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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA
Influencia del porcentaje en peso de Carboximetilcelulosa y CaCO3 en la
resistencia mecánica del biopolímero obtenido a base de almidón de cáscara
de Musa paradisiaca (plátano)
TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO QUÍMICO
AUTORES:
Br. Tantaleán Jara, Grecia Stefany
Br. Abanto Leyva, Victor Rubén
ASESOR:
Ms. Moreno Eustaquio, Walter
TRUJILLO – PERÚ
2019
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Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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II
DEDICATORIA
A mi madre, Teresa Jara, por todo su
esfuerzo y apoyo durante toda mi
carrera, por ser una gran madre y mi
ejemplo a seguir, le agradezco su
sacrificio y le dedico mi tesis y todos mis
futuros logros.
A mis hermanos y mi padre, por su
apoyo y motivación.
A mis abuelitos Estela y Reynerio
que descansan en paz.
Grecia Tantaleán
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III
Esta tesis se la dedico en primer lugar a Dios, quien supo guiarme por el buen camino,
darme fuerzas para seguir adelante y no desmayar en los problemas que se presentaban,
enseñándome a encarar las adversidades sin perder nunca la dignidad y sin desfallecer en
el intento.
A mis Padres Víctor Abanto y Julia Leyva, porque ellos son la motivación de mi vida y mi
orgullo de ser quien seré. Por su amor, confianza y comprensión, sobre todo por el apoyo
permanente que me brindaron que han hecho que alcance la meta que me propuse al iniciar
la carrera.
A mis Hermanos DANY y SUSAN, porque son la razón de sentirme tan orgulloso de culminar
mi meta, gracias a ellos por confiar siempre en mí.
A mis queridos Abuelos MAGDALENA, LUCIANO y ALEJANDRINA, quienes siempre me
apoyaron siendo muy importantes en todos estos años de vida y carrera universitaria, por
todo su amor, comprensión y valores.
Y sin dejar atrás a toda mi familia por confiar siempre en mí, a mis tíos, primos y sobrinos,
gracias por ser parte de mi vida y por permitirme ser parte de su orgullo.
Rubén Abanto
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IV
JURADO DICTAMINADOR
…………………………………………
Dr. Reyna Linares, Mario
Presidente
…………………………………………
Dr. Moncada Albitres, Luis
Secretario
…………………………………………
Ms. Moreno Eustaquio, Walter
Asesor
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V
AGRADECIMIENTO
A mi madre, Teresa Jara, por su apoyo y empuje para motivarme a concluir con el presente
trabajo.
A mi asesor, Ing. Walter Moreno, quien además de ser un gran profesional es una excelente
persona, gracias por su apoyo.
A mis docentes de la Facultad de Ing. Química por los conocimientos transmitidos durante
mi formación académica.
Grecia Tantaleán
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VI
A nuestra Alma Mater, la ¨UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO¨ quien a través de
su plana docente supieron formarnos académicamente y transmitirnos todos sus valores,
motivándonos hacia la superación y compromiso profesional.
A todos nuestros profesores, que más que nuestros profesores fueron también nuestros
amigos, los que de alguna manera nos han enseñado y despertado esas ganas de
investigar y aplicar lo aprendido en los salones de nuestra universidad.
Al Asesor Ing. Walter Moreno Eustaquio, quien con su experiencia y recomendación nos
orientó y ayudo en el desarrollo del presente proyecto de tesis.
A mi familia ABANTO LEYVA, por su amor, confianza y comprensión, sobre todo por el
apoyo permanente que me brindan que han hecho que alcance la meta que me propuse al
iniciar la carrera.
Rubén Abanto
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VII
INDICE
DEDICATORIA.............................................................................................................. II
JURADO DICTAMINADOR ........................................................................................IV
AGRADECIMIENTO .................................................................................................... V
INDICE DE FIGURAS ............................................................................................... VIII
ÍNDICE DE TABLAS ....................................................................................................IX
RESUMEN ...................................................................................................................... X
ABSTRACT ...................................................................................................................XI
I. INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 1
1.1. REALIDAD PROBLEMÁTICA .................................................................................. 1
1.2. ANTECEDENTES ........................................................................................................ 2
1.3. MARCO TEÓRICO ..................................................................................................... 3
1.4. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ........................................................................ 11
1.5. HIPÓTESIS ................................................................................................................. 12
1.6. OBJETIVOS ............................................................................................................... 12
1.7. IMPORTANCIA ......................................................................................................... 12
II. MATERIALES Y MÉTODOS .......................................................................................... 13
2.1. METODOLOGIA DE ESTUDIO ............................................................................... 13
2.2. DISEÑO DE INVESTIGACIÓN ................................................................................ 14
2.3. VARIABLES OPERACIONALES ............................................................................. 15
2.4. POBLACIÓN Y MUESTRA ...................................................................................... 15
2.5. TÉNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS, VALIDEZ Y
CONFIABILIDAD ...................................................................................................... 16
III. RESULTADOS ....................................................................................................... 18
IV. DISCUSIÓN DE RESULTADOS........................................................................... 21
V. CONCLUSIONES .................................................................................................. 23
VI. RECOMENDACIONES ......................................................................................... 24
VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................... 25
VIII. ANEXOS ........................................................................................................... 30
ANEXO 01. COMPOSICION DE ADITIVOS ............................................................. 30
ANEXO 02. RESULTADOS DE ENSAYOS EXPERIMENTALES ........................... 31
ANEXO 03. ANÁLISIS DE VARIANZA DE UN SOLO FACTOR ............................ 32
ANEXO 04. IMÁGENES DE DESARROLLO DE PROYECTO................................ 34
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VIII
INDICE DE FIGURAS
Figura 01.Clasificación de los bioplásticos según su procedencia ......................................4
Figura 02. Capacidad de producción global de bioplásticos en el año 2016 .......................5
Figura 03. Composición proximal del almidón, azúcares reductores y sacarosa en
diferentes estados de color de banano .................................................................................6
Figura 04. Escala de color del índice de madurez de banano..............................................6
Figura 05. Estructura de la amilosa ...................................................................................7
Figura 06. Estructura de la amilopectina............................................................................7
