I.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
I.1 Determinación del problema En la actualidad es difícil prescindir de los plásticos, no sólo por su utilidad sino también por la importancia económica que tienen. Esto se refleja en los índices de crecimiento de esta industria que, desde principios del siglo pasado, supera a casi todas las actividades industriales. El 99 por ciento de la totalidad de plásticos se produce a partir de combustibles fósiles, lo que provoca una presión excesiva sobre las limitadas fuentes de energía no renovable (Abigail de los Ángeles 2016). Este problema nos conlleva a evaluar alternativas de solución. Actualmente la industria se está experimentando un resurgimiento del uso de polímeros naturales dado que estos son recursos típicamente renovables. Hay muchos polímeros naturales que están presentes en grandes cantidades. Por ejemplo la celulosa constituye cerca de la tercera parte de la totalidad de la masa que se produce globalmente en el reino vegetal (Charles E. Carraher 2002). Los biopolímeros son biodegradables y son obtenidos a partir de materias primas renovables. La mayoría presentan mejor bio compatibilidad, y todos son biodegradables por microorganismos como bacterias, hongos, algas. Los primeros en popularizarse fueron los bioplásticos vegetales, fabricados a partir de almidón de patata, maíz o yuca. Existe también biopolímeros elaborados a partir del almidón extraído de la raíz del taro o pituca, sin embrago, estos tiene un rendimiento entre 15-20%. Mediante este proyecto de investigación se busca obtener un mayor rendimiento haciendo no solo uso del almidón sino también de la cascara de la raíz de la pituca. Obteniendo a su vez un biopolímero de características termoplásticas. El taro o pituca es una planta esencialmente tropical; requiere precipitaciones altas (1.800-2.500 mm) y bien distribuidas, temperaturas entre 25-30°C y una buena luminosidad. En Egipto se usa la cultivación del taro como cabeza de rotación en suelos arenosos salinos recién incorporados a cultivo. Warid (1970) indica como tipos de rotación en primer lugar al taro, seguido en el segundo año por la sandía y frijoles. En Colombia se cultiva en la región pacifica del valle de cauca y en el Chocó en sitios anegadizos o en la faldas de los cerros, con un pH entre 4.5 y 6 y temperatura de 27°C. En Perú se cultiva en la región selva del país.
I.2 Formulación del problema Problema general ¿Cuál es el rendimiento obtenido a partir de la raíz de pituca para la elaboración de un biopolímero termoplástico? Problemas específicos ¿Cómo reducir la presencia de polifenoles para una mejor elaboración de biopolímero termoplásticos? ¿Cómo separar la lignina de la lignocelulosa para obtener un mayor rendimiento de la raíz de pituca en la elaboración de un biopolímero?
I.3 Objetivos de la investigación Objetivo general Obtener un biopolímero termoplástico a partir de la raíz pituca con un 30% de rendimiento Objetivos específicos Eliminar los polifenoles presentes en la pituca mediante el tratamiento térmico. Hidrolizar la lignina presente en la lignocelulosa
I.4 Justificación Justificación teórica a. Naturaleza del objeto y problema de investigación La presente investigación se centrará en obtener un biopolímero termoplástico a partir de la raíz de pituca con un 30% de rendimiento, con el fin de aportar en la reducción del impacto ambiental producidos por plásticos procedentes del petróleo y reemplazar a los plásticos habituales. Además de aprovechar no solo el almidón presente en la pulpa, sino también, la celulosa presente en la cáscara. La obtención de biopolímeros a partir del almidón es muy estudiado por su bajo costo que requiere y su alto contenido presente en esta raíz. Siendo esta raíz muy nutritiva pero muy poco explotada por diversos sectores de la industria por su escaso conocimiento. Los biopolímeros termoplásticos tienen la característica de ser aplicados para la producción de bolsas que por su origen pueden ser usados para preservar alimentos. Aplicándolo también a la industria como incentivo al aumento de producción y la disminución de exportación. b. Magnitud El porcentaje de almidón presente en la cáscara de pituca y de la celulosa son muy altos los cuales aportan a la máximo rendimiento que se requiere en la obtención del biopolímero. c. Vulnerabilidad En los últimos años las investigaciones acerca de la obtención de biopolímeros a partir de productos naturales ha sido muy activo, diferenciándolos en la variedad de métodos de obtención de utilizados por las características y composición de cada producto. Debido a las características de la pituca y a los objetivos planteados se debe hacer un previo tratamiento para eliminar los agentes que afectan la obtención de este polímero. El biopolímero obtenido a partir de almidón y celulosa tienen la característica de ser sensibles a la humedad (elevada WVTR)
II.
