Procesamiento en fundido de almidón de maíz en presencia de diferentes plastificantes

LENCINA, M.; LÓPEZ, O.; NINAGO, M.; GARCÍA, M.; CIOLINO, A.; VILLAR, M.

La Plata

Encuentro; V Encuentro Argentino de Materia Blanda; 2014

Entre los polímeros naturales, el almidón es uno de los más estudiados debido a su bajo costo, amplia disponibilidad y biodegradabilidad. Debido a que su temperatura de transición vítrea se encuentra por encima de su temperatura de descomposición, es necesaria la presencia de plastificantes que permitan la disrupción de su estructura cristalina para poder obtener un almidón termoplastificado (TPS). Existen numerosos estudios donde se evalúa el procesamiento de este polímero adicionando agua, glicerol y mezclas de ambos plastificantes. Sin embargo, la elevada temperatura y esfuerzos de corte producidos durante el mezclado, generan burbujas de vapor que dificultan la extrusión del material. Una alternativa viable consiste en emplear diferente plastificantes, o reducir el contenido de agua durante el procesamiento del almidón (Córdoba et al. 2008). En este trabajo se estudió el uso de glicerol, mezclas glicerol/agua y glicerol/alginato como plastificantes, para evaluar los efectos que producen durante el procesado en fundido de almidón de maíz. Se prepararon mezclas al 35 % (p/p) de glicerol y concentraciones crecientes de agua y alginato (5, 10 y 15 % p/p). Todas las formulaciones se calcularon en base seca de almidón. Las mezclas se procesaron en fundido en una mezcladora e inyectora Atlas Laboratory Mixing Molder a 140 ºC durante 30 min. Se prepararon películas por termo-compresión en una prensa hidráulica a 140 ºC, a fin de poder evaluar sus propiedades finales. El proceso de degradación térmica fue seguido en una balanza termogravimétrica de la serie TA Instrument Discovery. Los materiales termoplásticos obtenidos fueron capaces de ser inyectados, obteniéndose probetas homogéneas y translúcidas. Posteriormente, a partir de las mismas se obtuvieron películas flexibles por termo-compresión. Los materiales que contenían alginato presentaron una visible coloración ámbar. La curva TGA correspondiente al TPS, evidenció la ocurrencia de dos notorias etapas de pérdida de masa. La primera, atribuida a la degradación de la amilosa y la amilopectina, a 316 °C y la segunda a 496 °C correspondiente a las reacciones entre los residuos carbonosos y el oxígeno. La presencia de alginato provocó un desplazamiento a menores temperaturas de ambas degradaciones. Adicionalmente, la señal asociada a la segunda descomposición sufrió un ensanchamiento debido a la contribución del alginato. En cambio, el agregado de agua a las formulaciones condujo a un leve desplazamiento a mayores valores de ambas temperaturas de degradación. En conclusión, el empleo de agua, glicerol y alginato permitieron la termoplastificación del almidón de maíz, sin modificar significativamente el comportamiento térmico del TPS.