Figura 07. Mordazas y probeta tipo halterio para ensayos de tracción. ...............................9
Figura 08. Máquina de ensayo de impacto de tipo péndulo. .............................................10
Figura 09. Máquina de ensayo de impacto de tipo dardo. ................................................10
Figura 10. Resultados promedio de la resistencia a la tracción de biopolímero ................19
Figura 11. Resultados de la resistencia al impacto del biopolímero..................................20
Figura 12. Extracción de la corteza interna de la cáscara de plátano ................................34
Figura 13. Corteza interna licuada con bisulfito de sodio .................................................34
Figura 14. Secado del precipitado en la estufa .................................................................35
Figura 15. Pesaje del almidón antes de moler ..................................................................35
Figura 16. Medición de insumos a emplear .....................................................................36
Figura 17. Calentamiento de los insumos ........................................................................36
Figura 18. Calentamiento a 75°C de la formulación ........................................................37
Figura 19. Moldes de acero inoxidable para el biopolímero .............................................37
Figura 20. Vaciado de la formulación a los moldes de acero inoxidable ..........................38
Figura 21. Manipulación del biopolímero obtenido .........................................................38
Figura 22. Ejecución de pruebas físicas del biopolímero .................................................39
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IX
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 01: Tabla de combinación de tratamientos. ............................................................ 15
Tabla 02: Cantidades de materia prima empleadas para cada formulación. ...................... 17
Tabla 03: Dimensiones de probeta para desarrollo de cada prueba mecánica. .................. 17
Tabla 04: Equipos, materiales y reactivos utilizados en la obtención del biopolímero ...... 17
Tabla 05: Resultados promedio de la resistencia a la tracción del biopolímero. ............... 18
Tabla 06: Resultados promedio de la resistencia al impacto del biopolímero. .................. 19
Tabla 07: ANOVA para la resistencia a la tracción.......................................................... 20
Tabla 08: ANOVA para la resistencia al impacto ............................................................ 20
Tabla 09: Composición de biopolímero de cada combinación ......................................... 30
Tabla 10: Resultados de las tres experimentaciones y promedio de la resistencia a la
tracción. ........................................................................................................................... 31
Tabla 11: Resultados de las tres experimentaciones y promedio de la resistencia al
impacto. ........................................................................................................................... 31
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RESUMEN
El presente trabajo tuvo como objetivo principal evaluar la influencia del porcentaje en peso
de Carboximetilcelulosa (CMC) y CaCO3 en la resistencia mecánica del biopolímero
obtenido a base de almidón de cáscara de plátano (Musa paradisiaca). El biopolímero se
preparó a base de almidón de cáscara de plátano (Musa paradisiaca), agua destilada,
glicerina y aditivos: CMC y CaCO3; a partir del biopolímero obtenido se evaluó su
resistencia mecánica ejecutando pruebas de resistencia a la tracción y resistencia al impacto.
Asimismo, se desarrollaron ocho formulaciones de diferente porcentaje en peso de
Carboximetilcelulosa (CMC) y CaCO3 (0/0, 10/90, 30/70, 50/50, 70/30, 90/10, 100/0 y
0/100%) para evaluar su influencia sobre la resistencia mecánica del biopolímero. Con estas
formulaciones se desarrollaron en total 48 ensayos, obteniéndose un promedio de los
resultados de cada una de las ocho formulaciones, para la resistencia a la tracción e impacto.
Los resultados de la ejecución de los ensayos, mostraron que el biopolímero obtenido a partir
de una relación de porcentajes CMC/CaCO3 de 70/30%, obtuvo el valor más alto respecto a
la resistencia a la tracción, que fue de 4.1 MPa; mientras que para el ensayo de resistencia al
impacto, la relación de porcentajes CMC/CaCO3 de 0/100% obtuvo los mejores resultados
(8.7 J/m). Finalmente, se realizó un análisis de varianza de los resultados obtenidos y se
determinó que en los ensayos de resistencia a la tracción e impacto el f calculado < f crítico;
además, el nivel de significancia de ambas pruebas fue mayor a 0.05. Por lo tanto, se acepta
la hipótesis planteada; es decir, se afirma que ambas adiciones tienen influencia positiva
sobre la resistencia mecánica del biopolímero, incrementando su resistencia a la tracción e
impacto, mostrando superioridad en las resistencias medidas en comparación a las muestras
sin aditivos.
Palabras clave: Biopolímero, almidón de cáscara de plátano, resistencia mecánica del
biopolímero.
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ABSTRACT
The main objective of this work was to evaluate the influence of the percentage by weight
of Carboxymethylcellulose (CMC) and CaCO3 on the mechanical resistance of the
biopolymer obtained from banana starch starch (Musa paradisiaca). The biopolymer was
prepared based on starch of banana peel (Musa paradisiaca), distilled water, glycerin and
additives: CMC and CaCO3; From the biopolymer obtained, its mechanical strength was
evaluated by performing tests of tensile strength and impact resistance. Likewise, eight
formulations of different weight percentage of Carboxymethylcellulose (CMC) and CaCO3
(0/0, 10/90, 30/70, 50/50, 70/30, 90/10, 100/0 and 0/100 were developed. %) to evaluate its
influence on the mechanical strength of the biopolymer. With these formulations a total of
48 trials were developed, obtaining an average of the results of each of the eight
formulations, for the tensile and impact resistance. The results of the execution of the tests,
showed that the biopolymer obtained from a ratio of CMC / CaCO3 percentages of 70/30%,
obtained the highest value with respect to the tensile strength, which was 4.1 MPa; while for
the impact resistance test, the ratio of CMC / CaCO3 percentages of 0/100% obtained the
best results (8.7 J / m). Finally, an analysis of variance of the results obtained was carried
out and it was determined that in the tests of tensile strength and impact the calculated f
<critical f; In addition, the level of significance of both tests was greater than 0.05. Therefore,
the proposed hypothesis is accepted; that is to say, it is affirmed that both additions have a
positive influence on the mechanical resistance of the biopolymer, increasing its resistance
to traction and impact, showing superiority in the measured resistances compared to the
samples without additives.
Keywords: Biopolymer, banana peel starch, mechanical resistance of the biopolymer
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I. INTRODUCCIÓN
1.1. REALIDAD PROBLEMÁTICA
En los últimos años, los plásticos sintéticos han mostrado un vertiginoso
crecimiento debido a sus buenas características fisicoquímicas y bajos costos. La
resistencia natural y durabilidad del plástico, asociada a su utilización masiva
constituyen un problema en el manejo de los residuos (Moreno, 2015); debido a su
compleja composición y estructura (Iles, 2017). La alta durabilidad, el aumento en
producción y consumo de plásticos, se ha convertido en un serio problema para el
medio ambiente, el 99% del total de los plásticos son producidos a partir de
combustibles provocando la producción de gases de efecto invernadero, además del
uso de energía no renovable. Los plásticos no biodegradables, provocan el
acumulamiento de los desechos en el ambiente, permaneciendo inalterables por cientos
de años (Ojeda, 2013 y Ayala, 2016).