MARCO TEORICO II.1 Antecedentes del estudio II.1.1 Antecedentes teóricos a) Desarrolló un biopolímero a partir de almidón de corteza de yuca (Manihot esculenta) Realizaron unos estudios acerca de la obtención, caracterización y análisis comparativo de polímeros biodegradables a partir de la yuca, papa y maíz. Usaron como herramienta de diseño experimental el método Taguchi. Las películas de los biopolímeros fueron analizadas por espectroscopia de absorción atómica, concluyendo que los tres biopolímeros tienen las mismas funciones químicas a nivel molecular, la caracterización por absorción atómica mostró que las películas de biopolímero obtenidas son inocuas, evitando futuros impactos ambientales por metales pesados. (Edmundo Arroyo / Hugo Alarcón 2013, Lima Perú). b) Biopolímero a partir de desechos de piña y banano para fabricar bolsas plásticas, cucharas y platos En el 2012 se realizó la fermentación láctica para obtener el ácido láctico y posteriormente someterlo al proceso de polimerización. Actualmente, en Nicaragua no existen registros acerca de estudios realizados sobre la elaboración de biopolímeros plásticos a partir de almidón de malanga, así que esta será la primera investigación que se realizará sobre el tema. (El Centro Nacional de Ciencia y Tecnología de Alimentos de la Universidad de Costa Rica). c) Elaboración de bioplastico y papel a partir de hojas de elote El programa Nacional para la Prevención y Gestión Integral de Residuos (PNPGIR) 2009-2012 reportó que se generan 34.6 millones de toneladas anuales de RSU, que están constituidas por aproximadamente el 53% de residuos orgánicos y 47% de inorgánicos. De los cuales sólo son potencialmente reciclables los inorgánicos hasta un 28% y el 19% son RSU no aprovechables. Así que sólo el 3.92% del total de RSU se recicla, si recordamos es de materia inorgánica y la materia orgánica queda fuera de este proceso. Se estima que, en el 2015 se genere 22% más de RSU, sin considerar el crecimiento poblacional. El material reciclable son el plástico, aluminio, fierro, vidrio y el papel. Este último es el que más se recicla, de acuerdo al reporte del PNPGIR (Semarnat 2012) el papel y el cartón presenta una disminución en las emisiones de desecho y no así en plásticos que pasó de 4,38 al 10,89% del total. Finalmente, los residuos que mantuvieron estable su contribución al volumen de residuos generados, tal es el caso de los vidrios y los residuos orgánicos. La celulosa es un polisacárido más abundante en la naturaleza .Es el constituyente principal de las paredes celulares de las plantas y la mitad del carbono orgánico del planeta se encuentra en la celulosa. El estudio realizado
por Lednická et al (2000), citado por Rubio Anaya y Guerrera Beltran (2012) el papel que fue elaborado a partir de almidón fue más biodegradable que la elaborada con celulosa, pero afirma que una categoría muy importante pero poco explotada de materiales a base de celulosa, es la que condujo a algunos de los primeros productos poliméricos industrial estales como el celuloide y el celofán (Simon et al.,1998, nombrado por Rubio Anaya y Guerrera Beltran (2012). d) Obtención y caracterización de un polímero biodegradable a partir del almidón de yuca
Los polímeros sintéticos fueron inventados hace aproximadamente 60 años y desde entonces se han hecho numerosos progresos en el campo de sus aplicaciones. Una de sus características es su durabilidad lo cual constituye una desventaja debido a su persistencia en el medio durante muchos años, ocupando espacio en los rellenos sanitarios y causando daño al ambiente por la Emisión de gases si se les incinera sin los cuidados necesarios. Por lo anterior, se han hecho grandes esfuerzos por desarrollar polímeros biodegradables con el fin de ofrecer otras alternativas a los polímeros convencionales en aplicaciones tales como empaques para alimentos y bolsas para basura. (James E. Mark, USA, 2001) La ASTM D-5488-944 define la biodegradabilidad como la capacidad de un material de descomponerse en dióxido de carbono, metano, agua y componentes orgánicos, o biomasa, en el cual el mecanismo predominante es la acción enzimática de microorganismos, y puede medirse por ensayos estándares en un periodo especiefico de tiempo reflejado en condiciones disponibles de almacenamiento.( Mario Demicheli,2000)
La tierra produce plantas como el maíz, papa o yuca, entre otros, que contienen almidón. Este puede servir como base para producir un polímero biodegradable con el cual se pueden fabricar bolsas para recolectar desperdicios orgánicos, ´estos se almacenan junto con la bolsa bioclástica y al descomponerse produce abono orgánico que sirve como fertilizante de los suelos que nuevamente producirán las plantas que contienen almidón. (www.BiocorpUSA.com, 2002.)
II.1.2
Antecedentes metodológicos a) Polímeros biodegradables a partir del almidón de yuca
Se procedió a seleccionar la mejor calidad de almidones en base a los datos obtenidos del Centro Internacional de agricultura Tropical - CICT, que cuenta con más de 6 mil variedades de yuca de las cuales 600 de ellas son las más representativas. Las características más importantes que se tomaron fueron:
-
El contenido que tiene un factor importante para la formación de un polímero biodegradable, ya que esto incrementa su expansión polimérica. Alta producción en campo, que permite contar con continua disponibilidad de la materia prima. Zona de producción, necesaria para saber los lugares de crecimiento del tubérculo.(CIAT, proyecto de mejoramiento de yuca, 2005-colombia) b) Obtencion y caracterización de un polímeros biodegradables a partir del almidón de Yuca Para la obtención del polímero biodegradable se preparan cuatro mezclas, cuyas composiciones se observan en la tabla (1). Utilizando una mezcladora electromagnética, marca CONTROLS. Modelo B 75/z, con aspas, gancho para la agitación circular y velocidad de rotación planetaria. La desestructuración del almidón se inicia en un molino abierto y luego se continua en una extrusora de monohusillo. Se pesan muestras de 500g. que se alimentan a un molino abierto, donde se obtiene una bandas (laminas) que se parten cintas de 15 mm de ancho y luego en pequeños trozos, se secan a una temperatura de 100°C durante 12 horas y se alimentan en una extructura con un diámetro de 30 mm y una relación L/D de 25 para obtener el polímero biodegradable en forma de granulos. Luego estos granulos se alimentan a una extrusora de un reómetro de torque, con un diámetro de 25 mm y una L/D de 25, para obtener películas.
c) Polímero biodegradable a partir del almidón de yuca Para hacer posible la fabricación de un polímero a partir de almidón de yuca, es necesario aportar diferentes reactivos a la mezcla y garantizar ciertas condiciones que permitan su obtención. Los polímeros biodegradables requieren componentes que aporten características de humectación, plasticidad lubricación, extensión y resistencia, entre otros. En general, el agua se recomienda como el mejor plastificante, aunque no debe encontrarse en proporciones muy altas con relación al almidon debido a que para extraerlas de la mezcla, una vez esta se encuentra lista, es necesario elevar la temperatura a la de ebullición del agua, lo que puede degradar la estructura del almidon. Al igual que el agua, la glicerina en un plastificante y además brinda humectación al polímero. El alcohol polivinilico (PVA) es recomendado también como plastificante, teniendo en cuenta que se asegura que la cantidad de plastificante dentro de la mezcla no bebe exceder el 20 % del peso total.
En cuanto a los lubricantes, se recomiendan los aceites naturales como el de linaza o el de soya. Los cuales otrogan manejabilidad a la mezcla y evitan que se adhiera a los moldes de los equipos donde se trabaje. Estas grasas vegetales pueden estar en una proporción entre 0,5% a 15 %. Aunque otras fuentes recomiendan el uso de estos aceites en una proporción entre 0,5% y 2%. Desmoldantes como el estearato de magnesio se recomienda a la hora de procesar el material en los equipos para que no se adhiera a las paredes. Ciertas sales inorgánicas como el NaCl mejoran propiedades al polímero como la transparencia, el módulo de Young y la resistencia al esfuerzo cortante. Ácidos inorgánicos como el bórico o la meta bórica otorgan también estas propiedades descritas. Algunos compuestos cumplen la función de extensores dentro d ela mezcla. Se recomiendan agentes espesantes como los polisacáridos carboxi-metilcelulosa e hidroxietilcelulosa. Después de conocer las anteriores especificaciones se procede a desarrollar un modelo de diseño de experimentos siguiendo la metodología del japonés Genichi Taguchi.
d) Preparación de biopolímeros a partir del almidón de trigo El desarrollo experimental del presente trabajo fue desarrollado en las instalaciones de los laboratorios de Ciencias de la Universidad del Valle de México Campus Hispano. Para hacer posible la fabricación de un polímero a partir de almidón de trigo. Es necesario aportar reactivos a la mezcla y garantizar ciertas condiciones que permitan su obtención. Los polímeros biodegradables requieren componentes que aporten características de humectación, plasticidad, entre otros. En general, el agua se recomienda como el mejor plastificante aunque no debe encontrarse en proporciones muy altas. Al igual que el agua, la glicerina es un plastificante y además brinda humectación al polímero. El proceso de obtención del almidón se realiza con harina de trigo.
