Characterization of the mechanical properties of banana starch bioplastic (Musa paradisiaca L.) and cellulosic compounds of coffee (Coffea arabica L.)
DOI:
https://doi.org/10.37787/rft0ar53Keywords:
Starch extraction, cellulose extraction, elasticity, traction, bendingAbstract
The objective was to characterize the mechanical properties of the bioplastic obtained with banana starch (Musa paradisiaca L.) and cellulosic compounds from coffee husks (Coffea arabica L.).. Starch was used in concentrations of 9, 12 and 15% and cellulose in concentrations of 2, 4 and 6%, mixing them with glycerin, acetic acid, calcium chloride and distilled water. The tensile, elongation and bending mechanical properties were characterized. The bioplastic with the highest traction was the F9 formulation (15% starch, 6% cellulose) with 2.23 N ± 0.242 and the F1 formulation (9% starch, 2% cellulose) with the lowest traction was the F1 formulation (9% starch, 2% cellulose) with 0.17 N ± 0.069; Formulation F7 (15% starch, 2% cellulose) presented the greatest elongation of 10.3 cm ± 1.528 and greatest flexion of 13.3 cm ± 1.155; and formulation F3 (9% starch, 6% cellulose) had the lowest elongation of 3.33 cm ± 0.577 and the lowest bending of 9.33 cm ± 1.155. The increase in starch concentration favors traction, elongation and bending, the increase in cellulose concentration only favors traction, disfavors elongation and is indifferent to bending.
References
Agustin, M. B., Ahmmad, B., Alonzo, S. M. M., y Patriana, F. M. (2014). Bioplastic based on starch and cellulose nanocrystals from rice straw. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 33(24), 2205-2213. https://doi.org/10.1177/0731684414558325.
Arias, R., y Meneses, J. (2016). Caracterización físico-química de los residuos agroindustriales (cascarilla de arroz y cascarilla de café), como materia prima potencial para la obtención de biotenol, [Tesis, Universidad Nacional Autónoma de Managua]
Bilo, F., Pandini, S., Sartore, L., Depero, L. E., Gargiulo, G., Bonassi, A., Federici, S., y Bontempi, E. (2018). A sustainable bioplastic obtained from rice straw. Journal of Cleaner Production, 200, 357-368. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.07.252
Bohórquez, N. (2017). Factibilidad de la obtención de celulosa a partir de los residuos provenientes de la trilla del café. [Tesis, Fundación Universidad de América. Colombia]. http://repository.uamerica.edu.co/handle/20.500.11839/6327
Cedeño, N., y Zambrano, J. C. (2021). Diseño de una línea de producción para la obtención de bioplásticos aprovechando los residuos de café a escala Industrial en la ciudad de Quevedo. [Tesis. Universidad Técnica Estatal de Quevedo. Ecuador]. https://repositorio.uteq.edu.ec/handle/43000/6115
Fourati, Y., Tarrés, Q., Delgado-Aguilar, M., Mutjé, P., y Boufi, S. (2021). Cellulose nanofibrils reinforced PBAT/TPS blends: Mechanical and rheological properties. International Journal of Biological Macromolecules, 183, 267-275. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2021.04.102
Guerrero, L. (2020). Grado de biodegradabilidad del bioplástico elaborado con almidón de plátano verde (Musa paradisiaca L.). [Tesis. Universidad Nacional de Jaén. Perú]
Iguardia, C. H. (2013). Sintesis y Caracterización de Bioplástico a partir de Almidón de Banano Verde (Musa sapientum variedad Cavendish). [Tesis. Universidad de San Carlos de Guatemala]. http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/06/06_3523.pdf
Jannah, M., Ahmad, A., Hayatun, A., Taba, P., y Chadijah, S. (2019). Effect of filler and plastisizer on the mechanical properties of bioplastic cellulose from rice husk. Journal of Physics: Conference Series, 1341(3), 032019. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1341/3/032019
Lema, E., y Manzo, S. (2021). Diseño de una línea de producción de bioplástico a partir de residuos del cacao con aplicación en envasado de alimentos. [Tesis. Universidad Técnica Estatal de Quevedo. Ecuador]. https://repositorio.uteq.edu.ec/handle/43000/6113
Lubis, M., Gana, A., Maysarah, S., Ginting, M. H. S., y Harahap, M. B. (2018). Production of bioplastic from jackfruit seed starch (Artocarpus heterophyllus) reinforced with microcrystalline cellulose from cocoa pod husk (Theobroma cacao L.) using glycerol as plasticizer. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 309, 012100. https://doi.org/10.1088/1757-899X/309/1/012100
Mantilla, C. A. (2021). Extracción de almidón de plátano Dominico Hartón y síntesis de biopolímeros para la evaluación de su comportamiento en pruebas de resistencia a la tracción y el agua. [Tesis. Universidad Libre. Colombia]. https://hdl.handle.net/10901/19519
Maulida, Siagian, M., y Tarigan, P. (2016). Production of Starch Based Bioplastic from Cassava Peel Reinforced with Microcrystalline Celllulose Avicel PH101 Using Sorbitol as Plasticizer. Journal of Physics: Conference Series, 710, 012012. https://doi.org/10.1088/1742-6596/710/1/012012
Nugroho, F. G., Nizardo, N. M., y Saepudin, E. (2020). Synthesis of citric acid crosslinked PVA/tapioca starch bioplastic reinforced with grafted cellulose. Conferencia AIP. Proc. 2242(1). https://doi.org/10.1063/5.0010357
Ortega, M. (2019). Elaboración de bioplástico a partir de paja y residuos de granos de arroz. [Tesis, Universidad Tecnológica del Perú]. https://hdl.handle.net/20.500.12867/2810
Osorio, A. P. O., y Rubiano, K. D. R. (2019). Desarrollo de una biopelicula partiendo de cáscara de banano y fibra natural como agente de refuerzo a nivel de laboratorio. [Tesis, Fundación Universidad de América. Colombia].
Rendón, R., Lorenzo, M. A., Olvera, R., y Trujillo, C. A. (2022). Bioplastic composed of starch and micro-cellulose from waste mango: Mechanical properties and biodegradation. Polímeros, 32(3), e2022026. https://doi.org/10.1590/0104-1428.20210031
Rodríguez, I. (2022). Pulpa de celulosa a partir de cascarilla de café (Coffea arabica) por el método alcalino. [Tesis. UNAN-Managua]. http://repositorio.unan.edu.ni/19546/
Rojas, E. A., y Hernández, G. (2022). Aprovechamiento tecnológico de la pulpa de café en la obtención de un producto vaso biodegradable. [Repositorio Universidad de La Salle, Bogotá].
Vargas, Y. A., y Pérez, L. I. (2018). Aprovechamiento de residuos Agroindustriales para el mejoramiento de la Calidad del Ambiente. Revista Facultad de Ciencias Básicas, 14(1), 59-72. DOI: https://doi.org/10.18359/rfcb.3108
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Pakamuros Scientific Journal
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
