Propiedades reológicas, de barrera y mecánicas de películas compuestas de gelatina y quitosano

RIVERO, S.; GARCIA, M.A.; PINOTTI, A.

San Rafael, Mendoza

Congreso; Congreso Latinoamericano de Ingeniería y Ciencias Aplicadas CLICAP 2009.; 2009

La utilización subproductos industriales es una alternativa económicamente viable para la obtención de envases y películas biodegradables. El quitosano, un polímero derivado de la quitina que se obtiene como subproducto de la industria pesquera, es un hidrocoloide biodegradable con capacidad filmogénica. Su naturaleza catiónica, le confieren carácteríisticas particulares a las películas que lo incluyen en su formulación.. La gelatina, que se obtiene a  partir del colágeno como subproducto de la industria de la curtiembre, es un hidrocoloide ampliamente usado para el desarrollo de envases biodegradables. Ambos hidrocoloides producen mezclas miscibles, ya que los polímeros interactúan a nivel molecular, y a partir de éstas es posible obtener pel{iculas biodegradables cuya caracterización es necesaria para seleccionar sus potenciales aplicaciones. Los objetivos del presente trabajo fueron: desarrollar mezclas compuestas a partir de gelatina y quitosano, determinar el comportamiento reológico de las soluciones, caracterizar las películas desarrolladas a través del estudio de su microestructura, sus propiedades mecánicas y de barrera al vapor de agua. Para la formulación de las películas compuestas se prepararon soluciones de gelatina de origen bovino al 5, 7,5 y 10 % (p/v), se adicionó quitosano (Q) con o sin glicerol como plastificante (P). La caracterización de las propiedades reológicas de las soluciones filmogénicas se realizó en un reómetro Haake RheoStress 600. Las soluciones mostraron distintos tipos de comportamiento: pseudoplástico, ligeramente tixotrópico para las formulaciones que incluían quitosano mientras que el comportamiento fue viscoelástico para las soluciones de gelatina. El modelo de la ley de la potencia ajustó satisfactoriamente los datos experimentales. La permeabilidad al vapor de agua (WVP) se determinó de acuerdo con la norma ASTM E96. Los valores de WVP fueron: 2.35 x 10-10 g m−1 s−1 Pa−1 para las películas de quitosano y 3.0 x 10-10 g m−1 s−1 Pa−1 para las de gelatina, las formulaciones compuestas presentaron valores intermedios. Las propiedades mecánicas se determinaron en un texturómetro TA.XT2i – Stable Micro Systems mediante ensayos de tracción. Las películas de un sólo componente fueron rígidas y quebradizas, mientras que las películas compuestas presentaron características intermedias. El agregado de glicerol como plastificante aumentó la elongación de las películas que contenían quitosano mientras que las películas de gelatina resultaron más tenaces. La microestructura de las películas se caracterizó en un microscopio electrónico JEOL JSMP 100 observándose en todos los casos superficies suaves, homogéneas y secciones transversales compactas, aún en las películas compuestas, lo que indicó la miscibilidad de los polímeros. En conclusión, es factible obtener películas biodegradables a partir de subproductos industriales con aplicaciones prometedoras en el sector agroalimentario, debido a sus propiedades mecánicas y de barrera.