II.1.3
Bases teóricas
Degradación Es cualquier cambio deseable en las propiedades, que ocurre después de que el material ha sido puesto en servicio. En el caso de los polímeros la degradación puede afectarlos física, química y (o) mecánicamente. Los agentes que producen cambios en los polímeros rara vez actúan en forma individual. Se puede hablar de los efectos separados del calor, la radiación, las sustancias químicas y la energía mecánica, pero en la práctica, los cuatro pueden estar presentes en alguna medida. La intemperie, o exposición al aire exterior, pone al material en contacto con el ambiente. Difusión La difusión es el transporte neto de la materia en un sistema por medio de movimiento molecular al azar e implica tres mecanismos adsorción del permeante, difusión a través del film y la desorción del permeante. Los procesos de adsorción y desorción se rigen según la ley de Henry C = S⋅p (1) Donde C es la concentración del permeante en el medio en que se está absorbiendo, p es la presión parcial del gas al exterior y S es el coeficiente de solubilidad. El coeficiente de solubilidad depende de la temperatura y puede depender de la presión parcial o de la concentración del permeante. El proceso de difusión que tiene lugar a favor a la gradiente de concentración se rige según la ley de Fick (Ecuación 2), que regula la ley general del transporte de un soluto causado por gradiente de concentración (Treybal, 1980). F=-D
∂c ∂x
(2)
Donde F es la cantidad de sustancia transportada por unidad de superficie permeada y por el tiempo; ∂ c / ∂ x es el gradiente de concentración en dirección al flujo y D es el coeficiente de difusión, que es independiente de la superficie, de la concentración y del tiempo. Para sistemas, por ejemplo gases sobre su temperatura crítica, el coeficiente de difusión a menudo no depende de la concentración, en tal caso se puede aplicar la segunda ley de Fick (Ecuación 3) para determinar la dependencia de la concentración en el tiempo.
∂c ∂x
=-D
∂2 c ∂2 x
(3)
Tomando las leyes de Fick como base teórica y resolviéndolas para las diferentes condiciones experimentales, se obtienen las expresiones que habitualmente se utilizan para la evaluación de la permeabilidad en envases y materiales de envase (Gavara y col., 1996). Permeabilidad Permeabilidad es el proceso de transferencia de masa y/o energía en el cual se produce el paso de moléculas a través del material polimérico. Este proceso por tanto puede ser descrito por dos mecanismos, por un lado el flujo capilar, que implica el paso de moléculas a través de poros o bien defectos propios del material de envase, y el proceso de permeabilidad por difusión (Guarda y Galotto, 2001). La difusión por su parte, es el proceso resultante de tres mecanismos (Van Willige, 2002)
• Adsorción de las moléculas permeantes desde/entre la atmósfera interna/externa; • Difusión de las moléculas permeadas a través del material plástico; • y desorción de las moléculas perneadas desde/entre la atmósfera interna/externa. El coeficiente de permeabilidad (P) de una molécula a través de un material polimérico se define como el producto de los coeficientes de solubilidad (S) y de difusión (D) (Ecuación 1): P = D⋅ S (1) donde D y S son independientes de la concentración. Temperatura La permeabilidad a los gases y a los líquidos en el polímero aumenta con la temperatura de acuerdo a la relación descrita por Arrhenius. Dentro de los posibles razones en la cual la temperatura afecta la permeabilidad están el incremento de la 13 movilidad molecular; cambio en la estructura del polímero (disminución de la cristalinidad); cambio en la solubilidad (Duncan y col., 2005). Punto de fusión No se ha determinado si la fusión de los polímeros es una transición de primer o segundo orden, en todo caso el peso molecular es determinante. El punto de fusión aumenta con el peso de acuerdo con una ecuación empírica como la siguiente: 1/Tf = a + b/x Donde x representa la longitud de la cadena y a y b son constantes experimentales. La fusión está acompañada por cambios considerables en las propiedades de los polímeros. La medida de esos cambios se puede usar para determinar el punto de fusi´n. con fines comparativos, en la tabla se presentan algunos puntos de fusión y transición vítrea.
Fuente: revista Universidad Eafit Las propiedades de los materiales plásticos por debajo del punto de fusión determinan su aplicación práctica, por eso es importante observar el cambio de estas propiedades con la temperatura.
