Utilización de residuos industriales de mango para la obtención de biopelículas de almidón reforzadas con gelatina para potencial uso en empaques

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Resumen

La contaminación ambiental, en particular la causada por el uso de plásticos de un solo uso, representa un problema creciente que ha impulsado la búsqueda de soluciones sostenibles en diversas industrias. En este contexto, los desechos agroindustriales, como los residuos del mango, surgen como una fuente valiosa de materias primas. Uno de los enfoques más prometedores para reducir la dependencia del plástico es la utilización del almidón extraído de las semillas de mango para la elaboración de películas biodegradables. El objetivo de esta investigación fue desarrollar y caracterizar biopelículas a partir de almidón proveniente de residuos industriales de mango, reforzadas con gelatina, con el propósito de obtener una alternativa sostenible para su aplicación en empaques. Asimismo, se evaluó el uso de un agente inhibidor del pardeamiento enzimático y su efecto en la eliminación de impurezas durante el proceso de extracción del almidón. Inicialmente, se extrajo almidón de semillas de mango sin tratamiento como muestra control. Posteriormente, otras semillas fueron tratadas con soluciones de ácido cítrico en concentraciones de 3%, 6% y 9%, y luego se procedió a la extracción del almidón. El almidón obtenido fue usado en el método de casting para la formación de biopelículas. Finalmente, se elaboraron biopelículas añadiendo gelatina como agente reforzante en proporciones de 0% 10% 15% y 20%. Los resultados indican que el tratamiento con ácido cítrico, en general, no afecta las propiedades del biopolímero; únicamente elimina taninos, compuestos responsables de la coloración del almidón. Las biopelículas obtenidas a partir de cada tratamiento presentaron diferencias en el color. En cuanto a las pruebas mecánicas realizadas, las biopelículas con almidón tratado y reforzadas con gelatina mostraron en promedio una mayor resistencia a la tensión (61,1%) y una menor deformación (24,22%), lo que evidencia su potencial como material de empaque biodegradable y resistente. De igual modo las películas elaboradas son prometedoras en cuanto a su menor permeabilidad (Texto tomado de la fuente).

Abstract

Environmental pollution, particularly caused by single-use plastics, represents a growing problem that has driven the search for sustainable solutions across various industries. In this context, agro-industrial waste, such as mango residue, is emerging as a valuable source of raw materials. One of the most promising approaches to reducing dependence on plastic is the use of starch extracted from mango seeds to create biodegradable films. The aim of this research was to develop and characterize biofilms made from starch derived from industrial mango waste, reinforced with gelatin, with the aim of obtaining a sustainable alternative for packaging applications. Additionally, the use of an enzymatic browning inhibitor and its impact on impurity removal during the starch extraction process were evaluated. Initially, starch was extracted from untreated mango seeds as a control sample. Subsequently, other seeds were treated with citric acid solutions at concentrations of 0%, 3%, 6%, and 9%, and starch was then extracted. The obtained starch was used in the casting method for biofilm formation. Finally, biofilms were created by adding gelatin as a reinforcing agent in proportions of 0%, 10%, 15%, and 20%. The results show that citric acid treatment does not affect the properties of the biopolymer; it only reduces tannins, the compounds responsible for the starch’s color. The biofilms obtained from each treatment shown differences in color. On the mechanical tests performed, biofilms made with treated starch and reinforced with gelatin showed, on average, greater tensile strength (61.1%) and lower deformation (24.22%), proving their potential as biodegradable and durable packaging materials. The films produced are also promising in terms of their lower permeability.

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