Sobre bioplàstics

La urea y la glicerina le proporcionan a un bioplástico flexibilidad, resistencia a la tracción, suavidad y evitan la retrogradación de los constituyentes (amilopectina y amilosa) ya que estas sin los aditivos plastificantes expuestas a las condiciones ambiente se cristalizan y producen un material quebrajoso difícil de manipular para el fin de un bioplástico. 

Muchos tipos de biopl·sticos pueden ser compostados. AsÌ las enzimas de las bacterias y los

hongos son capaces de ìdigerirî las cadenas que forman la estructura de estos biopolÌmeros como

si se tratara de una fuente de nutrientes. El producto resultante es principalmente agua y CO2 jun-

to con una pequeÒa cantidad de biomasa y minerales. Dependiendo del tipo de enlaces quÌmicos

que conformen la cadena polimÈrica, el tiempo de degradaciÛn ser· mayor o menor.

La velocidad de biodegradaciÛn depende de:

ï Temperatura (50-70oC para operaciones tÌpicas de compostaje industrial).

ï Humedad (debe estar presente en el proceso).

ï El tipo y n ̇mero de microorganismos.

Los criterios de la norma EN 13432 marcan que para que un producto pueda ser certifi cado

como compostable debe convertirse en CO2, agua y biomasa en un perÌodo de 6-12 semanas.

El almidón es un polisacárido vegetal que se encuentra en tubérculos, raíces y semillas de plantas. Su función es ser la reserva de los carbohidratos de los vegetales. Se presenta en la naturaleza en forma de gránulos. La procedencia de la fuente vegetal de la cual se obtiene el almidón le proporciona diferentes características, tanto en la morfología como en el tamaño. El tamaño de las partículas oscila entre 2 a 150 micras y la forma puede ser redonda o poligonal. En el caso de la partícula del almidón de maíz es, principalmente, esférica y con un tamaño aproximado de 10 micras. (Gálvez Arévalo, 2016)

Para convertir un almidón seco en un material bioplástico es necesario romper y fundir la estructura granular semicristalina del mismo. El almidón sin los aditivos adecuados (plastificantes) no tiene las propiedades necesarias para trabajar como termoplástico. Los plastificantes incrementan la flexibilidad del almidón debido a su habilidad para reducir la interacción de los enlaces de hidrógeno, además de aumentar el espacio molecular en este caso la glicerina se une a la cadena carbonada en un medio acido por enlaces beta dándole al bioplástico la flexibilidad y resistencia a tracción. Dependiendo de algunas condiciones de procesamiento y almacenamiento como la temperatura y la humedad, el almidón amorfo sufre cambios estructurales después del enfriamiento, basados en: recristalización de la amilosa y la amilopectina en diferentes estructuras cristalinas, separación de fase y reorientación del polímero. Las interacciones moleculares (principalmente puentes de hidrógeno entre las cadenas de almidón) que ocurren después del enfriamiento son llamadas retrogradación. Esta retrogradación hace referencia igualmente a los cambios que tienen lugar en el almidón gelatinizado desde un estado amorfo inicial a uno cristalino más ordenado. Ocurre porque los geles de almidón no son termodinámicamente estables. De acuerdo a Gudmundsson (1994) las cadenas de amilopectina son responsables por los fenómenos de retrogradación que se generan a largo plazo, mientras que la amilosa se relaciona con los cambios a tiempos más cortos; aquí es donde entra en juego la aplicación de la urea ya que evita la retrogradación antes mencionada aumentando la estabilidad del bioplástico sin necesidad de utilizar derivados del petróleo lo que facilita la degradación del mismo en un corto tiempo por diferentes mecanismos de degradación entre los cuales podemos mencionar biodegradabilidad, compostabilidad, erodabilidad, hidrobiodegradacion y fotobiodegradacion. (Garcia Quiñonez, 2015); (Gálvez Arévalo, 2016)