Densidad Una de las propiedades importantes de los polímeros, es la densidad, debido a que sirve para identificar un material y también para seguir cambios físicos en un ensayo. Los cambios en la densidad pueden deberse a
cambios en la cristalinidad, pérdida de plasticidad, absorción de solvente, o por otras causas.( según normas ASTM : D 792 – 66 para la determinación de la densidad de polímeros)
D(23°C) , g/cm3
II.2 Marco teórico II.2.1 Polímeros naturales Una de las áreas de la ciencia de los polímeros más importante es la de los polímeros naturales. Una de las razones es que los polímeros son renovables, ya que la naturaleza puede seguir sintetizándolos a medida que se extraen, y sobre todo se debe a la creciente necesidad de conservar y regular recursos químicos. Los biopolímeros son aquellos producidos por los seres vivos. Existe una infinidad de polímeros naturales entre los cuales se puede destacar tres grandes grupos: Proteínas, Polisacáridos y Ácidos Nucleicos. (Seymour et al, 2002) Tabla 1. Clasificación de los polímeros naturales según su origen
Polímeros naturales Proteínas Estructurales Colágeno, queratina, elastina. Funcionales Enzimas, hormonas. polisacáridos Estructurales Celulosa, quitina. Ácidos nucleicos ADN y ARN Fuente: Montaldo, 1991. II.2.2 Polisacáridos Los polisacáridos son polímeros cuyos constituyentes son monosacáridos, los cuales se unen repetitivamente mediante enlaces glucosídicos. Se encuentran entre los glúcidos, y cumplen funciones diversas, sobre todo de reservas energéticas y estructurales. Estos compuestos llegan a tener un peso molecular muy elevado, que depende del número de residuos o unidades de monosacáridos que participen en su estructura. Entre los disacáridos más familiares se encuentra la sacarosa, lactosa, y maltosa, (Koolman, et al, 2004). Los polisacáridos más importantes son: la celulosa y el almidón. La celulosa se forma por la unión de moléculas de β-glucopiranosa mediante enlaces β-1,4-Oglucosídico, es una larga cadena polimerica de molecular variable, con formula empírica, con un valor (C6H10O5)n, con un valor minimo de n = 200. Es la biomolécula mas abundante ya que forma la mayor parte de la biomasa terrestre. Figura N°2.1 Polisacarido almidon
II.2.3 Degradación de los biopolímeros plásticos La biodegradación hace referencia a la transformación y deterioro que se produce en el polímero plástico debido a la acción de enzimas y/o microorganismos como bacterias, hongos y algas; esta es la principal ventaja que permite que los biopolímeros puedan competir con otros materiales como el vidrio y los metales. Para que los materiales poliméricos sean considerados biodegradables, es indispensable que contengan en la cadena principal grupos que se puedan romper con facilidad por la acción de agentes externos de la naturaleza física o química. La biodegradación puede ser parcial o total. La biodegradación parcial consiste en la alteración en la estructura química del material y la pérdida de propiedades específicas. Por contra, en la biodegradación total el material es degradado totalmente por la acción de microorganismos con la producción de CO2 (bajo condiciones aeróbicas) y metano (bajo condiciones anaeróbicas), agua, sales minerales y biomasa. Un cambio físico de biopolímero puede consistir en la decoloración, pérdida del brillo superficial, formación de grietas, superficie pegajosa, erosión superficial y pérdida de propiedades como la resistencia a la tracción y el alargamiento. Y los cambios químicos consisten en la rotura de cadenas, cambios en los sustituyentes laterales, aparición de reacciones de entrecruzamiento, etc. Figura N°2.2 Plásticos degradables vs biodegradables
II.2.4 Pituca Es un cultivo muy antiguo y expandido en el viejo mundo, cuya domesticación pudo hacerse en India y China, en donde aún se encuentran poblaciones silvestres; su cultivo se extendió hacia el este hasta los confines de polinesia: Hawai, Pascua, Nueva Zelanda y en otra dirección hasta Filipinas y Japón.
Hacia el oeste llegó a Egipto un siglo antes de la era cristiana, a través de Siria, y se expandió por el mediterráneo hasta España. Siendo en Chipre un cultivo de cierta importancia. A la costa Oriental de África fue introducida siglos más tarde por los navegantes malayos. Su introducción en América ocurrió poco después del descubrimiento del nuevo continente (León, 1987). La pituca (Colocasia esculenta), es un tubérculo alimenticio de clima tropical y subtropical, se cultiva en suelos con altos contenidos de humedad, pero puede soportar períodos de sequía. Pertenece a la familia de las araceae, teniendo dos géneros por motivos geográficos: Amarilla o lila, género Colocasia, originario de Asia, y Blanca, género Xanthosoma, origen es americano (Antillas). Esta planta generalmente no produce semillas, y presentan gran cantidad de tubos lactíferos que contienen un líquido blanco o amarillento, rico en taninos. Todas las partes de la planta son comestibles, pero como todas las aráceas, contienen oxalato de calcio lo cual limita el consumo de algunas variedades (Montaldo, 1991). La pituca es una planta herbácea suculenta que alcanza una altura, de 1-2 m. sin tallo aéreo. Produce un cormo central comestible, esférico, elipsoidal o cónico, estos cormos están cubiertos por escamas fibrosas o pueden ser lisos; el color de la pulpa por lo general blanco, pero también pueden presentarse clones coloreados hasta llegar al morado. La malanga también es llamada como Taro, Dashen, Kalo entre otros, en Nicaragua malanga. Recientemente este tubérculo ha adquirido gran importancia, donde se considera una materia prima de gran potencial. Su valor radica en su alto contenido de almidón (30-85% base seca), proteínas (1.47%) además de ser una buena fuente de fibra (0.6-0.8%), vitamina A, C, calcio y fosforo (Rodríguez y col, 2011). Figura N° 2.3 Pituca o Malanga
II.2.5 Variedades Las Pituca o Taros se clasifican en dos géneros diferentes: a) Colocasia esculenta (L.) schott o colocasia antiquorum. Este género es de la India y del Japón; llamado “taro de china”,”ñampi” malanga. Se caracteriza porque su tallo se inserta en el tercio inferior del borde. La parte comestible está constituida por la base del tallo o cormo. b) Xanthosomas agittaefolium, X. violaceum, X. brasiliense, X. atrovirens. Originarios de América; llamados “quequisque”, tiquisque, yautía, o col Caribe. El tallo está ubicado al borde de la lámina central. La parte comestible está constituida por los tubérculos que nacen alrededor del cormo. Estos dos
géneros presentan caracteres comparables en su morfología y ecología. Son plantas rizomatosas con cormos eventualmente ricos en oxalato de calcio. Existen dos tipos de cormos: la cepa principal (mammy para los norteamericanos) que pesa entre 250 gramos y cuatro kilogramos, y los cormos laterales pequeños, cuyo peso varía de 25 a 250 gramos, Existen diversas variedades según el tamaño o el color de los cormos. II.2.6 Almidón El almidón es un componente con un amplio campo de aplicaciones que van desde la impartición de textura y consistencia en alimentos hasta la manufactura de papel, adhesivos y empaques biodegradables. Debido a que el almidón es el polisacárido más utilizado como ingrediente funcional (espesante, estabilizante y gelificante) en la industria alimentaria, es necesario buscar nuevas fuentes de extracción, ya que con una producción mundial de 48,5 millones de ton/año (Faostat, 2001), existe una demanda insatisfecha del mismo. Estructuralmente, el almidón consiste en dos polisacáridos químicamente distinguibles: Amilosa y la amilopectina. La amilosa es un polímero lineal de unidades de glucosa unidas por enlaces α (1-4), en el cual algunos enlaces α (1-6) pueden estar presentes. Esta molécula no es soluble en agua, pero puede formar micelas hidratadas por su capacidad para enlazar moléculas vecinas por puentes de hidrógeno y generar una estructura helicoidal que es capaz de desarrollar un color azul por la formación de un complejo con el yodo. Figura N°2.4 Estructura química de la amilosa
Mientras que la amilopectina es un polímero ramificado de unidades de glucosa unidas en un 94-96% por enlaces α (1-4) y en un 4-6% con uniones α (1-6). Dichas ramificaciones se localizan aproximadamente a cada 15-25 unidades de glucosa. La amilopectina es parcialmente soluble en agua caliente y en presencia de yodo produce un color rojizo violeta. Figura N°2.4 Estructura química de la amilopectina
a) Modificaciones del almidón El almidón sin modificar está muy limitado debido a sus pobres propiedades, como son: el deterioro de las propiedades mecánicas por la humedad, la reducida procesabilidad debido a su alta viscosidad y la fragilidad de las piezas fabricadas. Es por eso que al almidón se le realizan modificaciones por varios métodos.
