Efecto de la proporción de harina de bráctea de alcachofa en propiedades mecánicas y fisicoquímicas de un envase biodegradable
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Date
2023
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
Se elaboró harina proveniente de la bráctea de alcachofa (cynara scolymus l), para reforzar bandejas biodegradables hechas a base de almidón de camote (Ipomoea batatas) mediante un proceso de termoformado. La harina se caracterizó en su composición proximal presentando un mayor contenido en carbohidratos (53.48%), seguido de fibra (13.46%), proteínas (10.25%), humedad (9.23%) y cenizas (5.11%), así mismo se analizó cualitativamente mediante metodología FTIR, identificando celulosa (76.42%) y tencel o lyocell (76.39%) de coincidencia, con un tamaño de partícula de 53 µm. Se utilizaron diferentes proporciones de almidón y harina (100/0; 97.5/2.5; 95/5; 92.5/7.5; 90/10; 85/15; 80/20; 70/30 respectivamente). Las bandejas fueron evaluadas mediantes analisis fisicoquímicos como densidad, espesor, color, humedad y capacidad de absorción de agua así como ensayos mecánicos, sometiendo a pruebas de tensión y punción y un analisis estructural mediante la metodología FTIR.
Al incorporar la harina a las bandejas, esta se expandió adecuadamente, debido al aumento de la densidad en cada tratamiento y con un espesor inversamente proporcional a la cantidad de bráctea, presentaron valores altos de capacidad absorción de agua (105%) para la mayoría de tratamientos. A demás se mostró que la adición de harina produjo un aumento hasta 5 veces más en el índice de pardeamiento (BI) y la variación total del color (ΔE) aumentó el doble identificándose las bandejas al 85/15 y 90/10 como las que obtuvieron mejores parámetros de color. Se obtuvieron mejores propiedades mecánicas respecto a la fuerza máxima de tensión en los tratamientos 3,4 y 5 (95/5; 92.5/7.5; 90/10 respectivamente) y la punción llegó a ser inversamente proporcional en dureza y fracturabilidad. El análisis espectroscópico permitió identificar compuestos orgánicos que se encuentran en el almidón de camote y la harina de bráctea. Estas bandejas elaboradas en el presente trabajo de investigación podrían ser una alternativa para reducir el uso de materiales derivados del petróleo.
Description
Flour from artichoke bract (cynara scolymus l) was made to reinforce biodegradable trays made from sweet potato starch (Ipomoea batatas) through a thermoforming process. The flour was characterized in its proximal composition presenting a higher content of carbohydrates (53.48%), followed by fiber (13.46%), proteins (10.25%), moisture (9.23%) and ashes (5.11%), likewise it was analyzed qualitatively by FTIR methodology, identifying cellulose (76.42%) and tencel or lyocell (76.39%) of coincidence, with a particle size of 53 μm. Different starch and flour ratios were used (100/0; 97.5/2.5; 95/5; 92.5/7.5; 90/10; 85/15; 80/20; 70/30 respectively). The trays were evaluated by physicochemical analysis such as density, thickness, color, humidity and water absorption capacity as well as mechanical tests, undergoing stress and puncture tests and a structural analysis using the FTIR methodology. When the flour was incorporated into the trays, it expanded adequately, due to the increase in density in each treatment and with a thickness inversely proportional to the amount of bract, they presented high values of water capacity (105%) for most treatments. In addition, it was shown that the addition of flour produced an increase up to 5 times more in the browning index (BI) and the total color variation (ΔE) increased twice, identifying the trays at 85/15 and 90/10 as those that obtained better color parameters. Better mechanical properties were obtained with respect to the maximum tensile force in treatments 3, 4 and 5 (95/5; 92.5/7.5; 90/10 respectively) and the puncture became inversely proportional in hardness and fractureability. Spectroscopic analysis made it possible to identify organic compounds found in sweet potato starch and bract flour. These trays developed in the present research paper could be an alternative to reduce the use of petroleum-derived materials.
Keywords
Bandejas biodegradables, Bráctea de alcachofa, Almidón de camote amarillo, Residuos agroindustriales