Películas de gelatina plastificadas con glicerol

RIVERO SANDRA; GARCIA MARÍA A; PINOTTI ADRIANA

Mar del Plata

Congreso; VI Congreso Argentino de Ingeniería Química "Aportes de la Ingeniería Química a los Desafíos y Oportunidades del SigloXXI"; 2010

CAIQ Asociación Argentina de Ingenieros Químicos

La gelatina es un hidrocoloide ampliamente usado en el campo de los materiales para el desarrollo de envases biodegradables. Las películas de gelatina son rígidas y susceptibles a la ruptura, características que son mejoradas con la adición de plastificantes. Los objetivos de este trabajo fueron: desarrollar películas de gelatina con diferentes concentraciones de glicerol, y analizar el efecto de la adición del plastificante sobre las propiedades térmicas y mecánicas. Para la formulación de las películas se prepararon soluciones de gelatina de origen bovino al 7.5% (p/v) y se adicionó glicerol como agente plastificante (P); las concentraciones ensayadas fueron: 10, 20, 30, 40, 60, 80, y 100 g de glicerol por cada 100 g de gelatina. Las películas se obtuvieron por moldeo y secado a 37 °C y luego se acondicionaron a 65% de humedad relativa y 20 ºC. El contenido de humedad de las películas aumentó con la concentración de glicerol de 11.44 a 44.61%. Las propiedades térmicas se analizaron en un Calorímetro Diferencial de Barrido (DSC) modelo Q100. La gelatina en polvo presentó una temperatura de transición vítrea de 183.5 ºC, mientras que el valor de Tg para las películas de gelatina fue de 137.5 ºC. El agregado de plastificante disminuyó la Tg, en el rango de 125 ºC y 22 ºC en función de la concentración de glicerol. Estos resultados se correlacionaron con las propiedades mecánicas de las películas. En el presente trabajo las películas plastificadas de gelatina constituyen un sistema ternario, razón por la cual el modelo más apropiado para predecir la Tg fue el propuesto por Couchman y Karasz. El análisis estadístico indicó una buena correlación de los valores de la temperatura de transición vítrea, obtenidos experimentalmente con los predichos por el modelo, para películas de gelatina conteniendo hasta 60g de glicerol/100g de gelatina. Se estudiaron las propiedades mecánicas mediante la evaluación de la resistencia a la tracción (MPa), la elongación porcentual (%), el módulo elástico y la resistencia a la propagación del rasgado. Las mismas se determinaron en un texturómetro TA.XT2i – Stable Micro Systems. Con el agregado de hasta 30g de glicerol /100g de gelatina, la deformación aumentó y el esfuerzo a la ruptura disminuyó en comparación con las películas sin plastificante, aunque el material mantuvo su carácter rígido. Mayores concentraciones de glicerol cambiaron el patrón de comportamiento mecánico de las películas adoptando las características de un material flexible. La resistencia a la tracción de películas con 60 g glicerol/100 g de proteína disminuyó 11 veces mientras que la elongación aumentó 61 veces respecto de las películas sin plastificante. Las propiedades mecánicas y térmicas están fuertemente relacionadas ya que tanto el módulo elástico, como la Tg mostraron un cambio en el patrón de comportamiento a partir de la misma concentración de plastificante. Con estos resultados podemos concluir que se estableció una correlación entre las propiedades térmicas y mecánicas de las películas de gelatina sin plastificar y las películas plastificadas. Esto permitió seleccionar las condiciones óptimas para el desarrollo y manejo del material de acuerdo a sus aplicaciones específicas, teniendo en cuenta los requerimientos del proceso y las condiciones de almacenamiento.