Un nuevo tipo de plástico biodegradable, cuya materia prima es el almidón de mandioca, creado por investigadores de la USP. Los investigadores desarrollaron una técnica que usa gas ozono para procesar el almidón y mejorar las propiedades de los plásticos. El resultado es un producto más transparente y resistente, que puede usarse en varios tipos de envases. El método ya ha recibido la patente requerida, con el objetivo de transferir tecnología a la industria.
La búsqueda de alternativas renovables para la producción de plásticos biodegradables está creciendo, siendo el foco de estudio de varios grupos de investigación de universidades de todo el mundo. Una de las posibles materias primas para la producción de estos plásticos es el almidón, un ingrediente natural obtenido de vegetales como el maíz, la mandioca, la papa, el arroz, entre otros.
Pedro Esteves Duarte Augusto, coordinador del Grupo de Estudios en Ingeniería de Procesos (Ge²P) de Esalq.
Según el profesor, la unión de los grupos de investigación se produjo porque la producción de plásticos a partir de almidones ha sido investigada durante 15 años por el grupo de la profesora Carmen Cecilia Tadini, del Laboratorio de Ingeniería de Alimentos (LEA) de Poli y del Centro de Investigación de Alimentos (FoRC), uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (Cepids) de la Fundación de Apoyo a la Investigación del Estado de São Paulo (Fapesp).
Por otro lado, en Ge²P estudiamos, desde 2015, diferentes tecnologías para la modificación del almidón y sus posibles aplicaciones.
Pedro Esteves Duarte Augusto.
El grupo ya ha desarrollado trabajos con tecnologías de ultrasonido e irradiación, los estudios de modificación de almidón con ozono han dado lugar a varias aplicaciones, como la mejora de la expansión en el horno y la impresión en 3D.
De esta manera, el desarrollo del proyecto en colaboración con Poli pudo unir la demanda a las experiencias de los grupos involucrados. Y la investigadora boliviana Carla Ivonne La Fuente Arias, ingeniera química y alimentaria, es el eslabón de esta unión. Carla desarrolla su postdoctorado en Ge²P, en colaboración con LEA y con una beca Fapesp.
La profesora formó parte de mi junta de calificación doctoral y a partir de entonces, comenzó este enfoque, que hoy se consolida en el postdoctorado.
Ozonización.
Carla señala que el aspecto innovador de su proyecto consiste en la modificación del almidón de mandioca de la ozonización a la producción de películas.
Es una tecnología ecológica y respetuosa con el medio ambiente. Este es el enfoque, modificado con ozono para mejorar sus propiedades en forma nativa. Producimos de esta manera este plástico biodegradable y, incluso en la fase inicial, ya hemos obtenido un producto de buena calidad. La siguiente etapa, que se ejecutará en Poli, es la producción a escala semi-industrial.
Carla Ivonne La Fuente Arias.
Así, para la realización del proyecto, en Esalq se realizan las etapas de ozonización, secado y caracterización de las muestras de almidón. A continuación, Carla lleva el material a Poli para preparar y caracterizar el plástico biodegradable.
Entre los beneficios de la yuca plástica se encuentran una mayor resistencia, transparencia y permeabilidad.
El procesamiento de almidones con ozono permitió la producción de películas plásticas más resistentes y homogéneas, con diferentes interacciones con el agua y, en algunos casos, una mayor transparencia. Estas son características de gran interés industrial, que demuestran cómo la tecnología del ozono puede ser útil para la fabricación de plásticos biodegradables con mejores propiedades que el uso exclusivo de almidón nativo.
Carla Ivonne La Fuente Arias.
El ingeniero recuerda que el producto se puede usar comercialmente de varias maneras.
Las aplicaciones son innumerables, ya que en la mayoría de las aplicaciones son deseables envases más resistentes y transparentes.
Ya se ha presentado una solicitud de patente para transferir tecnología a la industria.
Los resultados obtenidos en este estudio fueron presentados en el artículo científico Ozonation of cassava starch to produce biodegradable films, publicado en el International Journal of Biological Macromolecules. El trabajo también contó con la participación de las investigadoras Andressa de Souza, Bianca Maniglia y Nanci Castanha, siendo financiado por Fapesp y el Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq), con becas de Fapesp, CNPq y la Coordinación para el Mejoramiento del Personal de Nivel Superior (Capes).
Foto de portada: Gerhard Waller/ Esalq
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