Caracterización de un Biopolímero Sintetizado a partir de residuos de Papa (Solanum tuberosum) y Huevo (Gallus gallus)

Abstract

El trabajo de investigación que se expone a continuación, tuvo como objetivo principal caracterizar un biopolímero sintetizado a partir de residuos de papa (Solanum tuberosum) y cáscara de huevo (Gallus gallus). Para la realización del biopolímero, se utilizó almidón de papa, cáscara de huevo, glicerina, agua destilada, y ácido acético que actuó como plastificante. Se desarrollaron nueve formulaciones con diferentes proporciones de almidón y cáscara de huevo (100/40, 100/20, 100/0, 50/40, 50/20, 50/0, 30/40, 30/20, 30/0) para evaluar su efecto en las propiedades mecánicas y físicas del material.

Las pruebas realizadas incluyeron resistencia a la tracción, elongación e impacto, así como la evaluación del espesor y densidad. Losresultadosseñalaron que, aunque no se hallaron diferencias estadísticamente significativas en los ANOVA, las muestras 2 y 3 mostraron un rendimiento destacado. La muestra 2 presentó una alta resistencia a la tracción de 2.47 MPa, una buena máxima fuerza de tensión de 0.21 MPa, y la mayor elongación con 26.00%. En contraste, la muestra 3 destacó por su mayor espesor (0.09 mm) y una máxima fuerza de tensión superior de 0.22 MPa.

El análisis de regresión mostró que el 92% de la variabilidad en la máxima fuerza de tensión puede explicarse por los niveles de carbonato y agua, aunque no fue estadísticamente significativo. A pesar de ello, los datos sugieren que la muestra 2 es la más adecuada, debido a su equilibrio entre resistencia a la tracción, elongación y fuerza de tensión, siendo una opción recomendada para aplicaciones que requieran materiales con buenas propiedades mecánicas.

The main objective of this research was to characterize a biopolymer synthesized from potato (Solanum tuberosum) and eggshell (Gallus gallus) waste. Potato starch, eggshell, distilled water, glycerin and acetic acid as plasticizer were used to make the biopolymer. Nine formulations with different proportions of starch and eggshell (100/40, 100/20, 100/0, 50/40, 50/20, 50/0, 30/40, 30/20, 30/0) were developed to evaluate their influence on the mechanical and physical properties of the material.

The tests performed included tensile strength, elongation and impact, as well as evaluation of thickness and density. The results indicated that, although no statistically significant differences were found in the ANOVAs, samples 2 and 3 showed outstanding performance. Sample 2 presented a high tensile strength of 2.47 MPa, a good maximum tensile strength of 0.21 MPa, and the highest elongation at 26.00%. In contrast, specimen 3 stood out for its higher thickness (0.09 mm) and a higher maximum tensile strength of 0.22 MPa.

Regression analysis showed that 92% of the variability in maximum tensile strength can be explained by carbonate and water levels, although it was not statistically significant. Despite this, the data suggest that sample 2 is the most suitable, due to its balance between tensile strength, elongation and tensile strength, being a recommended option for applications requiring materials with good mechanical properties.