Films biodegradables a base de almidón de maíz y policaprolactona: efecto del ácido cítrico como agente de entrecruzamiento

Abstract

[ES] El objetivo del presente trabajo es estudiar la influencia de la incorporación del ácido cítrico en las propiedades estructurales, térmicas y fisicoquímicas de films biodegradables a base de almidón de maíz y policaprolactona (PCL), obtenidas mediante el método de moldeo por compresión, para su posterior aplicación en el envasado de alimentos. Se prepararon once formulaciones con distinta relación almidón: PCL (100:0, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40 y 0:100) con y sin ácido cítrico, la relación almidón: ácido cítrico fue de 1: 0.01. A cada una de estas formulaciones se le adicionó glicerol siendo un 30% del total del almidón presente. Se caracterizaron los films en base a sus propiedades nano- y micro-estructurales (AFM, rayos X y SEM), propiedades térmicas y propiedades físico-químicas (propiedades mecánicas, humedad, disolución en agua, ácido cítrico ligado, propiedades barrera y propiedades ópticas). Los resultados obtenidos del análisis de las propiedades nano- y micro-estructurales y propiedades térmicas parecen indicar que el ácido cítrico favorece la dispersión de un polímero en otro, aunque este efecto de miscibilidad es poco patente en las propiedades macroscópicas, salvo en las formulaciones con proporción 80 de almidón y, sobre todo con 90, donde sí parece que la miscibilidad parcial entre el almidón y la policaprolactona afecta a las propiedades de los films.

[EN] The aim of this work was to study the influence of the addition of citric acid in the structural, thermal and physicochemical properties of corn starch and polycaprolactone (PCL) based biodegradable films and obtained by the compression molding method, for subsequent application in food packaging. Eleven formulations were prepared with different ratio starch: PCL (100:0, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40 and 0:100) with or without citric acid, the ratio starch: citric acid was 1 0.01. To each of these formulations was added glycerol being 30% of the total starch present. Films were characterized based on their properties nano-and micro-structural (AFM, SEM and X-rays), thermal and chemical properties (mechanical properties, humidity, dissolution in water, bound citric acid, optical properties and barrier properties). The results of the analysis of the properties nano-and micro-structural and thermal properties suggest that citric acid promotes the dispersion of one polymer in another, although this effect is little miscibility patent macroscopic properties except in the formulations starch ratio and 80, especially 90, where it seems that partial miscibility between starch and polycaprolactone affects the properties of the films.

[CA] L'objectiu del present treball és estudiar la influència de la incorporació de l'àcid cítric en les propietats estructurals, tèrmiques i fisicoquímiques de films biodegradables a base de midó de dacsa i policaprolactona (PCL), obtingudes per mitjà del mètode de modele per compressió, per a la seua posterior aplicació en l'envasament d'aliments. Es van preparar onze formulacions amb distinta relació midó: PCL (100:0, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40 i 0:100) amb i sense àcid cítric, la relació midó: àcid cítric va ser d'1: 0.01. A cada una d'estes formulacions se li va addicionar glicerol sent un 30% del total del midó present. Es van caracteritzar els films basant-se en les seues propietats nano- i microestructurals (AFM, rajos X i SEM), propietats tèrmiques i propietats fisicoquímiques (propietats mecàniques, humitat, dissolució en aigua, àcid cítric lligat, propietats barrera i propietats òptiques). Els resultats obtinguts de l'anàlisi de les propietats nano- i microestructurals i propietats tèrmiques pareixen indicar que l'àcid cítric afavorix la dispersió d'un polímer en un altre, encara que este efecte de miscibilitat és poc patent en les propietats macroscòpiques, excepte en les formulacions amb proporció 80 de midó i, sobretot amb 90, on sí que pareix que la miscibilitat parcial entre el midó i la policaprolactona afecta les propietats dels films.