Películas de almidón obtenidas por gelatinización térmica y alcalina para mulching

HÉCTOR ALEJANDRO ANZORENA; MAXIMILIANO TORANZO; MARIO D. NINAGO; LÓPEZ, OLIVIA VALERIA

San Rafael

Congreso; Congreso Latinoamericano de Ingeniería y Ciencias Aplicadas CLICAP 2022; 2022

Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industria

En los últimos años, se ha instalado una creciente tendencia a desarrollar sistemas hortícolas sustentables, lo cual busca alcanzar un manejo racional de los recursos naturales y evitar la utilización de productos de síntesis química, para así lograr una mayor productividad y mantener o aumentar la fertilidad de los suelos. Dentro de este aspecto, el uso de mulching resulta muy interesante, más precisamente, el de recubrimientos biodegradables que permiten no solo modificar las condiciones del cultivo sino también no generar residuos al final de su vida útil. Unos de los biopolímeros más prometedores para dicha aplicación es el almidón, el cual presenta bajo costo, alta disponibilidad y biodegradabilidad. Asimismo, para poder obtener películas de almidón con un buen desempeño mecánico, es necesario que se adicionen aditivos durante su formulación, así como también, formar las películas “in situ” a partir de la aplicación de suspensiones gelatinizadas directamente sobre el terreno a cultivar. Por lo tanto, el objetivo del presente trabajo consistió en estudiar el proceso de gelatinización térmica y alcalina de suspensiones de almidón de mandioca y de maíz, así como también, evaluar las características microestructurales de las películas obtenidas. Para la gelatinización térmica se prepararon suspensiones acuosas de almidón de mandioca (Grandiet) y de maíz (Misky) al 5 % (p/v), las cuales se calentaron a 90 °C. Por otra parte, la gelatinización alcalina se realizó a temperatura ambiente a partir de suspensiones de ambos almidones al 3 % (p/v), empleando hidróxido de sodio al 1 % (p/v). En todos los casos, seempleó urea como plastificante al 30 %, respecto a la masa seca de almidón, que se incorporó una vez finalizado el proceso de gelatinización. Mediante el uso de un microscopio óptico digital y el software ImageJ, se determinaron las condiciones tiempo-temperatura necesarias para asegurar la completa gelatinización del almidón. La observación microscópica para ambas técnicas de gelatinización demostró que las suspensiones al inicio de la gelatinización, presentaron gránulos de almidón íntegros; a medida que el calentamiento y/o tiempo de tratamiento alcalino fue avanzando los mismos se fueron hinchando, erosionando y rompiendo hasta que se observó la formación de una red continua y homogénea. A partir de estas observaciones se determinó que las suspensiones alcanzaron su completa gelatinización térmica a 90 °C luego de 5 minutos de calentamiento, siendo similar el tiempo requerido para la gelatinización alcalina realizada a temperatura ambiente  20ºC. Los ensayos de viscosidad permitieron determinar que las suspensiones gelatinizadas presentaron un comportamiento pseudo-plástico caracterizado por un decrecimiento en la velocidad a mayores velocidades de corte. Por otra parte, las suspensiones obtenidas se volcaron sobre moldes acrílicos y se deshidrataron en estufa a 60 ºC durante 24 hs. Finalmente, las películas obtenidas resultaron flexibles, de espesor homogéneo y fácil Manipulación, confirmando la efectividad de los procesos de gelatinización estudiados.