Figura N°2.5 Procesos de modificación del almidón
Fuente: Andritz Separation
b) Proceso de gelatinización Se define como la pérdida de la semicristalinidad de los gránulos de almidón en presencia de calor y elevadas cantidades de agua. La gelatinización ocurre en un rango estrecho de temperaturas que varía dependiendo de la fuente del almidón. El desenrollado de las moléculas y la movilidad térmica de las mismas producidas por el hinchamiento, producen la disminución de la cristalinidad, rompiendo la estructura. El comportamiento de la mezcla va a depender de la concentración y el nivel de absorción de agua por parte del almidón. Cuando ocurre la gelatinización, los gránulos hinchados del almidón ocupan los
espacios vacíos. La viscosidad aumenta con la temperatura hasta la fragmentación de los gránulos, que se desintegran y se disuelven generando un decrecimiento en la viscosidad. En alta concentración de almidón, cuando se pretende obtener un almidón termoplástico, el comportamiento es diferente. Mientras más rigidez haya, se da una mayor resistencia debido al choque entre los gránulos hinchados, lo que genera una alta viscosidad. En estas condiciones, cuanto más calor se adiciona, el agua retenida desintegra la estructura ordenada de los gránulos, y la amilosa comienza a difundirse formando un gel que finalmente soporta los gránulos compuestos ante todo por amilo pectina. c) Proceso de retrogradación de almidón Posterior a la gelatinización, en el momento en que deja de introducirse calor y comienza la etapa de enfriamiento, la viscosidad crece de nuevo y hay un incremento espontáneo del orden de los puentes de hidrógeno y reorientación de las cadenas moleculares. Paralelamente se genera un decrecimiento de la solubilidad en el agua fría y un incremento de la turbiedad.
d) Proceso de desestructuración Es la transformación de los granos de almidón semicristalino en una matriz homogénea de polímero amorfo acompañado de la ruptura de los puentes de hidrógeno entre las moléculas de almidón. Y la despolimerización (rotura de las cadenas de polímeros) parcial de las moléculas de almidón. Este proceso de desestructuración se incrementa con un aumento en la aportación de energía, que puede provenir de un aumento en el par de torsión o de la temperatura. Estas causas permiten una mayor ruptura de los enlaces de amilosa y amilopectina permitiendo de esta manera una mayor fusión con el plastificante agregado; los plastificantes tienen como función evitar el entrecruzamiento de las cadenas del almidón. II.2.7 Componentes para la elaboración de biopolímeros Para hacer posible la fabricación de un polímero a partir de almidón, es necesario aportar diferentes reactivos a la mezcla y garantizar ciertas condiciones que permitan su obtención. Los biopolímeros requieren componentes que aporten características de humectación, plasticidad, lubricación, extensión y resistencia.
a) Plastificantes Son pequeñas moléculas agregadas para suavizar un polímero por debajo de su transición vítrea para reducir su cristalinidad o punto de fusión. El agua se recomienda como mejor plastificante, aunque no debe encontrarse en proporciones altas con relación al almidón, ya que para extraerla de la mezcla, una vez ésta se encuentre lista, se necesita elevar la temperatura a la de ebullición del agua, esto puede degradar la estructura del almidón. El glicerol es un alcohol con tres grupos hidroxilo; Estos grupos hidroxilos le permiten ser soluble en agua. Tiene un aspecto de líquido incoloro y viscoso. No es tóxico, lo que le permite ser un buen lubricante. Su fórmula es C3H8O3
Figura N° 2.6 Estructura química de la glicerina
Junto con el agua destilada, el glicerol es el plastificante más comúnmente utilizado en los diferentes estudios que se han realizado sobre la fabricación de polímeros termoplásticos a partir del almidón. Las mezclas que contienen glicerol tienen un aspecto morfológico suave y uniforme. Esta característica es un claro indicador de que el almidón ha plastificado. Este componente presenta una gran utilidad para retardar la retrogradación de los productos termo plastificado y su acción como lubricante facilita la movilidad de las cadenas poliméricas del almidón. A su vez, este plastificante reduce significativamente la resistencia a la tracción si su contenido en peso en la mezcla está por encima del 15%. Para contenidos superiores al 25% en peso de glicerol, se aprecia un cierto grado de mejora en la capacidad elástica del material. Este agente plastificante que le brinda al producto final características elásticas, permitiendo su maleabilidad. b) Modificadores químicos La modificación química del almidón está directamente relacionada con las reacciones de los grupos hidroxilo del polímero de almidón, reacciones vía éter, formación de ésteres, oxidación y la hidrólisis de los grupos hidroxilos, son algunas modificaciones químicas aplicables al almidón. En general la esterificación de los polisacáridos con ácidos orgánicos como el ácido acético es una de las transformaciones más versátiles en los biopolímeros. La introducción de un grupo éster en el polisacárido constituye un desarrollo importante debido a que permitirá modificar la naturaleza hidrofílica y obtener cambios significativos en las propiedades mecánicas y térmicas. El ácido acético es recomendado como modificador químico, ya que tiene la propiedad de disminuir el carácter hidrofílico de almidón, brindándole propiedades hidrofóbicas al material. II.2.8 Material lignocelulósico La celulosa no es un material fácilmente accesible como es el almidón o el azúcar ya que se encuentra íntimamente unido a las sustancias pépticas, la celulosa se encuentra en las paredes de las células vegetales. Las células que no lignifican presentan paredes lignocelulósicas, estas paredes se degradan con más facilidad. Las paredes lignocelulósicas son estructuras de mayor complejidad y difícil accesibilidad a algunos componentes y forman los materiales lignocelulósicos.
