Films bicapa de almidón-policaprolactona con potencial efecto bioactivo obtenidos mediante moldeo por compresión

Abstract

[ES] El objetivo de este trabajo fue estudiar la influencia del ácido ascórbico (AA) y el sorbato de potasio (SP) sobre las propiedades estructurales, térmicas, fisicoquímicas y estabilidad con el tiempo, de films bicapa a base de almidón de maíz y policaprolactona, obtenidos mediante moldeo por compresión. Se elaboraron un total 6 films bicapa. En todos los casos, una capa estaba formada por PCL puro, mientras que la otra estuvo constituida por almidón (S), o por una matriz a base de almidón con 5% de PCL (S95), sin adición o con adición de AA o SP. Se encontraron cambios entre las formulaciones S y S95 debidas a la mayor heterogeneidad de la matriz S95 y al establecimiento de interacciones más intensas en la interfase S95-PCL, que provocaron una mayor permeabilidad al agua (WVP) y al oxígeno (OP) de dichos films, además de una mayor elasticidad y menor rigidez, brillo, contenido de humedad y solubilidad en agua. Por otra parte, se vio como la formación de los films bicapa supone una serie de ventajas frente a los films monocapa: WVP y OP muy bajas, reducción del fenómeno de retrogradación y una mayor conservación de las propiedades mecánicas con el tiempo. En general, AA no consiguió cambios relevantes en ninguna propiedad, pero SP provocó un importante descenso en el inicio de degradación térmica del almidón y de PCL, una reducción de la WVP y de la OP y un aumento del brillo. Además, las condiciones de trabajo del segundo prensado del moldeo por compresión parecen no afectar a la estabilidad térmica de ninguno de los dos bioactivos.

[EN] The aim of this work was to study the effect of ascorbic acid (AA) and potassium sorbate (SP) on structural, thermal, physicochemical properties, and stability during time, of bilayer corn starch and polycaprolactone based films, obtained by a compression-molding process. For this purpose, 6 bilayer films were prepared. In all cases, one layer was formed by pure PCL, while the other one was formed either by starch (S) or a starch-based matrix with a 5% PCL (S95), with or without AA or SP. Some changes were found between S and S95 formulations due to the higher heterogeneity of S95 matrix and stronger interactions in S95-PCL interphase, which caused higher WVP and OP in these films, higher elongation and less: rigidity, gloss, humidity content and water solubility. On the other hand, it was observed that bilayer films formation led to some advantages in comparison to monolayer films: very low WVP and OP, reduction of the retrogradation phenomenon and higher conservation of mechanical properties during time. In general, AA did not show relevant changes on any property, but SP caused a significant drop of starch thermal degradation, a decrease of WVP and OP and a gloss increase. Furthermore, work conditions of the second stage in compression-molding process seem not to affect the bioactives thermal stability.

[CA] L’objectiu d’aquest treball va ser estudiar la influència de l’àcid ascòrbic (AA) i el sorbat de potassi (SP) sobre les propietats estructurals, tèrmiques, fisicoquímiques, i estabilitat amb el temps de films bicapa constituïts per midó de dacsa i policaprolactona obtinguts mitjançant un procés de moldeig per compressió. Per tal d’aconseguir-ho, es varen preparar un total de 6 films bicapa. En tots els casos, una de les capes estava formada per PCL pur, mentre que l’altra capa estava constituïda per midó (S), o per una matriu a base de midó amb un 5% de PCL (S95). Es detectaren canvis entre les formulacions del grup S i del S95 deguts a la major heterogeneïtat de la matriu S95 i a l’establiment d’interaccions més intenses en la interfase S95-PCL, que van resultar en una major permeabilitat a l’aigua (WVP) i a l’oxigen (OP) d’aquests films, a més d’una major elasticitat i menor: rigidesa, brillantor, contingut d’humitat i solubilitat en aigua. Per altra banda, es va vore com la formació dels films bicapa suposa una sèrie d’avantatges front als films monocapa: WVP i OP molt baixes, reducció del fenomen de retrogradació i una major conservació de les propietats mecàniques amb el temps. En general, AA no va aconseguir canvis rellevants sobre cap propietat, però SP va provocar una important disminució de l’inici de la degradació tèrmica del midó i de PCL, una reducció de la WVP i de la OP i un augment de la brillantor. A més, les condicions de treball del segon prensat del moldeig per compressió semblen no afectar la estabilitat tèrmica de cap dels dos bioactius.