Evaluación de la biodegradación y propiedades mecánicas de diferentes formulaciones de bioplástico obtenidas a partir del aprovechamiento de colágeno residual y almidón de papa (Solanum tuberosum)
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Date
2024-08
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ciencia e Ingeniería en Alimentos y Biotecnología. Carrera de Biotecnología
Abstract
Plastic pollution is one of the most critical problems we face, as the population continues to prefer this material for its versatility in daily life. However, the accumulation of plastics causes serious problems in terrestrial and marine ecosystems, affecting all beings that inhabit them. In addition, poor waste management has similar repercussions. This study focused on evaluating the biodegradation and mechanical properties of a bioplastic made from biopolymers recovered from organic waste, such as starch and collagen. For the production of bioplastics, collagen and starch were extracted by thermal hydrolysis and the wet method. Different formulations were used, varying the concentrations of starch and collagen, and two plasticizers were used: polyvinyl alcohol and glycerin. The aim was to develop a rapidly degrading material with optimal mechanical strength characteristics. It was determined that the most efficient collagen extraction was achieved at 120 minutes, with the highest yield. The presence of glycerin increased the flexibility of the sheets, while polyvinyl alcohol gave them more rigidity. The sample with a 1:1 ratio of flesh collagen showed higher tensile strength compared to the others. In biodegradation tests, faster decay was observed in water than on land; On land, the sheets with flesh collagen degraded more quickly. Therefore, it can be deduced that sheets made with flesh collagen and wet blue have optimal characteristics for the manufacture of bioplastics.
Description
La contaminación plástica es uno de los problemas más graves que enfrentamos, ya que la población sigue prefiriendo este material por su versatilidad en la vida diaria. Sin embargo, la acumulación de plásticos causa graves problemas en los ecosistemas terrestres y marinos, afectando a todos los seres que los habitan. Además, la mala gestión de residuos tiene repercusiones similares. Este estudio se enfocó en evaluar la biodegradación y las propiedades mecánicas de un bioplástico elaborado a partir de biopolímeros recuperados de desechos orgánicos, como el almidón y el colágeno. Para la elaboración de los bioplásticos, se extrajeron colágeno y almidón mediante hidrólisis térmica y el método húmedo. Se emplearon distintas formulaciones, variando las concentraciones de almidón y colágeno, y se usaron dos plastificantes: alcohol polivinílico y glicerina. Se desarrolló un material de rápida degradación con características óptimas de resistencia mecánica. Se determinó que la extracción más eficiente de colágeno se lograba a los 120 minutos, con mayor rendimiento. La presencia de glicerina aumentó la flexibilidad de las láminas, mientras que el alcohol polivinílico les dio más rigidez. La muestra con una proporción de 1:1 de colágeno de carnaza mostró mayor resistencia a la tracción en comparación con las demás. En las pruebas de biodegradación, se observó una degradación más rápida en agua. En tierra, las láminas con colágeno de carnaza se degradaron más rápidamente. Por lo tanto, se puede deducir que las láminas elaboradas con colágeno de carnaza y wet blue presentan características óptimas para la fabricación de bioplásticos.
Keywords
GESTIÓN AMBIENTAL, GESTIÓN DE RESIDUOS, RESIDUOS AGROINDUSTRIALES, RESIDUOS INDUSTRIALES, BIODEGRADACIÓN, BIOPLÁSTICOS, BIOPOLÍMEROS, COLÁGENO HIDROLIZADO, ALMIDÓN, WET BLUE, CURTIEMBRES