En el Perú, el análisis de la composición de los residuos sólidos domiciliarios señala
como segundo componente en importancia a los residuos plásticos, que se incrementó
del 8.07 % en el 2010 a 9.48 % en el año 2011 (MINAM, 2012). Asimismo, la industria
peruana ha desarrollado durante la última década, un paulatino crecimiento en la
producción de plásticos, aunque aún no ha logrado una importante dinámica de
producción dada la limitada demanda interna, ya que depende de la importación de
materias primas e insumos provenientes de la industria petroquímica (Terrones y
Vargas, 2015).
La Región La Libertad no es ajena a la contaminación que se genera por el plástico.
La disposición final y tratamiento de los desechos ha generado problemas ambientales
además de grandes costos de transporte. Exorbitantes cantidades de plástico terminan
en botaderos, ríos, vertidos al mar o destinados a la quema de basura, lo cual deteriora
el medio ambiente al emitir gases de efecto invernadero producto de su combustión.
Al reciclar estos residuos, sólo se pueden usar algunos de estos materiales, ya que la
combinación de plásticos en la formación de un producto hace difícil su reciclaje o
reutilización, además de que la implementación de esta práctica es muy compleja
(Gobierno Regional La Libertad, 2018).
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1.2. ANTECEDENTES
Iguardia (2013) en su proyecto “SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE
BIOPLÁSTICO A PARTIR DE ALMIDON DE BANANO VERDE (Musa
Sapientum variedad Cavendish)”, planteó cuatro formulaciones elaboradas a partir
del almidón de banano verde, logrando sintetizar un bioplástico con características
para la elaboración de materiales de empaque.
Tongdeesoontorn, Mauer, Wongruong, Sriburi y Rachtanapun (2011) en su
proyecto “EFFECT OF CARBOXYMETHYL CELLULOSE CONCENTRATION
ON PHYSICAL PROPORTIES OF BIODEGRADABLE CASSAVA STARCH-
BASED FILMS”, concluyeron que la adición de carboximetilcelulosa en las películas
de almidón de yuca aumenta la resistencia a la tracción de las películas mezcladas.
Esto, según los autores, se debió a la buena interacción entre el almidón de yuca y la
carboximetilcelulosa.
Cedeño y Rumiguano (2011) en su proyecto “EVALUACIÓN DE
COMPUESTOS DE POLIPROPILENO Y CARBONATO DE CALCIO PARA
APLICACIONES INDUSTRIALES”, evidenciaron un aumento significativo en las
propiedades mecánicas como la resistencia a la tracción, módulo elástico y esfuerzo
de ruptura con el aumento de concentración en peso del CaCO3, debido a que es un
relleno de refuerzo/carga propia del mineral.
Jaramillo, Posada y García (2014) en su proyecto “EVALUACIÓN DE
COMPUESTOS DE POLIETILENO CON CARGAS DE CaCO3 Y SiO2”, evaluaron
diferentes compuestos a partir de polietileno de baja densidad con nanocargas de
CaCO3, SiO2 entre un 2 y 5 % en peso, y anhídrido maléico como agente
compatibilizante; determinándose que la adición de las cargas proporcionó un aumento
de la viscosidad así como el módulo de elasticidad y resistencia a la tensión.
Terrones y Vargas (2015) en su tesis “INFLUENCIA DEL TIPO DE REFUERZO
Y DE LA CANTIDAD DE PARTÍCULAS SOBRE LA RESISTENCIA A LA
TRACCIÓN DE UN MATERIAL COMPUESTO DE MATRIZ POLIETILENO DE
ALTA DENSIDAD OBTENIDO POR EXTRUSIÓN”, evaluaron la influencia del
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tipo de refuerzo y la cantidad de partículas sobre la resistencia a la tracción de un
material compuesto de matriz polietileno de alta densidad; para lo cual, las cantidades
que se utilizó para desarrollar el nuevo material compuesto fueron: 100 g de una matriz
de polietileno de alta densidad y un refuerzo mineral (piedra caliza) y natural (cáscara
de huevo) en tres diferentes cantidades de 10 g, 30 g y 50 g. Asimismo, determinaron
que con la adición de 30 g de piedra caliza, la resistencia a la tracción es mejor.
1.3. MARCO TEÓRICO
1.3.1. Bioplásticos
Según Moreno (2015); Pizá, Rolando, Ramírez, Villanueva y Zapata (2017), los
bioplásticos son polímeros de alto peso molecular producido por síntesis química
clásica utilizando monómeros biológicos de fuentes renovables, especialmente de
los vegetales.
Los bioplásticos se pueden elaborar, según Chariguamán (2015), a partir de
cultivos de poliésteres microbianos o de almidón, celulosa. El mismo autor afirma
que la base de la elaboración del bioplástico se ha centralizado en el uso del almidón
como materia prima debido a su alta disponibilidad, bajo costo, al hecho de ser
renovable, biodegradable y a que es económicamente competitivo con el petróleo.
Por otro lado, estos materiales son capaces de desarrollar una descomposición
aeróbica o anaeróbica por acción de microorganismos tales como bacterias, hongos
y algas bajo condiciones que naturalmente ocurren en la biósfera. Son degradados
por acción enzimática de los microorganismos bajo condiciones normales del
medio ambiente (Meza, 2016 y Fernández y Vargas, 2015). Asimismo, una vez
degradados pueden usarse incluso como material de compostaje (Castillo, Escobar,
Fernández, Gutiérrez, Morcillo, Núñez y Peñaloza, 2015).
En cuanto a los métodos de producción comercial, según la Red de energía y Medio
Ambiente (2011), los bioplásticos se pueden procesar mediante tecnologías
aplicadas a los plásticos convencionales tales como la extrusión, inyección, soplado
o termoformado.
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1.3.1.1 Tipos de bioplásticos
De acuerdo a Ayala (2016), los bioplásticos se pueden dividir en tres
categorías: primero están aquellos hechos a base de biomasa que no son
biodegradables o son parcialmente biodegradables; el segundo grupo es de
los bioplásticos que son hechos a base de biomasa y también son
biodegradables y, por último, están aquellos que son hechos a base de
combustibles fósiles, pero son completamente biodegradables.
