Acetilación y oxidación del almidón extraido de la yuca (manihot esculenta crantz) y evaluación de su aplicación como biomasa

Abstract

El problema de la contaminación requiere de alternativas para contrarrestar sus efectos y que sean eficientes en distintas áreas científicas y de la salud, y en este caso, que sean de ayuda en el área de la farmacia industrial, biofarmacia, farmacia química, y química industrial. El presente trabajo, plantea la sustitución de los polímeros sintéticos por biomasas para la obtención de biopolímerosque permitan ofrecer una opción viable, natural y renovable, en este caso, una modificación química del almidón de yuca para darle nuevas propiedades a la molécula y generar biomasa. Partiendo que la biomasa es la materia prima para la generación de biopolímeros, se desarrollaron actividades para la generación y análisis de biomasas y poder comparar el comportamiento de estos materiales. Se consideraron las variables de concentración y temperatura, para la obtención de almidón nativo donde se obtuvo un rendimiento del 97,01 por ciento para el método de decantación con un control de la temperatura (-5,0°c, -1,0°c) en volúmenes de agua de 250mL. En los procesos de modificación química, se expuso una cantidad de almidón de yuca con anhídrido acético para el proceso de la acetilación, obteniendo un grado de sustitución de 0,15 e hipoclorito de sodio en el proceso de oxidación logrando un grado de sustitución del 1,49 y 0.0064 para los grupos carbonilo y carboxilo respectivamente. Se realizó la caracterización fisicoquímica del almidón de yuca modificado, en el que el almidón acetilado presento mejores resultados en las pruebas de: poder de hinchamiento (21.16%), absorción de agua (20.16%), temperatura de gelatinización (76.07°C), solubilidad, viscosidad, y pH respecto a los almidones oxidado y nativo (patrón). En cuanto a los valores obtenidos en las pruebas reologícas se clasifican los almidones modificados como materiales de una compresibilidad y una fluidez extremadamente pobre. (Hernández , Torruco, Guerrero, & Ancona, 2007). Se evaluó la biodegradabilidad de las biomasas obtenidas por técnicas microbiológicas, lograndoun resultado positivo para la biomasa acetilada que alcanzo una pérdida del 94,5 por ciento dentro del tiempo estipulado (46 días), la biomasa oxidada que alcanzo una pérdida del 65.7 por ciento no cumplió con los primeros requerimientos que establece la norma. ((OCDE), 1992). Finalmente, las conclusiones precisan el procedimiento y las recomendaciones sobre el mismo.

The pollution problem requires alternatives to counter its effects and that are efficient in various scientific and health areas, and in this case, that will be helpful in the area of industrial pharmacy, biopharmaceutical, pharmaceutical chemistry and industrial chemistry. This paper raises the replacement of synthetic polymers by biomass for obtaining biopolymers exist to provide a viable, renewable natural choice, in this case, a chemical modification of cassava starch to give new properties to the molecule and generate biomass. From that biomass is the raw material for generating biopolymers, activities for biomass generation and analysis were developed and able to compare the behavior of these materials. The concentration and temperature variables considered for obtaining native starch where a yield of 97.01 percent by decanting method with temperature control (-5.0 ° C was obtained, -1.0 ° c) in 250 mL volumes of water. In chemical modification processes, an amount of cassava starch with acetic anhydride for acetylation process exposed, obtaining a degree of substitution of 0.15 and sodium hypochlorite in the oxidation process achieving a degree of substitution 1 49 and 0.0064 for the carbonyl and carboxyl groups respectively. The physicochemical characterization of modified cassava starch was performed, wherein the acetylated starch had better results in the tests: swelling power (21.16%), water absorption (20.16%), gelatinization temperature (76.07 ° C), solubility, viscosity, and pH about rusty and native starches (pattern). Regarding the values obtained in the rheological tests as materials modified compressibility and extremely poor fluidity starches are classified. (Hernandez, Torruco, Guerrero, & Ancona, 2007). The biodegradability of the biomass obtained was evaluated by microbiological techniques, achieving a positive result for oxidized acetylated biomass reached a loss of 94.5 percent within the stipulated (46 days) weather, biomass reached a loss of 65.7 percent He did not comply with the first requirements of the standard. ((OECD), 1992). Finally, the findings require the procedure and recommendations thereon.