Figura N° 2.7 Matriz lignocelulósica
Fuente: Barroso, 2010
El material Lignocelulósico (MLC) está constituido por los tejidos de los vegetales cuya celulosa forma capas recubiertas de hemicelulosas y sobre las que se deposita la lignina, esta estructura surge como una necesidad de los vegetales. La pared celular permite crear y sostener la estructura aérea en las plantas que les permite captar la radiación solar. Así tejidos con células lignificadas dotan a sus órganos, principalmente tallos de mayor esbeltez y mayor resistencia mecánica, además de mejorar su regulación hídrica y su resistencia a patógenos. Componentes de los materiales lignocelulósicos : Los forman tres polimeros ,la celulosa la lignina y la hemicelulosa. Del total de compuestos que forman los materiales lignocelulósicos casi la mitad celulosa y un 20% lignina. (BARROSO,2010). II.2.9
Pre tratamientos de material lignocelulósica
La biomasa lignocelulósica suele ser un sistema recalcitrante debido a la fuerte unión entre los constituyentes de la pared celular. Los pre tratamientos están orientados hacia la modificación de la estructura supramolecular y de esta manera separar la lignina y la holocelulosa y/o la hidrólisis de la holocelulosa en azúcares fermentables. Adicionalmente, los pretratamientos pueden limitarse, simplemente, a generar un aumento de las regiones amorfas de la celulosa lo que con lleva a la mejora de la hidrólisis, lo que constituye los pretratamientos.HWL (Hot Water Liquid), AFEX (Ammoni Expansion Fiber) y ELA (Extremely Low Acid). El pretratamiento con agua líquida caliente (HWL) se lleva a cabo manteniendo el pH entre 4 y 7 a 160 ºC durante 20 minutos. Este pre tratamiento minimiza la producción de subproductos tóxicos para la levadura como el HMF pues maneja un pH cercano al neutro [38]. La biomasa tratada bajo esta metodología alcanza un máximo del 96% en el proceso de sacarificación que realiza la enzima. Su éxito proviene de la alta penetrabilidad que tiene el agua caliente en estado líquido y su incapacidad de solubilizar y degradar la lignina. (GUARNIZO Y OTROS ,2009).
II.2.10 Proceso de la hidrólisis de la celulosa y la hemicelulosa La etapa de hidrólisis provoca la ruptura de los polímeros de celulosa y hemicelulosa, obteniéndose los monómeros respectivos. La hidrólisis completa de celulosa da exclusivamente el monómero D-glucosa, mientras que a partir de las hemicelulosas se obtienen un conjunto de pentosas y hexosas, como manosa, glucosa, xilosa, etc. Los azúcares de cinco carbonos son difíciles de fermentar por los microorganismos comunes.(TAHERZADEH M.,2008) a) Hidrólisis ácida: son procesos químicos que tratan la hidrólisis de los polímeros de la celulosa y hemicelulosa en monosacáridos. Los ácidos más empleados son el ácido sulfúrico y clorhídrico. ácido concentrado: obtienen alto rendimiento, casi del 90% de la glucosa potencial y requieren baja temperatura, pero son procesos de alto costo pues se debe recubrir todo el material y no es sencilla toda su recuperación. ácido diluido: se requieren altas temperaturas y presentan rendimientos muchos menores. La alta temperatura induce la degradación de los azucares hemicelulosicos, sobre todo si cuando los tiempos de residencia son largos. Figura N° 2.8 Hidrolisis ácida de la celulosa
b) Hidrólisis enzimática: se utiliza un conjunto de enzimas producidos por microorganismos como hongos o bacterias, las celulasas, que en realidad producen una mezcla de acciones enzimáticas sobre el sustrato que terminan con degradación de este. Las celulasas más utilizadas y sobre las que mas se han investigado pertenecen a hongos de los géneros trichoderma ,phanerochaete y fusaruim.(BARROSO CASILLA MIGUEL,2010). Figura N°2.9 Hidrolisis enzimática de la celulosa
c) Hidrolisis alcalina: Es la adición de bases diluidas a la biomasa y su eficiencia se encuentra limitada con la presencia de la lignina en los compuestos. El hidróxido de sodio diluido produce un hinchamiento, permitiendo un incremento en el área de superficie interna reduciendo el grado de polimerización y cristalinidad de la celulosa, causando la separación de las uniones estructurales entre la lignina y los carbohidratos (Chávez, 2013). El mecanismo de la hidrólisis alcalina de la biomasa parece estar basada en la saponificación de los enlaces ésteres intramoleculares que unen los xilanos de la hemicelulosa y otros componentes, como por ejemplo la lignina u otros componentes de la hemicelulosa. La efectividad de este tratamiento depende del contenido de lignina del material a tratar. La literatura reporta que la digestibilidad de las maderas duras tratadas con NaOH aumenta de un 14% a un 55% con una remoción de lignina del 24-55%, con un contenido inicial del 20%. Para maderas blandas (contenido de lignina mayor al 26%) el método no es tan efectivo. La disolución de la lignina empieza con la ruptura de los enlaces α-arileter y arilgliceron-β-aril- eter, fragmentando la lignina. La ruptura de los enlaces comienza con la protonación de grupos hidroxilo o éter en el carbono α de un monómero dando lugar a la formación del correspondiente ácido conjugado, esta especie puede progresar la ruptura de los enlaces α y β o condensarse en otros monómeros. Se conocen tres mecanismos según la progresión del ácido conjugado: a) En el equilibrio ión oxonio de estructura quinónica correspondiente, cuya estabilidad supone la ruptura irreversible del enlace α-arileter. Además al presentar un exceso de carga en el carbono α pueden experimentar una adición nucleofilica de una molécula de agua o alcohol. b) También puede ocurrir una sustitución nucleofilica por una molécula de agua o alcohol que produzca la ruptura del enlace. c) O incluso el ácido conjugado puede romperse directamente por el enlace αarileter y formar un carbocatión.
Factores que afectan la hidrólisis alcalina.
El modelado de la hidrólisis de un polímero es complicado, los factores que intervienen están estrechamente relacionados con los materiales lignocelulósicos como lo es tamaño, forma de partículas, y el tipo de estructura si es proveniente de maderas blandas o duras, de la misma manera intervienen las condiciones de la extracción, así la concentración del álcali, la temperatura, el tiempo, la agitación, se debe tener especial cuidado con la cantidad de material, el contacto interfacial, la interferencia con otros compuestos.