Sin embargo, las clasificaciones más “estrictas” de acuerdo a la REMAR
(2011), clasifican los bioplásticos únicamente en función de su procedencia
bien sea a partir de fuentes fósiles (derivados del petróleo) o de materias
primas naturales, denominándose entonces biopolímero.
En la Figura 01, se muestra la clasificación de los bioplásticos atendiendo
a su origen, destacándose con un círculo aquellos que tienen mayor
relevancia a nivel comercial.
Figura 01.Clasificación de los bioplásticos según su procedencia
Fuente: REMAR, 2011.
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1.3.2. Almidón como Materia Prima de Materiales Bioplásticos
De acuerdo a European Bioplastics (2016), las mezclas de almidón representan
un alto porcentaje en cuanto a la producción global dentro del grupo de los
polímeros biodegradables; su bajo costo de obtención lo convierte en una
alternativa atractiva frente a los polímeros provenientes de productos
petroquímicos, ya que son fácilmente biodegradables y no presentan dificultad para
ser compostados.
Figura 02. Capacidad de producción global de bioplásticos en el año 2016
(Por tipo de material).
Fuente: European Bioplastics, 2016.
1.3.2.1 Almidón de plátano
El almidón es un biopolímero, un gran hidrato de carbono que las plantas
sintetizan durante la fotosíntesis y sirve como reserva de energía (Meza, 2016
y Chuquimarca, 2017). Asimismo, el carbohidrato más abundante, y
biodegradable, después de la celulosa (Chariguamán, 2015 y López, Cuarán,
Arenas y Flores, 2014).
La cáscara de plátano verde está compuesta de aproximadamente 12 % en
masa de almidón (Ayala, 2016). López et al. (2014), reafirman lo manifestado
anteriormente; ya que mediante una caracterización morfológica, química y
térmica, evidenciaron un contenido de almidón cercano al 12%; a partir del
cual es posible obtener un bioplástico. Por otro lado, Pizá et al. (2017)
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manifiestan que el contenido de almidón en el fruto del plátano es de
aproximadamente 70-80 %en base seca, mientras que la piel puede contener
hasta 50%.
A medida que el plátano va madurando se produce el rompimiento del
almidón en azúcares, por lo cual el plátano verde es más rico en almidón,
mientras que el maduro lo es en azúcares (Pizá et al., 2017). De acuerdo a lo
mencionado, según Iles (2017), un factor determinante en la extracción de
almidón es el estado de madurez del fruto, ya que a medida que se desarrolla
el proceso de maduración, su contenido de almidón en pulpa disminuye
drásticamente.
Figura 03. Composición proximal del almidón, azúcares reductores y
sacarosa en diferentes estados de color de banano
Fuente: Iles, 2017.
Figura 04. Escala de color del índice de madurez de banano
Fuente: Iles, 2017.
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1.3.2.2 Composición y estructura del almidón
De acuerdo a Iles (2017), el almidón se compone de una cadena lineal de
glucosa denominada amilosa y de una cadena de glucosa ramificada
denominada amilopectina. Asimismo, el autor resalta que el contenido de
amilosa se encuentra entre 20 a 30 % y entre 70 a 80 % de amilopectina.
Las moléculas de amilosa, situadas en las capas interiores, están
compuestas de aproximadamente 200 a 20 000 moléculas de glucosa unidas
por enlaces glucosídicos α-1,4 en cadenas no ramificadas o enrolladas en
forma de hélice. La amilopectina se compone por enlaces glucosídicos α-1,6
y α-1,4. Estos enlaces glucosídicos α-1,6, se producen con otras moléculas de
glucosa, lo cual provoca que tenga una estructura más ramificada que la
amilosa (Meza, 2016).
Figura 05. Estructura de la amilosa
Fuente: Meza, 2016.
Figura 06. Estructura de la amilopectina
Fuente: Meza, 2016.
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La amilosa forma una red cristalina tridimensional en forma de hélice de
tal manera que en su interior de ubican los átomos de hidrógeno (grupos
hidrófobos), mientras que al exterior se encuentran los grupos funcionales
hidroxilo (grupo hidrofílicos), y se orientan en forma paralela de tal manera
que se pueden acercar lo suficiente como para permitir la formación de
enlaces intermoleculares. Esta disposición microestructural determina la
formación de un gel y la plastificación del almidón durante el proceso de
calentamiento (Iles, 2017). Esto también, según Chariguamán (2015),
favorece la formación de pastas opacas y películas resistentes. Asimismo, el
autor señala que al añadir plastificantes compatibles con los polisacáridos,
ayudan a mejorar la flexibilidad de las películas.
1.3.3. Resistencia Mecánica de Biopolímeros
El comportamiento mecánico de los polímeros es más complicado que el de los
metales, y sus características mecánicas (módulo elástico y resistencia a tracción)
claramente inferiores (Materiales Poliméricos, s.f.)
Los plásticos que tienen un módulo alto se suelen llamar plásticos duros,
mientras que los que tienen un módulo bajo son plásticos blandos. Para evitar
confusiones los plásticos duros (con alto módulo) deberían llamarse plásticos
rígidos. Según la norma ASTM los plásticos rígidos son aquellos que tienen un
módulo superior a 700 MPa, los semirrígidos tienen un módulo entre 70 y 700 MPa
y los blandos son aquellos con un módulo inferior a 70 MPa (Beltrán y Marcilla,
s.f.).
1.3.3.1 Resistencia a la tracción
La resistencia a la tracción o tenacidad es el máximo esfuerzo que un
material puede resistir antes de su rotura por estiramiento desde ambos
extremos con temperatura, humedad y velocidad especificadas. Asimismo, la
resistencia a la tracción y la deformación a la rotura, respectivamente indican
el máximo esfuerzo que el material puede soportar. Elongación o extensión
es el máximo esfuerzo de tracción a que un material puede estar sujeto antes
de su rotura (Mariano, 2011).
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Figura 07. Mordazas y probeta tipo halterio para ensayos de tracción.
Fuente: Beltrán y Marcilla, s.f.
Anchundia, Santacruz y Coloma (2016) determinaron que para un
contenido del 38.11 % ± 3.9 de almidón en cáscara de plátano, la resistencia
a la tensión muestra valores que van desde 4.43 MPa hasta 12.28 MPa.
Asimismo, Terrones y Vargas (2015) determinaron que con la adición de 30
g de piedra caliza en la matriz de polietileno, presentó un resistencia a la
tracción de 42.5 MPa.
