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Desarrollo y caracterización de polímeros activos de ácido poliláctico (PLA) para su posible uso en envase alimentarios
CLARA SANCHEZ GARCIA
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Maestría en ciencias en agroplasticultura
En la presente tesis se desarrollaron láminas poliméricas de interés en el empacado de alimentos cuyo objetivo es permitir la difusión de compuestos activos antioxidantes y el incremento de sus propiedades de barrera, tanto de oxígeno como de vapor de agua, con el fin de estudiar su viabilidad para ser utilizado como material para envases de uso alimentario. Se utilizó como material base, ácido poliláctico (PLA), ampliamente utilizado en el diseño de contenedores por su característica de biodegradabilidad. Como aditivos se utilizaron: un secuestrador de oxígeno (SCA), un aditivo estabilizador de UV y dos antioxidantes de uso alimentario; natural (-tocoferol, ATOC) y sintético (butil hidroxitolueno, BHT). De las láminas desarrolladas mediante el proceso de co-extrusión, se caracterizaron las propiedades: a) físico-mecánicas, de interés en los materiales desarrollados (tensión y elongación, rasgado y punción), donde se evaluó la interacción aditivo-polímero de forma independiente y b) térmicas, mediante análisis termogravimétrico (TGA) y escaneo de barrido diferencial (DSC) (Tg, Tm, Tc y Tmax). Los resultados obtenidos demostraron que la adición de antioxidantes BHT y ATOC modifica las propiedades físico-mecánicas pero no las térmicas del PLA. Adicionalmente, se evaluó la liberación de los antioxidantes desde el PLA y en láminas de cuatro espesores diferentes (10, 20, 30 y 40 %) en distintos simuladores alimentarios (metanol 95 %, agua destilada y aceite comercial Oleico®) a dos temperaturas (8 y 25 °C) durante 15 días. La liberación fue gradual para ambos antioxidantes a ambas temperaturas en metanol, la liberación de ATOC fue 40 % mayor que BHT tanto a 8 °C como 25 °C a los 15 días. A los 30 y 60 días se realizó un monitoreo para cada tratamiento establecido, donde se registró la liberación de 83.33 y 68.6 % de ATOC y BHT. En agua y aceite comercial no se detectó migración para ambos antioxidantes.
El estudio de las propiedades barrera encaminadas a corroborar el efecto de los SCA en la matriz polimérica confirmó la baja funcionalidad de estos aditivos al incrementar las tasas de transmisión de oxígeno (OTR) y vapor de agua (WVTR) debido a una baja compatibilidad y el aumento en el volumen libre de la matriz polimérica, corroborado mediante micrografías obtenidas mediante microscopio electrónico de barrido (SEM). Finalmente, los materiales obtenidos fueron estables, con propiedades similares a las del PLA original y, en general, las propiedades importantes del polímero para utilizarse como envase: térmicas, mecánicas y de barrera no se vieron afectadas de forma relevante con la incorporación de los antioxidantes y resto de los aditivos.
2016-06
Trabajo de grado, maestría
CIENCIAS AGRARIAS
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