiento de los films. Todos los tensoactivos redujeron la tensión superficial en comparación con la formulación control dando lugar a dispersiones con reducido tamaño de partícula y con un potencial zeta negativo significativamente mayor que la dispersión de almidón. El ángulo de contacto de las dispersiones varió en función de la superficie utilizada, siendo en PET donde se obtuvieron los menores valores. Los tensoactivos se integraron bien en la matriz de almidón aunque dieron lugar a films menos extensibles, menos resistentes y ligeramente más opacos. Las propiedades barrera al vapor de agua mejoraron en los films con Span 40 y Span 60 de acuerdo con el contenido de humedad. Sin embargo, no se observaron mejoras en sus propiedades barrera al oxígeno.

[CA] L'objectiu d'aquest treball va ser estudiar l'efecte de l'addició de surfactants sobre les propietats mecàniques, òptiques i de barrera (a l'oxigen i vapor d'aigua) de films de midó de dacsa i glicerina, per a la seua posterior aplicació en l'envasament d'aliments, amb especial atenció en l'efecte de l'estructura del film sobre aquestes propietats. Els surfactants addicionats van ser Span 40, Span 60 i Span 80. D'una banda es van caracteritzar les 2 dispersions formadores de films (pH, densitat, comportament reològic, potencial-¿, grandària de partícula i angle de contacte) i per l'altre, els films aïllats. Aquesta última caracterització es va realitzar a dos temps diferents en llaures a avaluar l'efecte dels surfactants sobre l'envelliment dels films. Tots els surfactants van reduir la tensió superficial en comparació amb la formulació control, donant lloc a dispersions amb reduït grandària de partícula i amb un potencial zeta negatiu significativament major que la dispersió de midó. L'angle de contacte de les dispersions va variar en funció de la superfície utilitzada, sent en PET on es van obtenir els menors valors. Els surfactants es van integrar bé en la matriu de midó encara que van donar lloc a films menys extensibles, menys resistents i lleugerament més opacs. Les propietats barrera al vapor d'aigua van millorar en els films amb Span 40 i Span 60 d'acord amb el seu contingut en humitat. No obstant això, les films no tenen bones propietats de barrera a l'oxigen.

[EN] The aim of this work was to study the effect of surfactants addition on mechanical, optical and barrier properties (oxygen and water vapor) of corn starch based films, for subsequent application in food packaging, with a focus on the effect of film structure on these properties. The surfactants used were sorbitan monopalmitate (Span 40), sorbitan monostearate (Span 60) and sorbitan monooleate (Span 80). The film forming dispersions were characterized (pH, density, rheology, ¿-potential, particle size and contact angle) and the obtained films were characterized. Films characterization was performed at two different times in order to evaluate the effect of surfactants on the films¿ ageing. All surfactants decreased the surface tension in comparison with the control formulation, giving rise to dispersions with small particle size and a negative zeta potential, significantly higher than the starch dispersion. The contact angle of the dispersions varied depending on the surface used; on PET the lowest values were obtained. The surfactants were well integrated in the starch matrix although the resultant films were less extensible, its tensile strength was slightly lower and these were more opaque. Span 40 and Span 60 improved the water vapor barrier properties in the films, in agreement with its moisture content. However, the films did not have good oxygen barrier properties.