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2024-08-13

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Propiedades mecánicas de películas obtenidas a partir de pellets de almidón termoplástico almacenados en diferentes condiciones

Mechanical properties of films obtained from thermoplastic starch pellets stored under different conditions

DOI:

https://doi.org/10.15446/acag.v72n3.108129

Palabras clave:

Almacenamiento, Almidón, Pellets, Plastificación, retrogradación (es)
Storage, starch, pellets, plasticization , retrogradation (en)

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Autores/as

El desarrollo de materiales biodegradables como reemplazo de los plásticos convencionales se ha estudiado y analizado hasta su punto de producción, sin embargo, existe pocos estudios sobre la determinación del tiempo de vida útil de los pellets a partir de almidón para obtener materiales biodegradables, la mayoría se han realizado con base a pellets de madera, utilizando recubrimientos, pretratamientos térmicos, aditivos, etc., con el fin de aumentar la vida útil o tiempo en almacenamiento. En este sentido, el objetivo de este estudio se basó en determinar los efectos de las condiciones de empaque y almacenamiento sobre las propiedades finales de los pellets y las películas producidas a partir de almidón de yuca termoplástico (TPS) y ácido poliláctico (PLA). Los pellets se almacenaron en tres tipos de empaque (celulosa multicapa, polietileno y papel), tres humedades relativas (70 %, 26 % y 10 %) y se procesaron en los días 0, 8, 20, 40 y 75 para obtener las películas flexibles y realizar una medición a sus propiedades mecánicas como variable de respuesta. Se obtuvo que los factores tipo de empaque y tiempo de almacenamiento de los pellets afectan significativamente las propiedades mecánicas de tracción de las películas obtenidas a partir de los pellets almacenados, presentando una disminución del esfuerzo en el sentido longitudinal de las películas de 15 MPa a 10 MPa y un aumento del porcentaje de deformación de aproximadamente 20 % con respecto a la muestra control, debido al proceso de retrogradación y plastificación que sufre el almidón cuando es almacenado. Los empaques de celulosa multicapa y el polietileno mostraron ser dos posibles tipos de empaque para almacenar los pellets por 20 días.

The development of biodegradable materials as a replacement for conventional plastics has been studied and analyzed up to the point of production, however, there are few studies on determining of the useful life of pellets from starch to obtain biodegradable materials, have been made from wood pellets, using coatings, thermal pretreatments, additives, etc., in order to increase their useful life or storage time. In this sense, the objective of this study was to determine the effects of packaging and storage conditions on the final properties of pellets and films produced from thermoplastic cassava starch (TPS) and polylactic acid (PLA). The pellets were stored in three types of packaging (multilayer cellulose, polyethylene and paper), with three relative humidities (70 %, 26 % and 10 %) and were processed on days 0, 8, 20, 40 and 75 to obtain the films. Their mechanical properties were measured as a response variable. It was obtained that the factors type of packaging and storage time of the pellets significantly affect the tensile mechanical properties of the films obtained from the stored pellets, presenting a decrease in the stress in the longitudinal direction from 15 MPa to 10 MPa and an increase in the deformation percentage of approximately 20 % with respect to the control sample, due to the retrogradation and plasticization process that starch undergoes when it is stored. Multilayer cellulose packaging and polyethylene were shown to be two possible types of packaging to store the pellets for 20 days.

Referencias

Arboleda, G.; Montilla, C.; Villada, H. y Varona G. (2015). Obtención de una película flexible elaborada a partir de almidón termoplástico de yuca y ácido poliláctico. International Journal of Polymer Science, 2015(1), 118-120. https://doi.org/10.1155/2015/627268

Bangar, S.; Scott, W.; Ozogul, F.; Dunno, K.; Armstrong, G. y Dawson P. (2022). Development of starch-based films reinforced with cellulosic nanocrystals and essential oil to extend the shelf life of red grapes. Food Bioscience, 47, 1-10. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2022.101621

