Aprovechamiento de los residuos de la cascarilla del fruto del sacha inchi (Plukenetia volubilis) y café (Coffea arábiga) para la obtención de un biopolímero de alta densidad
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Date
2024-06-06
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Publisher
Guaranda. Universidad Estatal de Bolívar. Facultad de Ciencias Agropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente. Carrera de Ingeniería Agroindustrial
Abstract
El propósito principal de la investigación fue elaborar un biopolímero de alta densidad utilizando las cascarillas del fruto de Sacha Inchi (Plukenetia volubilisl) y café (Coffea arábiga). Las cascarillas de sacha inchi y café tienen un alto contenido de celulosa que es una de las bases fundamentales para la obtención de un biopolímero. Para determinar el mejor proceso, se utilizó un diseño experimental completamente al azar (DCA) con arreglo factorial AxBxC (2x3x2) que contiene 2 repeticiones. En la caracterización de las materias primas, se determinó que el Sacha inchi contiene 9,09 % de humedad, 42,48 % de celulosa y 7,42 de pH, y el Café 13,61 de humedad, 19,02 % de celulosa y 5,21 de pH. El diseño experimental indica que el mejor tratamiento es el que contiene como materia prima sacha inchi en el T6 y café para el T12 cada una con 0.4000 g combinados con 30,4 g de acetato de polivinilo (PVA), 8 g de Espesante (Almidón o Gelatina) y con 80 g de diluyente (Agua) para cada combinación, los cuales cumplen con una tensión de 613,69 N para el T6 y 736,70 N para el T12 respectivamente, una solubilidad de 23,27 % en el T6 y 81,11 % en el T12, un espesor de 1,38 mm en el T6 y 1,37 mm para el T12, establecidas en las normativas para biopolímeros de alta densidad. Las características de la norma NTE INEN 2644 para la obtención de un biopolímero menciona que un plástico biodegradable debe poseer un 80 % de biodegradabilidad, en este estudio se obtuvo mejores resultados dado que en el tratamiento T6 fue del 94,48 % en 15 días, mientras que el T12 presento un 91,38 % en el lapso de 15 días, dando como resultado una mejor biodegradabilidad del biopolímero obtenido. El costo de producción del biopolímero de alta densidad en una lámina de 60 g de peso a nivel de laboratorio fue de 0,23 centavos, un valor accesible para su comercialización en industrias interesadas en fabricar envases o laminas biodegradables.
Description
The main purpose of the research was to elaborate a high-density biopolymer using Sacha Inchi (Plukenetia volubilisl) and coffee (Coffea arabiga) fruit husks. Sacha inchi and coffee husks have a high cellulose content, which is one of the fundamental bases for obtaining a biopolymer. To determine the best process, a completely randomized experimental design (CRD) with AxBxC (2x3x2) factorial arrangement containing 2 replicates was used. In the characterization of the raw materials, it was determined that Sacha inchi contains 9.09 % moisture, 42.48 % cellulose and 7.42 pH, coffee 13.61 % moisture, 19.02 % cellulose and 5.21 pH. The experimental design indicates that the best treatment is the one containing as raw material Sacha inchi at T6 and coffee for T12 each with 0. 4000 g combined with 30.4 g of polyvinyl acetate (PVA), 8 g of thickener (starch or gelatin) and 80 g of diluent (water) for each combination, which meet a tension of 613.69 N for T6 and 736, 70 N for T12 respectively, a solubility of 23.27 % for T6 and 81.11 % for T12, a thickness of 1.38 mm for T6 and 1.37 mm for T12, established in the standards for high density biopolymers. The characteristics of the NTE INEN 2644 standard for obtaining a biopolymer mention that a biodegradable plastic must have 80% biodegradability, in this study, better results were obtained since in the T6 treatment it was 94.48% in 15 days, while T12 presented 91.38% in the 15-day period, resulting in a better biodegradability of the biopolymer obtained. The production cost of the high-density biopolymer in a 60 g sheet at laboratory level was 0.23 cents, an accessible value for its commercialization in industries interested in manufacturing biodegradable packaging or sheets.
Keywords
APROVECHAMIENTO, CASCARILLA, SACHA INCHI, BIOPOLÍMERO