II.3 Definiciones 2.3.1. Definición de términos Almidón: (Paredes, 1999) polisacárido de reserva alimenticia predominante en las plantas, constituido por amilosa y amilo pectina. Biodegradable: (Merrian, 1959) Capaz de ser desglosado especialmente en inocuos los productos por la acción de los seres vivos (tales como microorganismos) Biopolímero: Polímero de origen natural. Espectrofotometría: La espectrofotometría es un método científico utilizado para medir cuanta luz absorbe una sustancia química, midiendo la intensidad de la luz cuando un haz luminoso pasa a través de la solución muestra, basándose en la Ley de Beer-Lambert Glicerina: Es un alcohol con tres grupos hidroxilos Hidrolisis: (TAHERZADEH M.,2008), Es una etapa que provoca la ruptura de los polímeros de celulosa y hemicelulosa, obteniéndose los monómeros respectivos. Lignina: (Eduardo Zeiger, 2006) La lignina es una macromolécula fenólica compleja Después de la celulosa, la sustancia orgánica más abundante en las plantas es la lignina, un polímero altamente ramificado de los grupos fenilpropanoides. Paredes lignocelulosicas: (BARROSO,2010), Son estructuras de mayor complejidad y difícil accesibilidad a algunos componentes y forman los materiales lignocelulósicos. Polifenoles: Sustancias químicas caracterizadas por la presencia de más de un grupo fenol por molécula. 2.3.2. Definición de límites El estudio se refiere a la obtención de un polímero a partir del extracto de almidón y lignina de pituca o malanga rosada o blanca, única variedad conseguida en el mercado de la parada.
II.4 Datos de Producción:
Figura N° 2.10 Tendencia del comercio de Malanga de Honduras
Fuente: Banco Central de Honduras
Figura N° 2.11
Figura N° 2.12
Fuente: Banco Central del Ecuador
Figura N° 2.13
FUENTE: VERÓNICA AVILEZ, JESÚS LÓPEZ (2010)
Figura N° 2.14
Grafico No.1 Produccion Mundial de Malanga (Ton.) 600,000 500,000 Toneladas
400,000
485,402 461,912 452,130 444,284 427,231 419,192 416,195 405,642 386,268 371,815 340,918
300,000
Produccion
200,000 100,000 0 20032004200520062007200820092010201120122013 Años
Fuente: PRONAGRO, con datos de FAOSTAT.
Figura N° 2.15
Fuente: Ricardo posada (2010)
Tabla N° 1
Tabla no.1 Principales Productores de Malanga en el Mundo Área Producción cosechada Rendimiento PAIS toneladas (Ha) T/Ha Cuba 185,900 16,400.00 11.3 41.8% Venezuela 105,000 10,000.00 10.5 23.6% El Salvador 43,000 4600 9.3 9.7% Perú 30,000 5,000.00 6 6.8% República Dominicana 29,103.83 4,926.35 5.9 6.6% Resto del Mundo 51,280.17 11.5% Mundo 444,284 45,927.00 9.67 100% Fuente: PRONAGRO, con datos de FAOSTAT
Tabla N° 2
PAISES 1. Perú 2. Dominica 3. Panamá
Tabla no.2 Productores de Semilla en 2013 VALOR UNIDAD 3,500 toneladas 850 toneladas 369 toneladas Fuente: PRONAGRO, con datos de FAOSTAT
II.5 Medio Ambiente: Los diversos estudios realizados a los biopolímeros resaltan la capacidad de degradación que estos tienen. Estos polímeros de origen natural en comparación con sus equivalentes provenientes de polímeros petroquímicos (polietileno, polipropileno, poliestireno) tienen un tiempo de degradación muy por debajo de la media de sus equivalentes el cual es de 100 años. Los biopolímeros tendrán un menor impacto en el ambiento, puesto que su degradación es de aproximadamente 3 meses. III.
VARIABLES E HIPOTESIS III.1
Variables de la investigación
Variable independiente Parámetro de degradación la lignocelulosa e hidrolisis de la lignina en la raíz de pituca. Variable dependiente Biopolímero a partir de los componentes hidrolizados de la raíz de pituca.
VARIABLES
Definición conceptual
Dimensiones (magnitudes)
Definición operacional
Ítems indicador
Métodos
(unidades) Independientes F(x1)= parámetro de degradación la lignocelulosa e hidrolisis de la lignina en la raíz de pituca.
Biopolímero a partir de lignocelulos a eliminando la lignina presente en ella.
Dependientes G(y)=biopolímer o a partir de componentes hidrolizados de la raíz de pituca.
X1 = Variedad de raíz de pituca.
Selección de la especie de Pituca.
Pituca de tipo morada y blanca.
X2= Componentes de raíz de pituca.
Composición química de la pituca.
% porcentajes
III.2
Hidrolisis Z1 = Porcentaje Determina si alcalina de rendimiento. es óptimo el permite proceso. obtener un sustrato Z2=Característica Característica óptimo para s fisicoquímicas s técnicas del la biopolímero. elaboración del biopolímero Operacionalización de variables
III.3
Hipótesis general e hipótesis especificas
Métodos de taguchi Tratamiento térmico
% porcentaje
Dureza Humedad Flexibilidad Densidad
Método comparativo
Hipótesis general Se obtuvo un polímero partir de la raíz de pituca de rendimiento 30% con propiedades termoplásticas Hipótesis especifica El tratamiento térmico minimiza la presencia del contenido de polifenoles. La hidrolisis alcalina permite obtener un sustrato óptimo para la elaboración del biopolímero.
IV.
Metodología:
4.1.
Tipo de Investigación:
El tipo de investigación del presente trabajo de investigación se denota:
Por su finalidad es de tipo comparativo, puesto que busca mejorar el rendimiento en la obtención del biopolímero haciendo uso de todas las partes de la raíz de pituca, es decir, no solo el uso del almidón ,como se realiza en el trabajo a comparar, sino también hacer uso de la cascara de esta raíz. Por su diseño interpretativo es experimental, porque el estudio se realiza mediante la observación, análisis de variables y registro de datos obtenidos según el diseño experimental. Por el énfasis de la naturaleza de los datos manejados es del tipo cuantitativo porque la variable de la investigación es de tipo cuantitativa continua.
4.2.
Diseño de investigación
Según el análisis y alcance de los resultados, la investigación es de tipo experimental, porque permitirá evaluar el proceso de elaboración del biopolímero que se genera a partir de la raíz de pituca. F(X)= Parámetro de degradación de la lignocelulosa e hidrolisis de la lignina en la raíz de pituca. G (Y)= Biopolímero a partir de los componentes hidrolizados de la raíz de pituca. Y= F(X)
G(F(x))
4.2.1. Método: Primera etapa: Se redujo el tamaño mediante el rallado de la raíz. Se dejó sedimentar la solución de extracto, posteriormente se procedió a decantar y se obtuvo el extracto de almidón y lignina. Se obtuvo el porcentaje en peso. Segunda etapa: Al extracto obtenido se le agrega agua, se adiciona ácido acético, glicerina, seguir agitando hasta obtener una masa espesa la cual es polímero. Se adiciona NaOH si la consistencia del polímero es muy espesa. Se procede a medir el espesor del polímero obtenido, se mide un área y se calcula su densidad.