Castañeta, G.; Gutiérrez, A.; Nacaratte, F. y Manzano, C. (2020). Microplastics: A contaminant that grows in all environmental areas, its characteristics and possible risks to public health from exposure. Revista Boliviana de Química, 37(3), 160-175. DOI: 10.34098/2078-3949.37.3.4

Chang, Q.; Zheng, B.; Zhang, Y. y Zeng, H. (2021). A comprehensive review of the factors influencing the formation of retrograded starch. International Journal of Biological Macromolecules, 186, 163-173. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2021.07.050

Chen, Q.; You, N.; Liang, C.; Xu, Y.; Wang, F.; Zhang, B. y Zhang, P. (2023). Effect of cellulose nanocrystals-loaded ginger essential oil emulsions on the physicochemical properties of mung bean starch composite film. Industrial Crops and Products, 191, 1-12. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2022.116003

Cortez, L.; Petroche, D.; Camba W. y Mariscal. W. (2022). Comportamiento compostable y biodegradable de bioplásticos producidos con desechos agrícolas. Revista científica de investigación actualización del mundo de las ciencias, 6(3), 546-555. https://www.reciamuc.com/index.php/RECIAMUC/article/view/938/1360 DOI: https://doi.org/10.26820/reciamuc/6.(3).julio.2022.546-555

Cutz, L.; Tiringer, U.; Jong, W. y Mol, A. (2023). Hybrid sol-gel coatings for reducing wettability and storage degradation of biomass pellets. Materials Chemistry and Physics, 304. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2023.127861

Folino, A.; Karageorgiou, A.; Calabró, P. y Komilis, D. (2020). Biodegradation of wasted bioplastics in natural and industrial environments: A review. Sustainability, 12(15), 1-37. https://doi.org/10.3390/su12156030

Graham, S.; Eastwick, C.; Snape, C. y Quick W. (2017). Mechanical degradation of biomass wood pellets during long term stockpile storage. Fuel Processing Technology, 160, 143-151. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2017.02.017

Guo, L.; Yang, N.; Gao, W.; Tao, H.; Cui, B.; Liu, P.; Zou, F.; Lu, L.; Fang, Y. y Wu, Z. (2023). Self-healing properties of retrograded starch films with enzyme-treated waxy maize starch as healing agent. Carbohydrate Polymers, 299, 1-11. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2022.120238

Gupta, R.; Guha, P. y Srivastav P. (2022). Natural polymers in bio-degradable/edible film: A review on environmental concerns, cold plasma technology and nanotechnology application on food packaging. A recent trends. Food Chemistry Advances, 1, 1-15. https://doi.org/10.1016/j.focha.2022.100135

He, Y.; Ye, H.; You, T. y Xu, F. (2023). Sustainable and multifunctional cellulose-lignin films with excellent antibacterial and UV-shielding for active food packaging. Food Hydrocolloids, 137, 1-12. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2022.108355

Huang, K.; Maltais, A.; Liu, J. y Wang, Y. (2022). Wood cellulose films regenerated from NaOH/urea aqueous solution and treated by hot pressing for food packaging application. Food Bioscience, 50, 1-8. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2022.102177

Jiang, J.; Zhang, X.; Gao, S.; Li, M. y Hou, H. (2022). Effects of adding methods and modification types of cellulose on the physicochemical properties of starch/PBAT blown films. International Journal of Biological Macromolecules, 223, 1335-1343. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.11.118

Lee, D. y Robertson, G. (2021). Interactive influence of decision criteria, packaging film, storage temperature and humidity on shelf life of packaged dried vegetables. Food Packaging and Shelf Life, 28, 1-10. https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2021.100674

Marichelvam, M.; Jawaid, M. y Asim, M. (2019). Corn and rice starch-based bio-plastics as alternative packaging materials. Fibers, 7(4), 1-14. https://doi.org/10.3390/fib7040032

Mina, J. (2021). Effect of the incorporation of polycaprolactone (PCL) on the retrogradation of binary blends with cassava thermoplastic starch (TPS). Polymers, 13(1), 1-19. https://dx.doi.org/10.3390/polym13010038