1.3.3.2 Resistencia al impacto
Se define la resistencia al impacto como la energía absorbida por un
material por unidad de área ante un impacto. La capacidad de absorber energía
depende no sólo del material, sino también de su forma, tamaño, espesor, etc.
Los dos ensayos de impacto más frecuentes son los de tipo péndulo y los de
tipo dardo (Beltrán y Marcilla, s.f.)
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Figura 08. Máquina de ensayo de impacto de tipo péndulo.
Fuente: Beltrán y Marcilla, s.f.
Figura 09. Máquina de ensayo de impacto de tipo dardo.
Fuente: Beltrán y Marcilla, s.f.
1.3.4. Influencia de la Carboximetilcelulosa en la Resistencia Mecánica de
Biopolímeros
La carboximetilcelulosa (CMC) es un polisacárido derivado de la celulosa con
un residuo lineal aniónico de glucopiranosa ß (1-4) (Gonzáles, Pérez y García,
2017).
Al incrementar la concentración del plastificante se mejoran las propiedades
mecánicas y se favorece la solubilidad en agua de las películas (Aguilar, San
Martín, Espinoza, Sánchez, Cruz y Ramírez, M., 2012). Asimismo, de acuerdo a
Fuentes, González y Pérez (2016) las propiedades físico-mecánicas como:
elongación al quiebre, resistencia a la tensión y permeabilidad al vapor de agua,
dependen en gran medida de las concentraciones de plastificante utilizadas en la
elaboración de las biopelículas, ya que al incrementar las concentraciones de CMC
disminuye la elongación al quiebre y la permeabilidad al vapor de agua mientras
incrementa la resistencia a la tensión. Este efecto, según los autores, se atribuye al
incremento en las interacciones moleculares aumentando así la fuerza cohesiva de
las biopelículas.
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1.3.5. Influencia del CaCO3 en la Resistencia Mecánica de Biopolímeros
De acuerdo a Rigail y Mendoza (2011), el uso de partículas inorgánicas con
resinas poliméricas es común en las industrias plásticas con la finalidad de mejorar
las propiedades mecánicas, térmicas y reológicas. Asimismo, el autor señala que
los efectos de las partículas inorgánicas en los compuestos dependen de muchos
factores tales como el tamaño de grano de la partícula, las características del
material y el grado de dispersión.
Ponce (2015), el carbonato de calcio es incorporado a los plásticos como
extensor inerte a bajo costo o como reforzador de textura. Asimismo, Jaramillo,
Posada y García (2014) manifiestan que las cargas adicionales modifican
propiedades mecánicas y físicas importantes, como módulo elástico, dureza,
resistencia a la fluencia, así también su procesabilidad y costos.
También se ha investigado la adición de cargas con diferentes tamaños de
partículas de CaCO3, determinándose que las de tamaño nanométrico (1-100 nm)
han arrojado mayores incrementos en las propiedades mecánicas, comparadas con
las cargas de tamaño micrométrico, debido a su gran área superficial (Jaramillo,
Posada y García, 2014). Este efecto se atribuye, según Rigail y Mendoza (2011) a
que el CaCO3 es un relleno de refuerzo/carga propia del mineral.
Sin embargo, Gonzáles (2014) manifiesta que al agregar cargas de CaCO3
también tiene sus efectos negativos en los plásticos; por lo general al incrementar
el porcentaje de carga en el poliéster resulta una disminución de la resistencia final
del compuesto tanto a tensión como flexión e impacto. Así por ejemplo, un estudio
realizado por Posada et al. (2012) determinaron que contenidos de carbonato de
calcio superiores al 25 %, incrementa notoriamente la rigidez del material
compuesto y deteriora su resistencia al impacto.
1.4. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Cómo influye el porcentaje en peso de carboximetilcelulosa y CaCO3 en la resistencia
mecánica del biopolímero obtenido a base de almidón de cáscara de plátano (Musa
paradisiaca)?
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1.5. HIPÓTESIS
El porcentaje en peso de Carboximetilcelulosa y CaCO3 influye positivamente en la
resistencia mecánica del biopolímero obtenido a base de almidón de cáscara de plátano
(Musa paradisiaca), incrementando su resistencia a la tracción e impacto.
1.6. OBJETIVOS
1.6.1 Objetivo General
Evaluar la influencia del porcentaje en peso de Carboximetilcelulosa y CaCO3 en
la resistencia mecánica del biopolímero obtenido a base de almidón de cáscara de
plátano (Musa paradisiaca).
1.6.2 Objetivos Específicos
Preparar un biopolímero a base de almidón de cáscara de plátano (Musa
paradisiaca).
Formular diferentes relaciones de porcentaje en peso de Carboximetilcelulosa y
CaCO3 para evaluar su influencia sobre la resistencia mecánica del biopolímero
obtenido a base de almidón de cáscara de plátano (Musa paradisiaca).
Realizar ensayos para determinar la resistencia a la tracción e impacto que
presenta el biopolímero obtenido a base de almidón de cáscara de plátano (Musa
paradisiaca).
1.7. IMPORTANCIA
La importancia del proyecto es proponer una alternativa de solución frente a la actual
problemática ambiental causada por la acumulación de residuos plásticos
convencionales de origen petroquímico, a causa de su persistencia en el medio
ambiente, siendo los biopolímeros una opción ideal principalmente para aquellos
materiales que tienen un periodo de uso corto y que no presentan facilidad para ser
reciclados.
La presente investigación, busca elaborar un biopolímero a base de almidón obtenido
de materia prima renovable, como los residuos de cáscara de plátano, de esta manera
aportamos al desarrollo sostenible con el aprovechamiento de residuos orgánicos y el
desarrollo de un material biodegradable que contribuya al ahorro de recursos
energéticos y disminuya el índice de contaminación causada por la acumulación de
residuos plásticos no biodegradables.
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II. MATERIALES Y MÉTODOS
2.1. METODOLOGIA DE ESTUDIO
2.1.1. Selección y acondicionamiento del material de estudio
Se recolectó la materia prima: Cáscara de plátano (Musa paradisiaca), la misma que
se trasladó hacia el laboratorio de la Facultad de Ingeniería Química para su posterior
tratamiento previo lavado para eliminar cualquier tipo de impurezas.
2.1.2. Extracción del almidón
Para la extracción del almidón a partir de la cáscara de plátano previamente
seleccionada se realizó un proceso manual a nivel de laboratorio.