4.2.2. Diseño experimental: Matriz de consistencia
Tabla de diseño experimental
Muestra M1 M2
Muestra de 50 mL de extracto H2O(mL)
Muestra M1 M2
4.3.
Vinagre
Peso biopolímero
Glicerina (mL)
NaOH(mL)
Densidad
Población y Muestra:
La población Está determinada por la raíz de pituca o malanga proveniente de la selva peruana. Muestra Determinada por el extracto del almidón y lignina obtenido de la raíz de pituca o malanga 4.4.
Técnicas e Instrumentación de recolección de datos 4.4.1. Equipos materiales y reactivos de laboratorio. Equipos Estufa Centrifuga Balanza Materiales Para reducción de tamaño: cuchillo, rallador, bolsas. Para obtención del almidón: filtro, recipientes de almacenamiento, pero de bromo, Para la determinación de almidón: tubos de ensayo, gradillas, espátula.
Reactivos
Glicerol Ácido acético 0.1 M NaOH 4.4.2. Técnicas A. Técnicas de acondicionamiento de material Se clasifica la materia prima según sus características físicas y organolépticas, luego se lavan y desinfectan, para luego mantenerlas bajo refrigeración. B. Pre tratamiento de la muestra 1. Se seleccionan las pitucas de acuerdos a características similares en peso y/o tamaño, se pelan y vuelven a lavar 2. Se procedió a pelar las raíces de pituca con un cuchillo, luego se redujo el tamaño mediante el rallado de la raíz. Se dejó sedimentar la solución de extracto, ayudado por ácido acético presente en el vinagre; se utilizó aproximadamente 62,8 mL de vinagre para 1300 mL de solución de extracto. Posteriormente se procedió a decantar y se obtuvo el extracto de almidón y lignina. C. Obtención del polímero Al extracto obtenido se le agrega agua y se agita hasta 35°C temperatura a la cual se adiciona ácido acético, se sigue agitando hasta 55°C temperatura a la cual se adiciona la glicerina, seguir agitando hasta obtener una masa espesa regulando la temperatura para que el biopolímero no se calcine. Se adiciona NaOH si la consistencia del polímero es muy espesa. D. Determinación de la densidad Se medirá una película de 10mm x 10mm del biopolímero, se medirá el espesor del biopolímero y se calculará su densidad.
4.4.3.
Recolección de datos
Muestra 50 50 50 50
H2O(mL) 15 10 4 7
Vinagre 15 8 0 3.2
Glicerina (mL) 8 10 7 7
NaOH(mL) 0 0 0 0
Obteniendo un biopolímero en el trabajo realizado con la muestra 3 Calculando el espesor de la película se obtuvo que fue 1mm. Muestra M1
4.5.
Peso biopolímero
Densidad
Plan de análisis estadístico de datos 4.5.1. Pre tratamiento: a- Toma de muestra
Bibliografía
ADDAC (asociación para la diversificación y desarrollo agrícola comunal) 2009 Análisis de la cadena de valor de la malanga. Arrollo, E., Alarcón, H. (2013) obtención, caracterización y análisis comparativo de polímeros biodegradables a partir de la yuca, papa y maíz. Instituto de investigación científica
www.ulima.edu.pe/.../presentacion_idic_2013__edmundo_arroyo_y_ar. Beatriz posada Bustamante. La degradación de los plásticos. Revista universidad Eafit vol 30- N°94:71-74. Junio 1994
CETREX (centro de tramites a las exportaciones) 200 . exportaciones de la malanga periodo 2000-2008 y enero septiembre 2009. Centro Nacional de Ciencia y Tecnología de Alimentos de la Universidad de Costa Rica. l(2012). Desarrolló un biopolímero a partir de desechos de piña y banano para fabricar bolsas plásticas, cucharas y platos. Fuente http: www.dicyt.com/.../crean-plastico-biodegradable-condesechos-depinaFaostat.(2001). Food and Agriculture Organization of the United Nations. FAO Database. Roma, Italy Fernández Lancho, Manassés, F. Importancia de la pituca para la
alimentación
humana.
Perú
impreso
por
Dirección
Universitaria de Proyección Social de la Universidad Nacional
Federico Villareal. lima 1970 Journal of Plastic Film and Sheeting. Volume 6, Number 1, January 1990, pages 63 to 79. Effects of Degradable Additives on Blown Film Propertiies León, J.Botánica de los cultivos tropicales. (2000) 3ra edi. Instituto Interamericano de ciencias agrícolas de la OEA. (397399) Costa Rica Medina, O. J.; Pérez, J. C. y Bernal M., (2007). Extracción del almidón de la malanga (escolocasia esculuenta) y síntesis de biopolímero. Colombia: UPT Morín L., Charles. La pituca o taro: información acerca de su cultivo. Lima: Universidad Nacional Agraria La Molina.1983 Peñaranda, O. I.,Contreras, J. E., y Perilla, N. A. (2008) m revisión de la modificación química del almidón con ácidos orgánicos. Ingeniería e investigación. Colombia Vol. 28, no 3. Piura, L. J. (1995) Introducción a la Metodología de la Investigación Científica. 3ª edic. Public. Científica No 1 . Nicaragua. Rodríguez M., J, Rivadeneyra R., J. M., Ramírez R., E. D., Juárez B., J. M., Herrera T., E., Navarro C. R. O. y Hernández S., B. (2011). Caracterización fisicoquímica, funcional y contenido fenólico de harina de malanga (Colocasia esculenta) cultivada en
la región de Tuxtepec, Oaxaca, México. Ciencia y Mar. Volumen 15 No 43, p. 37-47
RUIZ, Gladys. 2006. Obtención y caracterización de un polímero biodegradable a partir del almidón de yuca. Revista Ingeniería y Ciencia Universidad EAFIT. 2(4): 5-28.
SPI Society of Plastic Engineering. Degradable plastics. www.plasticsindustry.org. consultada el 20 de Junio del 2017
Valarezo Ulloa. M. J.(2012) Desarrollo un biopolímero a partir de almidón de corteza de yuca (Manihot esculenta). (Tesis de grado) recuperada http:/dspace.utpl.edu.ec/handle/123456789/2733. Wade, L. G. (2006). Química orgánica. 5ta. edición. Madrid: Pearson-Prentice Hall.