Miranda, D. (2023). 20 datos sobre el problema del plástico en el mundo. National Geographic España. https://www.nationalgeographic.com.es/mundo-ng/20-datos-sobre-problema-plastico-mundo_15282

Oshani, R. M.; Leng, W.; Liyanage, S.; Wang, X.; Wang, L.; Wang, J.; Tian, Z.; Pittman, Ch.; Gwaltney, S. y Zhang, X. (2023). A general Metal-Ion-Modification route for preparing hydrophobic paper and tableware from lignocellulose fibers. Chemical Engineering Journal, 459, 1-13. https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.141596

Palechor, J.; Chantre, A.; Argote, O.; Villada, H. y Solanilla, J. (2023). Effect of the addition of fique bagasse cellulose nanoparticles on the mechanical and structural properties of plastic flexible films from cassava starch. Polymers, 15(19). https://doi.org/10.3390/polym15194003

Redacción Ambiente. (2024). “Solo el 9% del plástico se recicla y el 17% es incinerado”: informe de la ONU. El Espectador. https://www.elespectador.com/ambiente/solo-el-9-del-plastico-se-recicla-y-el-17-es-incinerado-informe-de-la-onu/

Ren, H.; Xu, Z.; Gao, M.; Xing, X.; Ling, Z.; Pan, L.; Tian, Y.; Zheng, Y.; Fan, W. y Yang, W. (2023). Preparation of microcrystalline cellulose from agricultural residues and their application as polylactic acid/microcrystalline cellulose composite films for the preservation of Lanzhou lily. International Journal of Biological Macromolecules, 227, 827-838. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.12.198

Schmitt, H.; Guidez, A.; Prashantha, K.; Soulestin, J.; Lacrampe, M. F. y Krawczak, P. (2015). Studies on the effect of storage time and plasticizers on the structural variations in thermoplastic starch. Carbohydrate Polymers, 115, 364-372. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2014.09.004

Souza, G.; Belgamen, M.; Gandini, A. y Felix, A. (2022). Synthesis and characterization of nanofibrilated cellulose films modified with blocked isocyanates in aqueous media and their barrier properties to water vapor and oxygen. Carbohydrate Polymer Technologies and Applications, 4, 1-10. https://doi.org/10.1016/j.carpta.2022.100249

Taguchi, T.; Onishi, M.; Katsuno, N.; Miwa, N.; Oomoto, Ch.; Sato, M.; Sekita, M.; Yamaguchi, H.; Imaizumi, T. y Nishizu, T. (2023). Evaluation of starch retrogradation by X-ray diffraction using a water-addition method. LWT, 173, 1-6. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.114341

Yin, Ch.; Wang, J.; Qian, J.; Xiong, K. y Zhang, M. (2022). Quality changes of rainbow trout stored under different packaging conditions and mathematical modeling for predicting the shelf life. Food Packaging and Shelf Life, 32, 1-7. https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2022.100824

Zhai, Y.; Li, X.; Bai, Y.; Jin, Z. y Svensson, B. (2022). Maltogenic α-amylase hydrolysis of wheat starch granules: Mechanism and relation to starch retrogradation. Food Hydrocolloids, 124, 1-9. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2021.107256

Zhang, J.; Zou, F.; Tao, H.; Gao, W.; Guo, L.; Cui, B.; Yuan, C.; Liu, P.; Lu, L.; Wu, Z. y Fang, Y. (2023). Effects of different sources of cellulose on mechanical and barrier properties of thermoplastic sweet potato starch films. Industrial Crops and Products, 194, 1-15. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2023.116358

Cómo citar

APA

Chantre López, A. R., Villada Castillo, H. S., Palechor Trochez, J. J., Montilla Buitrago, C. E. & Gómez López, R. A. (2024). Propiedades mecánicas de películas obtenidas a partir de pellets de almidón termoplástico almacenados en diferentes condiciones. Acta Agronómica, 72(3), 225–233. https://doi.org/10.15446/acag.v72n3.108129

ACM

[1]
Chantre López, A.R., Villada Castillo, H.S., Palechor Trochez, J.J., Montilla Buitrago, C.E. y Gómez López, R.A. 2024. Propiedades mecánicas de películas obtenidas a partir de pellets de almidón termoplástico almacenados en diferentes condiciones. Acta Agronómica. 72, 3 (ago. 2024), 225–233. DOI:https://doi.org/10.15446/acag.v72n3.108129.