La extracción de almidón se obtuvo mediante el proceso descrito por Iguardia
(2013):
- Se eliminó las impurezas de la cáscara de plátano y posteriormente se retiró la
corteza interna.
- Se colocó las muestras en un vaso de precipitado, con una solución antioxidante
de bisulfito de sodio.
- Se colocó la corteza interna de la cáscara de plátano en una licuadora y se utilizó
la misma solución antioxidante (bisulfito de sodio) para licuar, se llenó los vasos de
precipitado hasta la mitad de su volumen y a la otra mitad se añadió agua destilada.
- Se trasladó el total de las soluciones a un balde.
- Se agitó durante 5 minutos para mezclar, posteriormente se colocó la muestra en
refrigeración por 1 hora y luego decantó el sobrenadante. Se realizó este procedimiento
hasta que la solución resultante clarifique. Posteriormente, se añadió la solución buffer
y se refrigeró la muestra por 24 horas, luego decantó el sobrenadante y se añadió agua
destilada para posteriormente ser agitado durante 5 minutos y así mezclar las muestras
con el agua destilada.
- Se colocó la muestra en refrigeración por 1 hora y decantó el sobrenadante. Se
realizó este procedimiento hasta que la solución resultante clarifique y el precipitado
se torne color blanco.
- Se colocó el precipitado en una bandeja de metal para ser puesto en la estufa a
60-70°C y 80% de aire forzado durante 24 horas.
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- Se retiró la bandeja con sólidos de granulometría irregular del horno y se empleó
un molino para convertirlos en polvos finos.
2.1.3. Elaboración del biopolímero (Thermoplastic starch).
El Biopolímero se obtuvo mediante el proceso descrito por Iguardia (2013):
- Se disolvió en un vaso de precipitación el CMC utilizando el 50% del total de
agua requerida en la formulación y se mezcló.
- En otro vaso de precipitación, se disolvió el almidón en agua y agitó hasta que
no se presenten grumos.
- Se añadió carbonato de calcio a la solución de almidón y agua, luego se procedió
a mezclar.
- Se adicionó glicerina a la solución preparada en el paso anterior.
- Se añadió esta última solución al recipiente que contiene CMC disuelto en agua.
Se calentó a 75 ± 1°C y mezcló hasta que se forme una pasta. Finalmente se colocó la
pasta en moldes
2.2. DISEÑO DE INVESTIGACIÓN
Se estableció un diseño experimental multifactorial, teniendo dos variables
independientes: % en peso de Carboximetilcelulosa (CMC) y % en peso de CaCO3,
realizándose un total de 48 experimentos.
Se mantuvieron fijos los siguientes valores para la preparación del biopolímero:
almidón (6 % p/p), agua destilada (70 % p/p), glicerina (20 % p/p) y la cantidad total
de aditivos (4 % p/p). Se estudiaron las interacciones entre los dos factores a ser
manipulados y su efecto en la resistencia mecánica del biopolímero obtenido,
ejecutando ensayos de Resistencia a la tracción y Resistencia al impacto.
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Tabla 01: Tabla de combinación de tratamientos.
N° FACTOR
“A”
FACTOR “B” COMBINACIONES RESPUESTA
1 a0 b0 a0b0 R00
2 a1 b1 a1b1 R11
3 a2 b2 a2b2 R22
4 a3 b3 a3b3 R33
5 a4 b4 a4b4 R44
6 a5 b5 a5b5 R55
7 a6 b0 a6b0 R60
8 a0 b6 a0b6 R06
Fuente: propia
CMC CaCO3
a0: 0 % b0: 0%
a1: 10 % b1: 90%
a2: 30 % b2: 70%
a3: 50 % b3: 50%
a4: 70% b4: 30%
a5: 90% b5: 10%
a6: 100% b6: 100%
2.3. VARIABLES OPERACIONALES
a. Variables independientes
% en peso de Carboximetilcelulosa (CMC)
% en peso de CaCO3
b. Variables dependientes
Resistencia a la tracción
Resistencia al impacto
2.4. POBLACIÓN Y MUESTRA
2.4.1 Población
Almidón obtenido a partir de la cáscara de plátano.
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2.4.2 Muestra
De acuerdo al modelo multifactorial elegido, el tamaño de muestra se calculó con
la siguiente ecuación:
N= J*K*n
Donde:
J: número de combinaciones
K: número de replicas
n: número de ensayos
Por lo tanto:
N= 8*3*2= 48
Se realizaron 48 experimentaciones en total.
2.5. TÉNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS, VALIDEZ
Y CONFIABILIDAD
2.5.1 Técnicas de recolección de datos
A. Obtención del biopolímero
Para la realización de cada formulación, teniendo en cuenta la ejecución de dos
pruebas mecánicas: Resistencia a la tracción y Resistencia al impacto (con 3
repeticiones cada una), se usó 960 g de materia prima (almidón, agua destilada,
glicerina y aditivos). Por lo tanto, para las 48 experimentaciones totales se hizo
uso de 7.7 kg de materia prima.
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Tabla 02: Cantidades de materia prima empleadas para cada formulación.
Cantidad, g Cantidad, %
Almidón 57.6 6
Agua destilada 672.0 70
Glicerina 192.0 20
Aditivos (CMC + CaCO3) 38.4 4
Total 960
Fuente: propia
B. Dimensiones de probetas para ensayos
Tabla 03: Dimensiones de probeta para desarrollo de cada prueba mecánica.
Prueba Dimensiones, cm Volumen, cm3
Tracción 1.5x6.35x20 190.5
Impacto 2.54x2.54x20 129.03
Total 319.532
Fuente: propia
2.5.2 Instrumentos de recolección de datos
Tabla 04: Equipos, materiales y reactivos utilizados en la obtención del biopolímero
Equipos Materiales Reactivos
Balanza analítica Vaso de precipitación 1L Cáscara de plátano
Termómetro Varilla de agitación Agua destilada
Estufa Baldes 8L Glicerina
Agitador magnético Probeta de 100 mL CMC
Molino
Plancha de calentamiento
Termómetro 0-150 °C
Mortero
Espátula
Piseta
Moldes de acero inoxidable
CaCO3
Bisulfito de sodio
Buffer pH 7
Fuente: propia
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III. RESULTADOS
En el presente trabajo de investigación, se evaluó la influencia de la CMC y el CaCO3
en la resistencia mecánica del biopolímero obtenido en base a almidón de cascara de
plátano, realizando en total 48 experimentaciones, cuyos resultados se presentan a
continuación:
En la Tabla 05, se muestran los resultados promedio de los ensayos de resistencia a la
tracción de las muestras. Los resultados de las 3 repeticiones realizadas se detallan en el
Anexo 02. Se observa que el mayor valor obtenido de resistencia a la tracción corresponde
a la formulación N°5 (%CMC/CaCO3: 70/30), con un valor de 4.1 MPa. Los resultados
están representados gráficamente en la Figura 10. Resultados de la resistencia a la tracción
del biopolímero.
