Preparación y caracterización de copolímeros tipo injerto a partir de almidón y metil-polietilenglicol (Alm-g-mPEG) con potencial aplicación en la formación de películas biodegradables.

Abstract

La conservación de frutas climatéricas durante el proceso de manipulación, transporte y almacenamiento ha sido de atención en los últimos años debido a que tienen una vida de post-cosecha corta. El proceso de respiración, producción de etileno y la exposición a la humedad aceleran su maduración; lo cual altera las propiedades de la fruta como el sabor, la textura, el olor y sus propiedades nutricionales. Esto ha limitado su exportación y genera pérdidas económicas en los productores y empresas exportadoras. Varias técnicas han sido utilizadas para conservar sus propiedades y aumentar la vida de post-cosecha, algunas como el uso de atmósferas controladas (temperatura, %O2, %CO2) y tratamiento con el 1-MCP (1-metilciclopropeno). Sin embargo, estos métodos a menudo generan daños por frío, translucidez, acumulación de pigmentos y pérdida de sabor, y algunos son costosos. Por lo anterior, en el presente trabajo se desarrolló la modificación química del almidón extraído de dos fuentes naturales con metil-polietilenglicol (mPEG) en diferentes relaciones en peso para su potencial aplicación como recubrimientos.

El almidón (Alm) fue extraído a través del método húmedo de la pulpa de dos fuentes naturales: plátano de la especie Musa paradisíaca y yuca de la especie Maniht esculenta, una vez obtenido se realizó una caracterización química a través del análisis por espectroscopia infrarroja (FTIR); para identificar las bandas características del almidón, las cuales se evidenciaron en los presentes espectros. Se determinó el contenido de amilosa y amilopectina por el método de yodo; encontrándose que el almidón de plátano (AlmP) presentó mayor contenido de amilosa; a su vez se calculó el peso molecular del almidón encontrándose que el almidón de yuca (AlmY) es mayor al de plátano. Para establecer cambios térmicos del almidón obtenido, se realizó el análisis termogravimétrico (TGA) y por calorimetría diferencial de barrido (DSC). Una vez caracterizado el almidón, se procedió a realizar la modificación química con mPEG1540 y anhídrido maleico (Am) y se obtuvo el Am-mPEG1540, compuesto con el cual se modificó cada almidón en diferente relación en peso. Los copolímeros tipo injerto de Alm:Am-mPEG1540 se caracterizaron por FTIR, TGA y DSC; donde se evidenciaron bandas de éster para verificar la modificación del almidón, cambios en la temperatura de descomposición de los almidones, y eventos térmicos como la temperatura de transición vítrea (Tg) y una temperatura cercana a los 110°C que se debe al proceso de gelatinización; respectivamente.

Las películas se formaron por casting en presencia y ausencia de glicerol utilizando el polímero y glicerol (Gly) como estabilizante; y utilizando cada copolímero. Posteriormente, se seleccionaron algunas muestras para llevar a cabo la caracterización por DSC, solubilidad y la aplicación como recubrimiento en fresa, una fruta climatérica