Publicado en: Esprint Investigación

Fecha de Publicación: 2025-07-10

Volumen: 4

Número: 2

Año: 2025

DOI URL: https://doi.org/10.61347/ei.v4i2.146

Autores:

• María Gladys Yautibug Cepeda . https://orcid.org/0009-0006-6322-5866
• Roberto Salomón Villamarín Guevara. https://orcid.org/0000-0003-1613-1446

Palabras clave: Almidón; biodegradabilidad; bioplástico; cáscara; yuca

Resumen

Esta investigación tuvo como objetivo elaborar y caracterizar un bioplástico a partir de cáscara de yuca para la envoltura de alimentos, evaluando sus propiedades físico-mecánicas y su biodegradabilidad. El estudio empleó un diseño experimental con enfoque cuantitativo y se desarrolló en dos fases. En la primera fase, se optimizó la extracción del almidón mediante un diseño factorial 2², evaluando dos niveles de velocidad (6 800 y 20 000 rpm) y tiempo de licuado (45 y 60s). En la segunda fase, se formuló el bioplástico utilizando un segundo diseño factorial 2², variando las concentraciones de almidón (2 y 3 g) y glicerina (0,5 y 1,0 mL). Se caracterizaron las propiedades fisicoquímicas, mecánicas y de biodegradabilidad del material resultante, así como su eficacia en la conservación de alimentos. Los resultados indicaron que el mayor rendimiento de almidón (17,58 %) se obtuvo a una velocidad de 20 000 rpm y un tiempo de 60s. La formulación que combinó 3 g de almidón con 0,5 mL de glicerina presentó las mejores propiedades mecánicas, destacándose una elongación del 64,59 %. Además, se demostró que el material obtenido exhibió una excelente biodegradabilidad, con una degradación del 100 % en medio acuoso y del 54,5 % en suelo tras 28 días. El bioplástico elaborado a partir de cáscara de yuca mostró eficacia en la conservación de alimentos, al mantener la calidad de una frutilla durante siete días. Esto confirma su viabilidad como material sostenible y permite establecer parámetros óptimos para su producción, posicionándolo como un posible sustituto ecológico del plástico convencional.

Abstract

This research aimed to develop and characterize a bioplastic from cassava peel for food packaging, evaluating its physical-mechanical properties and biodegradability. The study employed an experimental design with a quantitative approach and was carried out in two phases. In the first phase, starch extraction was optimized using a 2² factorial design, evaluating two levels of blending speed (6,800 and 20,000 rpm) and blending time (45 and 60 seconds). In the second phase, the bioplastic was formulated using another 2² factorial design, varying starch concentrations (2 and 3 g) and glycerin volumes (0.5 and 1.0 mL). The physicochemical, mechanical, and biodegradability properties of the resulting material were characterized, along with its effectiveness in preserving food. The results showed that the highest starch yield (17.58%) was obtained at 20,000 rpm and 60 seconds. The formulation combining 3 g of starch with 0.5 mL of glycerin exhibited the best mechanical properties, notably achieving an elongation of 64.59%. In addition, the resulting material demonstrated excellent biodegradability, with 100% degradation in water and 54.5% in soil after 28 days. The bioplastic made from cassava peel proved effective in food preservation, maintaining the quality of a strawberry for seven days. This confirms its viability as a sustainable material and allows the establishment of optimal production parameters, positioning it as a potential ecological substitute for conventional plastic.