Evaluación de películas a base de almidón de papa y de tunta reforzadas con nanocristales e irradiadas con luz ultravioleta

Abstract

Esta investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto de la concentración de nanocristales (NC) de almidón de tunta y el tiempo de irradiación con luz ultravioleta (UV) sobre las propiedades físicas, mecánicas, ópticas, de barrera al vapor de agua, morfológicas, microestructural y de desintegración de películas elaboradas a base de almidón de papa amarga (AP) o de tunta (AT), ambos almidones del cultivar Ocucuri negra (Solanum curtilobum), mezclados con goma de tara (GT) empleando el método de casting. Se utilizó una dispersión formadora de película (DFP) para su formulación y se tomó una concentración estándar de 4 g/100 g de DFP en una relación almidón:goma (95:5) y una concentración constante de glicerol (25 g/100 g de biopolímeros). Se empleó un diseño factorial con dos factores: concentración de nanocristales (0, 5 y 10 g/100 g de biopolímeros) y tiempo de irradiación UV (60 y 120 min). Una muestra control fue producida para ambas películas siguiendo el mismo procedimiento de arriba, pero sin la adición de NC, ni la irradiación UV. Las películas desarrolladas mostraron valores de menor elasticidad, y valores de resistencia a la tracción y módulo elástico mayores respecto a la película control. La interacción de ambos factores mejoró las propiedades mecánicas de las películas, principalmente en las películas con 10% de NC y con irradiación UV de 60 min. La desintegración de las películas aumentó significativamente (p<0,05) con el incremento de la concentración de NC para 60 min de irradiación UV. El espesor de las películas a base de almidón de papa amarga y de tunta reforzadas con NC e irradiadas con UV aumentó respecto al de la película control. La solubilidad en agua de las películas desarrolladas fue mayor respecto a la película control; sin embargo, la solubilidad disminuyó a medida que el tiempo de irradiación aumentó para películas irradiadas sin NC y con 5% NC. La permeabilidad al vapor de agua (PVA) de las películas reforzadas aumentó con el incremento de la concentración de NC y el aumento de tiempo de irradiación, mientras que los valores de opacidad solo aumentaron con el incremento de NC.This research aimed to evaluate the effect of the nanocrystals (NC) concentrations of tunta starch and the UV light irradiation time on the physical, mechanical, optical, water vapor barrier, morphological, microstructural and disintegration properties of films based on bitter potato starch (PS) or tunta starch (TS), both starches from the Ocucuri negra (Solanum curtilobum) cultivar, blended with tara gum (TG) using the casting method. A film-forming dispersion (FFD) was used and films were formulated with a standard concentration of 4 g/100 g FFD in a starch:tara gum ratio (95:5) and a constant concentration of glycerol (25 g/100 g of biopolymers). A factorial design with two factors: NC concentration (0, 5 and 10 g/100 g biopolymers) and UV irradiation time (60 and 120 min) was used. A control sample was produced for both films following the same procedure above, but without addition of NC, nor UV-irradiation. The developed films showed lower elasticity, and higher tensile strength and elastic modulus values as compared to the control film. The factors interaction improved the mechanical properties of the films, mainly in those films with 10% NC and UV irradiation for 60 min. The film disintegration significantly (p<0.05) increased with increasing NC for 60 min UV- irradiation. The thickness of both UV-irradiated films increased regarding to the control films. The solubility in water of the developed films was higher compared to the control film, however, the solubility decreased as the irradiation time increased for irradiated films with 0 and 5% NC. The water vapor permeability (WVP) of the reinforced films increased with increasing NC concentration and UV-irradiation time, whereas opacity values only increased as NC content increasement.