Reología de las soluciones formadoras de películas y propiedades mecánicas de películas comestibles de almidón de mandioca que contienen polvo de subproducto de manzana

Abstract

El desarrollo de materiales biodegradables a partir de recursos renovables es una alternativa a los plásticos de origen fósiles. La incorporación de subproductos agroindustriales en matrices poliméricas naturales permite su valorización en envases sostenibles. El objetivo de este trabajo fue evaluar el comportamiento reológico de soluciones formadoras de película y las propiedades mecánicas de películas comestibles a base de almidón de mandioca, con y sin polvo de subproducto de manzana. Se estudiaron dos sistemas: M1, con almidón de mandioca gelatinizado en agua (5 g/100 g), glicerol (0,65 g/100 g) y sorbato de potasio (0,3 g/100 g) y M2, con igual formulación e incorporación de polvo de subproducto de manzana (0,5 g/100 g). En las soluciones se determinaron el espectro mecánico y las curvas de flujo y en las películas, las propiedades mecánicas mediante ensayos de tracción. Ambas formulaciones presentaron un intervalo viscoelástico lineal para deformaciones menores al 0,1 %, con G′(módulo de almacenamiento) > G″(módulo de pérdida), propio de un gel débil. A 1 Hz, M1 registró G′ y G″ de 4,3±0,5 y 3,9±0,3 Pa, y M2 de 4,8±0,6 y 4,7±0,1 Pa. G″ resultó significativamente superior en M2, indicando un mayor aporte de la componente viscosa. Ambas soluciones mostraron comportamiento pseudoplástico y M2 presentó, además, un umbral de fluencia (τ₀=1,1±0,2 Pa). En tracción, el polvo de manzana incrementó el esfuerzo a la rotura (4,3 a 12 MPa) y el módulo de Young (110 a 532 MPa), a expensas de menor deformación a la rotura (1,2 a 0,5 %). Estos hallazgos evidencian que la adición de subproductos agroindustriales altera la respuesta reológica, incrementando la rigidez y la resistencia mecánica de las películas, lo cual ofrece una alternativa viable para el desarrollo de envases sostenibles.

Keywords: reología; peliculas; subproductos