Desarrollo de películas biodegradables basadas en un sistema ternario almidón de yuca–alcohol polivinílico–bentonita sódica para aplicaciones en la conservación de frutas tropicales
La creciente demanda de materiales sostenibles ha impulsado el desarrollo de películas biodegradables para aplicaciones en empaques alimentarios. En este estudio se elaboraron películas termoplásticas mediante el método de colada, utilizando Almidón de Yuca (Manihot esculenta), Alcohol Polivinílico...
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | Spanish |
| Published: |
Universidad Autónoma de Nuevo León
2025
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://mdi.uanl.mx/index.php/revista/article/view/340 |
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| author | Pérez Pacheco, Emilio Ortiz Fernández, Alejandro |
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| author_sort | Pérez Pacheco, Emilio |
| collection | Artículos de Revistas UANL |
| description | La creciente demanda de materiales sostenibles ha impulsado el desarrollo de películas biodegradables para aplicaciones en empaques alimentarios. En este estudio se elaboraron películas termoplásticas mediante el método de colada, utilizando Almidón de Yuca (Manihot esculenta), Alcohol Polivinílico (APV) y Bentonita sódica en formulaciones mono y ternarias. Se evaluaron propiedades físicas clave como espesor, opacidad y permeabilidad al vapor de agua (WVP), siguiendo protocolos estandarizados. Los resultados mostraron que las películas ternarias presentaron espesores mayores (125–128 µm) en comparación con las monocomponentes (96–110 µm), lo que refleja una red polimérica más densa y estable. En cuanto a opacidad, las formulaciones con mayor proporción de PVA (F4 y F5) fueron las más transparentes (L* = 74.82–75.55), lo que refleja la capacidad de este polímero para formar películas claras y homogéneas. Por el contrario, las películas con predominio de almidón (F1 y F3) mostraron los valores más bajos de luminosidad (L* = 68.49–69.23), asociados a la retrogradación del almidón y a la formación de dominios semicristalinos que incrementan la dispersión de la luz. La WVP se redujo significativamente en las formulaciones ternarias (F4 = 13.25 g y F5 = 14.32 g), en contraste con las películas de almidón y PVA puro (22.29–23.99 g). Este comportamiento se atribuye al efecto sinérgico del APV, que aporta cohesión y homogeneidad, y de la bentonita sódica, que incrementa la tortuosidad en el paso de vapor. En conclusión, las películas ternarias de almidón de yuca–PVA–bentonita exhibieron un equilibrio favorable entre transparencia y propiedades de barrera, consolidándose como candidatas prometedoras para la conservación sostenible de frutas tropicales. |
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| physical | Multidisciplinas de la Ingeniería; Vol. 13 No. 22 (2025): Vol. 13 Núm. 22 (2025): Noviembre 2025 - Abril 2026; 84-93 Multidisciplinas de la Ingeniería; Vol. 13 Núm. 22 (2025): Vol. 13 Núm. 22 (2025): Noviembre 2025 - Abril 2026; 84-93 2395-843X |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Universidad Autónoma de Nuevo León |
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| spelling | mdi-article-3402025-11-18T22:58:51Z Development of biodegradable films based on a ternary system of cassava starch–polyvinyl alcohol–sodium bentonite for applications in the preservation of tropical fruits Desarrollo de películas biodegradables basadas en un sistema ternario almidón de yuca–alcohol polivinílico–bentonita sódica para aplicaciones en la conservación de frutas tropicales Pérez Pacheco, Emilio Ortiz Fernández, Alejandro Películas biodegradables permeabilidad al vapor de agua propiedades de barrera Biodegradable films water vapor permeability barrier properties The growing demand for sustainable materials has driven the development of biodegradable films for food packaging applications. In this study, thermoplastic films were prepared by the casting method using cassava starch (Manihot esculenta), polyvinyl alcohol (PVA), and sodium bentonite in mono- and ternary formulations. Key physical properties such as thickness, opacity, and water vapor permeability (WVP) were evaluated following standardized protocols. The results showed that the ternary films exhibited higher thickness values (125–128 µm) compared to the monocomponent ones (96–110 µm), reflecting the formation of a denser and more stable polymeric network. Regarding opacity, the formulations with a higher proportion of PVA (F4 and F5) were the most transparent (L* = 74.82–75.55), highlighting the ability of this polymer to form clear and homogeneous films. In contrast, starch-dominant films (F1 and F3) showed the lowest luminosity values (L* = 68.49–69.23), associated with starch retrogradation and the formation of semicrystalline domains that increase light scattering. WVP was significantly reduced in the ternary formulations (F4 = 13.25 g and F5 = 14.32 g), in contrast to the starch and pure PVA films (22.29–23.99 g). This behavior is attributed to the synergistic effect of PVA, which provides cohesion and homogeneity, and sodium bentonite, which increases tortuosity in the vapor diffusion path. In conclusion, cassava starch–PVA–sodium bentonite ternary films exhibited a favorable balance between transparency and barrier properties, establishing themselves as promising candidates for the sustainable preservation of tropical fruits. La creciente demanda de materiales sostenibles ha impulsado el desarrollo de películas biodegradables para aplicaciones en empaques alimentarios. En este estudio se elaboraron películas termoplásticas mediante el método de colada, utilizando Almidón de Yuca (Manihot esculenta), Alcohol Polivinílico (APV) y Bentonita sódica en formulaciones mono y ternarias. Se evaluaron propiedades físicas clave como espesor, opacidad y permeabilidad al vapor de agua (WVP), siguiendo protocolos estandarizados. Los resultados mostraron que las películas ternarias presentaron espesores mayores (125–128 µm) en comparación con las monocomponentes (96–110 µm), lo que refleja una red polimérica más densa y estable. En cuanto a opacidad, las formulaciones con mayor proporción de PVA (F4 y F5) fueron las más transparentes (L* = 74.82–75.55), lo que refleja la capacidad de este polímero para formar películas claras y homogéneas. Por el contrario, las películas con predominio de almidón (F1 y F3) mostraron los valores más bajos de luminosidad (L* = 68.49–69.23), asociados a la retrogradación del almidón y a la formación de dominios semicristalinos que incrementan la dispersión de la luz. La WVP se redujo significativamente en las formulaciones ternarias (F4 = 13.25 g y F5 = 14.32 g), en contraste con las películas de almidón y PVA puro (22.29–23.99 g). Este comportamiento se atribuye al efecto sinérgico del APV, que aporta cohesión y homogeneidad, y de la bentonita sódica, que incrementa la tortuosidad en el paso de vapor. En conclusión, las películas ternarias de almidón de yuca–PVA–bentonita exhibieron un equilibrio favorable entre transparencia y propiedades de barrera, consolidándose como candidatas prometedoras para la conservación sostenible de frutas tropicales. Universidad Autónoma de Nuevo León 2025-11-09 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Artículo revisado por pares application/pdf https://mdi.uanl.mx/index.php/revista/article/view/340 10.29105/mdi.v13i22.340 Multidisciplinas de la Ingeniería; Vol. 13 No. 22 (2025): Vol. 13 Núm. 22 (2025): Noviembre 2025 - Abril 2026; 84-93 Multidisciplinas de la Ingeniería; Vol. 13 Núm. 22 (2025): Vol. 13 Núm. 22 (2025): Noviembre 2025 - Abril 2026; 84-93 2395-843X spa https://mdi.uanl.mx/index.php/revista/article/view/340/293 https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
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