Tabla 05: Resultados promedio de la resistencia a la tracción del biopolímero.
FORMULACIÓN %CMC/CaCO3 RESISTENCIA
TRACCIÓN, MPa
1 0/0 3.2
2 10/90 3.4
3 30/70 3.5
4 50/50 3.8
5 70/30 4.1
6 90/10 3.6
7 100/0 3.5
8 0/100 3.3
Fuente: propia.
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Figura 10. Resultados promedio de la resistencia a la tracción de biopolímero
Fuente: propia.
En la Tabla 06, se muestran los resultados promedio de los ensayos de resistencia al
impacto de las muestras. Los resultados de las 3 repeticiones realizadas se detallan en el
Anexo 02.
Se observa que el menor valor obtenido corresponde a la formulación sin aditivos. Los
resultados están representado gráficamente en la Figura 11. Resultados de la resistencia al
impacto del biopolímero.
Tabla 06: Resultados promedio de la resistencia al impacto del biopolímero.
FORMULACIÓN %CMC/CaCO3
RESISTENCIA
IMPACTO ,
J/m
1 0/0 5.3
2 10/90 7.8
3 30/70 7.1
4 50/50 6.9
5 70/30 6.8
6 90/10 6.1
7 100/0 5.8
8 0/100 8.7
Fuente: propia.
2
2.5
3
3.5
4
4.5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
MP
a
Formulación
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Figura 11. Resultados de la resistencia al impacto del biopolímero
Fuente: propia.
Tabla 07: ANOVA para la resistencia a la tracción.
Origen de las
variaciones
Suma de
cuadrados
Grados
de libertad
Promedio
de los cuadrados
F Probabilidad
Valor
crítico para F
Entre grupos 0.03 2 0.015 0.143 0.868 3.467
Dentro de los
grupos 2.21 21 0.105
Total 2.24 23
Fuente: Excel
Tabla 08: ANOVA para la resistencia al impacto
Origen de
las variaciones
Suma de
cuadrados
Grados de
libertad
Promedio
de los cuadrados
F Probabilidad
Valor
crítico para F
Entre
grupos 0.04333333 2 0.02166667 0.018 0.982 3.467
Dentro de los grupos
25.32625 21 1.2060119
Total 25.3695833 23
Fuente: Excel
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1 2 3 4 5 6 7 8
J/m
Formulación
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IV. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
De acuerdo a la tabla 05, representada gráficamente en la Figura 10, se observa que la
formulación sin aditivos presentó una resistencia a la tracción de 3.2 MPa, siendo el valor
más bajo en comparación a las formulaciones con aditivos. Esto demuestra que las
adiciones, en todas las proporciones, tienen influencia positiva sobre la resistencia medida,
mostrando la relación CMC/CaCO3 de 70/30% una mayor resistencia a tracción, 4.1 MPa.
Este valor se aproxima a lo manifestado por Anchundia, Santacruz y Coloma (2016),
quienes determinaron que para un contenido del 38.11 % ± 3.9 de almidón en cáscara de
plátano, la resistencia a la tensión muestra valores que van desde 4.43 MPa hasta 12.28
MPa.
Los resultados obtenidos coinciden con lo manifestado por Iguardia (2013), quien
concluyó en su proyecto que al utilizar la combinación CaCO3 y CMC aumenta la
elongación y flexión. Asimismo, Pérez (2016) manifestó que al incrementar las
concentraciones de CMC, aumenta la resistencia a la tensión. Finalmente, la acción de la
CMC y CaCO3, según los autores, se atribuye al incremento en las interacciones
moleculares aumentando así la fuerza cohesiva de las biopelículas.
Por otro lado, la tabla 06, representada gráficamente en la Figura 11, respecto a la
resistencia al impacto demuestra que todas las formulaciones con adiciones de
CMC/CaCO3 presentan valores superiores de resistencia comparadas con la muestra sin
aditivos.
En este caso, se observa que mientras mayor es la concentración de CaCO3 en las
formulaciones, mayor es la resistencia al impacto. Las variables influyen de forma positiva,
mejorando la resistencia mecánica del biopolímero obtenido. Los valores más altos fueron
para la relación de CMC/CaCO3 0/100%, cuyos valores de resistencia al impacto fueron
8.7 J/m.
De acuerdo a la tabla 07 y 08, el f calculado < f crítico; además, el nivel de significancia
de ambas pruebas es mayor a 0.05. Por lo tanto, se acepta la hipótesis planteada; es decir,
se afirma que ambas adiciones tienen influencia positiva sobre la resistencia mecánica del
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biopolímero, incrementando su resistencia a la tracción e impacto, mostrando superioridad
en las resistencias medidas en comparación a las muestras sin aditivos.
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V. CONCLUSIONES
Se preparó en total 7.7 kg de biopolímero obtenido a base de almidón de cáscara de
plátano (Musa Paradisiaca), agua destilada, glicerina y aditivos: CMC y CaCO3; según
la metodología de Iguardia (2013).
Se desarrollaron ocho formulaciones de diferente porcentaje en peso de
carboximetilcelulosa y CaCO3 para evaluar su influencia sobre la Resistencia mecánica,
ejecutando ensayos de resistencia a la tracción y resistencia al impacto del biopolímero
obtenido a base de almidón de cáscara de plátano (Musa paradisiaca); a partir del cual
se desarrollaron 48 ensayos, obteniéndose al final un promedio de los valores para los
ensayos correspondientes.
De la evaluación sobre la influencia del porcentaje en peso de carboximetilcelulosa y
CaCO3 en la resistencia mecánica del biopolímero obtenido a base de almidón de
cáscara de plátano (Musa paradisiaca), se concluyó que existe influencia positiva en la
resistencia mecánica, corroborándolo con la ejecución de ensayos de resistencia a la
tracción y resistencia al impacto, cuyos resultados muestran mejora en la resistencia,
arrojando valores más altos en ambas pruebas en comparación a la formulación sin
aditivos.