ACS

(1)
Chantre López, A. R.; Villada Castillo, H. S.; Palechor Trochez, J. J.; Montilla Buitrago, C. E.; Gómez López, R. A. Propiedades mecánicas de películas obtenidas a partir de pellets de almidón termoplástico almacenados en diferentes condiciones. Acta Agron. 2024, 72, 225-233.

ABNT

CHANTRE LÓPEZ, A. R.; VILLADA CASTILLO, H. S.; PALECHOR TROCHEZ, J. J.; MONTILLA BUITRAGO, C. E.; GÓMEZ LÓPEZ, R. A. Propiedades mecánicas de películas obtenidas a partir de pellets de almidón termoplástico almacenados en diferentes condiciones. Acta Agronómica, [S. l.], v. 72, n. 3, p. 225–233, 2024. DOI: 10.15446/acag.v72n3.108129. Disponível em: https://revistas.unal.edu.co/index.php/acta_agronomica/article/view/108129. Acesso em: 16 mar. 2026.

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Chantre López, Adriana Rocío, Hector Samuel Villada Castillo, Jhon Jairo Palechor Trochez, Camilo Elías Montilla Buitrago, y Rudy Alberto Gómez López. 2024. «Propiedades mecánicas de películas obtenidas a partir de pellets de almidón termoplástico almacenados en diferentes condiciones». Acta Agronómica 72 (3):225-33. https://doi.org/10.15446/acag.v72n3.108129.

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Chantre López, A. R., Villada Castillo, H. S., Palechor Trochez, J. J., Montilla Buitrago, C. E. y Gómez López, R. A. (2024) «Propiedades mecánicas de películas obtenidas a partir de pellets de almidón termoplástico almacenados en diferentes condiciones», Acta Agronómica, 72(3), pp. 225–233. doi: 10.15446/acag.v72n3.108129.

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A. R. Chantre López, H. S. Villada Castillo, J. J. Palechor Trochez, C. E. Montilla Buitrago, y R. A. Gómez López, «Propiedades mecánicas de películas obtenidas a partir de pellets de almidón termoplástico almacenados en diferentes condiciones», Acta Agron., vol. 72, n.º 3, pp. 225–233, ago. 2024.

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Chantre López, A. R., H. S. Villada Castillo, J. J. Palechor Trochez, C. E. Montilla Buitrago, y R. A. Gómez López. «Propiedades mecánicas de películas obtenidas a partir de pellets de almidón termoplástico almacenados en diferentes condiciones». Acta Agronómica, vol. 72, n.º 3, agosto de 2024, pp. 225-33, doi:10.15446/acag.v72n3.108129.

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Chantre López, Adriana Rocío, Hector Samuel Villada Castillo, Jhon Jairo Palechor Trochez, Camilo Elías Montilla Buitrago, y Rudy Alberto Gómez López. «Propiedades mecánicas de películas obtenidas a partir de pellets de almidón termoplástico almacenados en diferentes condiciones». Acta Agronómica 72, no. 3 (agosto 13, 2024): 225–233. Accedido marzo 16, 2026. https://revistas.unal.edu.co/index.php/acta_agronomica/article/view/108129.

Vancouver

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Chantre López AR, Villada Castillo HS, Palechor Trochez JJ, Montilla Buitrago CE, Gómez López RA. Propiedades mecánicas de películas obtenidas a partir de pellets de almidón termoplástico almacenados en diferentes condiciones. Acta Agron. [Internet]. 13 de agosto de 2024 [citado 16 de marzo de 2026];72(3):225-33. Disponible en: https://revistas.unal.edu.co/index.php/acta_agronomica/article/view/108129

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