Desarrollo de un biofilm a partir de almidón de cáscara de yuca nativa de la provincia de Manabí

dc.contributor.advisor Jadán Piedra, Felipe Arturo
dc.contributor.author Párraga Sabando, Michael Jordan
dc.contributor.author Jadán Rovayo Domenik Saina
dc.date.accessioned 2024-07-31T15:58:05Z
dc.date.available 2024-07-31T15:58:05Z
dc.date.issued 2022
dc.description El presente trabajo de titulación expone la elaboración de un biopolímero (biofilm) a partir de almidón de cáscara de yuca, cultivada en la provincia de Manabí, la misma que se ha desarrollado con la adición de glicerol como plastificante y donde se ha estudiado la variación de pH con el objetivo de evaluar el nivel óptimo requerido para alcanzar las mejores características fisicoquímicas y ópticas, así como un adecuado tiempo de biodegradación. Con los films obtenidos se realizaron análisis de espesor, densidad, humedad, color, solubilidad al agua, solubilidad a la base, solubilidad al ácido y biodegradabilidad, obteniendo como resultado que los films con pH 7.5 a 11.5 son aptos para el embalaje de alimentos alcalinos, neutros y ácidos con un porcentaje de degradación a los 31 días entre 10.35 ± 0.30% a 30.56 ± 3.93%, por el contrario se estableció que los films con pH 4.7 y 6.5 no son aptos para el embalaje de alimentos, debido a su pronta desintegración al entrar en contacto con sustancias alcalinas o cercanas a la neutralidad. Para evaluar las características ópticas se realizó el ensayo CIELAB, obteniendo como resultado que el incremento de pH es directamente proporcional a la diferencia de color e inversamente proporcional a la opacidad, siendo esta información útil al momento de diseñar un film destinado a uso alimentario debido a que el color es un parámetro esencial que predomina en la apariencia del producto y acorde a este en la aceptabilidad del consumidor, con los resultados obtenidos en este apartado se tiene la información necesaria para seleccionar el color del film en función de las medidas del pH. Se evaluó también la biodegradabilidad de los films en función del pH, de acuerdo a los resultados obtenidos se proyecta una biodegradación total en un tiempo de 3 a 7 meses con los pH´s óptimos para el desarrollo de un film para embalaje alimentario (7.5 a 11.5), esto cumple con lo establecido por el “Proyecto de Ley Orgánica para la Racionalización, Reutilización y Reducción de Plásticos de un Solo Uso en el Comercio” que considera un polímero como biodegradable cuando su descomposición total no supera los 24 meses. Es así que, con los datos obtenidos acorde a los valores pH, se puede conocer el tiempo aproximado de biodegradación en un film desarrollado. Este trabajo brinda la oportunidad de efectuar nuevas investigaciones en el uso de matrices consideradas como residuos y que pueden ser utilizadas como materia prima para la elaboración de biopolímeros, próximas investigaciones con esta matriz deberían enfocarse en las propiedades mecánicas y la escalada a nivel industrial mediante técnicas como el soplado que se ha establecido como adecuada por obtener el polímero diseñado una densidad promedio de 1.484 g/cc, valor que sobrepasa lo establecido para el polietileno de alta densidad (max 0.96 g/cc), lo que daría como resultado una excelente resistencia mecánica. es
dc.description.abstract This study exposes the elaboration of biofilm from cassava shell starch, cultivated in the Manabí province, the film that has been developed with the addition of glycerol as plasticizer. The variation of pH has been evaluated to know the optimum level required to achieve the best physicochemical and optical characteristics, as well as an adequate biodegradation time. Thickness, density, humidity, color, water solubility, base solubility, acid solubility, and biodegradability were carried out to evaluate the films. The result should that films with pH 7.5 to 11.5 are suitable for packaging alkaline foods, neutral and acid with a percentage of degradation after 31 days between 10.35 ± 0.30% to 30.56 ± 3.93%. On the contrary, it was established that films with pH 4.7 and 6.5 are not suitable for food packaging due to their rapid disintegration when it enter in contact with alkaline or near-neutral substances. To evaluate the optical characteristics, the CIELAB test was carried out, obtaining as a result that pH increase is directly proportional to the color difference and inversely proportional to the opacity, this information will be useful in the film designing for food use, due color is an essential parameter that predominates in the appearance of the product and according to this in the consumer acceptability, with the results obtained in this section we have the necessary information to select the color of the film based on the pH measurements. The biodegradability of the films was also evaluated based on the pH, according to the results obtained, total biodegradation is projected between the 3rd to 7th months with the optimal pH´s for the development of a film for food packaging (7.5 to 11.5), this complies with the estipulate in the "Proyecto de Ley Orgánica para la Racionalización, Reutilización y Reducción de Plásticos de un Solo Uso en el Comercio" that considers a polymer as a biodegradable when its total decomposition does not exceed 24 months. Thus, with the data obtained according to the pH´s values, it is possible to know the approximate time of biodegradation in a developed film. This work provides the opportunity to carry out new research on the use of matrices considered as waste and that can be used as raw material for the production of biopolymers, future research with this matrix should focus on the mechanical properties and scaling at the industrial level through techniques as the blowing, that is adequate for polymers with average density of 1.484 g/cc, value that exceeds that established for high-density polyethylene (max 0.96 g/cc), which would result in excellent resistance mechanics. en
dc.format application/pdf
dc.identifier.uri http://repositorio.utm.edu.ec/handle/123456789/3328
dc.language.iso es
dc.publisher Universidad Técnica de Manabí
dc.rights openAccess
dc.rights.uri https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject BIOFILM
dc.subject DESARROLLO
dc.subject YUCA
dc.title Desarrollo de un biofilm a partir de almidón de cáscara de yuca nativa de la provincia de Manabí
dc.type Thesis
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