El biopolímero para una relación CMC/CaCO3 de 70/30% correspondiente a la
formulación N° 5 mostró una mejor resistencia a tracción, 4.1 MPa. Mientras que para
el ensayo de resistencia al impacto la formulación N° 8, CMC/CaCO3 de 0/100%
,mostró el valor más elevado (8.7 J/m).
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VI. RECOMENDACIONES
Se recomienda realizar ensayos para otras propiedades mecánicas de los biopolímeros
y determinar el efecto de la variación de porcentajes en peso de los aditivos en el
biopolímero.
Se sugiere realizar pruebas de degradabilidad del biopolímero.
Se recomienda elaborar un producto a partir del biopolímero obtenido con
características acordes a los resultados de resistencia mecánica obtenidos para evaluar
su costo y demanda.
Se recomienda hacer una comparación de las propiedades mecánicas del bioplástico con
un polímero común.
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VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Aguilar, M., San Martín, E., Espinoza, N., Sánchez, M., Cruz, A. y Ramírez, M. (2012).
Caracterización y aplicación de películas a base de gelatina-carboximetilcelulosa
para la preservación de frutos de guayaba. Superficies y vacío, 25(1), 1-7.
Anchundia, K., Santacruz, S., y Coloma, J. (2016). Caracterización física de películas
comestibles a base de cáscara de plátano (Musa Paradisiaca). Revista chilena de
nutrición, 43(4), 394-399
Ayala, M. (2016). Extracción de Almidón de la Cáscara de Musa Spp y Desarrollo de un
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de Quito, Quito, Ecuador.
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VIII. ANEXOS
ANEXO 01. COMPOSICION DE ADITIVOS
Tabla 09: Composición de biopolímero de cada combinación
N°
Combinación
Almidón,
g
Agua destilada,
mL
Glicerina,
g CMC, g CaCO3, g
1 57.60 672.00 192.00 0 0
2 57.60 672.00 192.00 0.00 38.40
3 57.60 672.00 192.00 38.40 0.00
4 57.60 672.00 192.00 3.84 34.56
5 57.60 672.00 192.00 34.56 3.84
6 57.60 672.00 192.00 11.52 26.88
7 57.60 672.00 192.00 26.88 11.52
8 57.60 672.00 192.00 19.20 19.20
Fuente: propia.
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ANEXO 02. RESULTADOS DE ENSAYOS EXPERIMENTALES
Tabla 10: Resultados de las tres experimentaciones y promedio de la resistencia a la tracción.
N°
RESISTENCIA
TRACCION E1,
MPa
RESISTENCIA
TRACCION E2,
MPa
RESISTENCIA
TRACCION E3,
MPa
RESISTENCIA
TRACCION , MPa
1 3.2 3.1 3.3 3.2
2 3.4 3.5 3.3 3.4
3 3.6 3.2 3.7 3.5
4 3.6 3.9 3.9 3.8
5 3.9 4.2 4.2 4.1
6 3.8 3.5 3.5 3.6
7 3.4 3.7 3.4 3.5
8 3.3 3.1 3.5 3.3
Fuente: propia.
Tabla 11: Resultados de las tres experimentaciones y promedio de la resistencia al impacto.
N° RESISTENCIA
IMPACTO E1 , J/m
RESISTENCIA
IMPACTO E2, J/m
RESISTENCIA
IMPACTO E3, J/m
RESISTENCIA
IMPACTO, J/m
1 5.1 5.4 5.4 5.3
2 7.8 7.7 7.9 7.8
3 6.9 7.2 7.1 7.1
4 6.7 7 6.9 6.9
5 7.0 6.7 6.6 6.8
6 5.9 6.2 6.3 6.1
7 5.9 5.7 5.7 5.8
8 8.6 8.6 8.8 8.7
Fuente: propia.
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ANEXO 03. ANÁLISIS DE VARIANZA DE UN SOLO FACTOR
A. Análisis de varianza para la resistencia a la tracción
RESUMEN
Grupos Cuenta Suma Promedio Varianza
Columna 1 8 28.2 3.525 0.059
Columna 2 8 28.2 3.525 0.156
Columna 3 8 28.8 3.6 0.100
ANALISIS DE VARIANZA
Origen de las variaciones
Suma de cuadrados
Grados
de
libertad
Promedio
de los
cuadrados
F Probabilidad
Valor
crítico
para F
Entre grupos 0.03 2 0.015 0.143 0.868 3.467
Dentro de los
grupos 2.21 21 0.105
Total 2.24 23
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B. Análisis de varianza para la resistencia al impacto
RESUMEN
Grupos Cuenta Suma Promedio Varianza
Columna 1 8 53.9 6.7375 1.254
Columna 2 8 54.5 6.8125 1.113
Columna 3 8 54.7 6.8375 1.251
ANALISIS DE VARIANZA
Origen de
las
variaciones
Suma de
cuadrados
Grados de
libertad
Promedio
de los
cuadrados
F Probabilidad
Valor
crítico para
F
Entre
grupos 0.04333333 2 0.02166667 0.018 0.982 3.467
Dentro de
los grupos 25.32625 21 1.2060119
Total 25.3695833 23
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ANEXO 04. IMÁGENES DE DESARROLLO DE PROYECTO
A. Extracción del almidón
Figura 12. Extracción de la corteza interna de la cáscara de plátano
Fuente: propia.
Figura 13. Corteza interna licuada con bisulfito de sodio
Fuente: Propia
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Figura 14. Secado del precipitado en la estufa
Fuente: Laboratorio Ing. Química
Figura 15. Pesaje del almidón antes de moler
Fuente: Laboratorio Ing. Química
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B. Elaboración del biopolímero
Figura 16. Medición de insumos a emplear
Fuente: Laboratorio Ing. Ambiental
Figura 17. Calentamiento de los insumos
Fuente: Laboratorio Ing. Ambiental
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Figura 18. Calentamiento a 75°C de la formulación
Fuente: Laboratorio Ing. Ambiental
Figura 19. Moldes de acero inoxidable para el biopolímero
Fuente: Propia
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Figura 20. Vaciado de la formulación a los moldes de acero inoxidable
Fuente: Propia
Figura 21. Manipulación del biopolímero obtenido
Fuente: Propia
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C. Ejecución de las pruebas físicas
Figura 22. Ejecución de pruebas físicas del biopolímero
Fuente: Tecsup
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