Publicación: Desarrollo de una película de biopolímero degradable a partir del almidón extraído del mango criollo (Mangífera Indica).
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Resumen en español
A lo largo del procesamiento y el comercio del mango (Mangífera Indica) (Galán, 1999), ya sea en bebidas, ensaladas, batidos o para su consumo directo, se generan algunos residuos tales como las cascaras o las semillas, los cuales son depositados en los rellenos sanitarios y no son aprovechados en ningún tipo de industrias. Debido a los grandes volúmenes que se desechan en puntos comerciales estratégicos, tales como las plazas de mercado, lo convierten en una materia prima que se puede aprovechar de muchas maneras y su costo es muy bajo o nulo, así como de poseer una alta disponibilidad, lo cual permite ser una opción potencial como fuente de almidón en comparación con fuentes convencionales usadas para extraer este compuesto. En el presente, el desarrollo de alternativas al uso y degradación de los plásticos se encuentra en investigación, y las fuentes altas en almidón y celulosa poseen propiedades como materia prima para la elaboración de nuevos plásticos biodegradables y que puedan cumplir con los requerimientos de la industria; las materias primas que contienen almidón o celulosa son provenientes de fuentes alimenticias, tales como el arroz, el maíz, el sorgo y la papa o patata, pero estas fuentes entran en conflicto con el concepto de seguridad alimentaria establecida por la FAO (Food & Agriculture Organization, 2020) por lo que se requiere de otras fuentes que no entren en conflicto con la seguridad alimentaria y que posean las características de concentración de almidón o celulosa para el desarrollo de plástico biodegradable. En la ejecución de este proyecto, se evaluó y desarrolló una película de biopolímero degradable a partir de las semillas de mango que no son usadas para cultivo y que son desechadas, buscando, además, impulsar la economía circular, los procesos verdes y cumplir con las características contempladas en el marco de la sostenibilidad. 6 Para la obtención de la cantidad de almidón necesaria de las semillas de mango, se evaluó la taxonomía de diferentes variedades de mango, eligiendo la mejor opción la variedad Mangífera Indica, ya que es una de las variedades más consumidas y la que cuenta con la semilla más grande en comparación con otras variedades; el peso del fruto se encuentra entre los 400 y 600 gramos. Una vez elegida la variedad, se procedió a la recolección de las semillas para iniciar la extracción del almidón y finalizar con la obtención del bioplástico. Los métodos de extracción y aislamiento de almidón fueron discutidos con el fin de elegir aquel que permita ser amigable con el ambiente y partícipe de la química verde, por lo que esta etapa del proceso se realizó utilizando métodos físicos que minimizaran el consumo de reactivos e ingredientes que puedan perjudicar el medio ambiente por sus residuos o la salud humana en su manipulación. Durante la extracción de almidón, partiendo de aproximadamente 5 Kg de semilla se obtuvo 0,5 Kg de endospermo (almendra de la semilla), es decir, solamente un 10% del peso inicial de las semillas fue materia prima apta para darle continuidad al proyecto, esto debido a diferentes factores de contaminación que se encontraron en las semillas y que provocaron pérdidas de la materia prima apta. Luego de tener la materia prima en condiciones adecuadas, se realizó la extracción del almidón obteniendo un 15.21% en almidón, después de los procesos de tamizado y decantación. Con el almidón extraído se gelatinizó con glicerina pura, para la obtención de la película de bioplástico, finalmente se realizó un análisis de costos teniendo en cuenta las etapas del proceso y los equipos utilizados, se obtuvo para costos de capital y operación un valor total de $54.291.667 COP.
Resumen en inglés
Throughout the processing and trade of mango (Mangífera Indica) (Galán, 1999), whether in drinks, salads, smoothies or for direct consumption, some residues are generated such as peels or seeds, which are deposited in landfills and are not used in any type of industry. Due to the large volumes that are discarded at strategic commercial points, such as marketplaces, they make it a raw material that can be used in many ways and its cost is very low or zero, as well as having high availability, which allows it to be a potential option as a source of starch compared to conventional sources used to extract this compound. At present, the development of alternatives to the use and degradation of plastics is under investigation, and sources high in starch and cellulose have properties as raw material for the production of new biodegradable plastics that can meet industry requirements. ; the raw materials that contain starch or cellulose come from food sources, such as rice, corn, sorghum and potatoes, but these sources conflict with the concept of food security established by the FAO (Food & Agriculture Organization, 2020), so other sources are required that do not conflict with food safety and that have the characteristics of starch or cellulose concentration for the development of biodegradable plastic. In the execution of this project, a degradable biopolymer film was evaluated and developed from mango seeds that are not used for cultivation and that are discarded, also seeking to promote the circular economy, green processes and comply with the characteristics contemplated in the framework of sustainability. To obtain the necessary amount of starch from mango seeds, the taxonomy of different mango varieties was evaluated, choosing the Mangífera Indica variety as the best option, since it is one of the most consumed varieties and which has the seed is larger compared to other varieties and the weight of the fruit is between 400 and 600 grams. Once the variety was chosen, the seeds were collected to proceed to the extraction of the starch and finish with the obtaining of the bioplastic. 8 The methods of extraction and isolation of starch were discussed in order to choose the one that allows it to be friendly to the environment and participate in green chemistry, so this stage of the process was carried out using physical methods that minimize the consumption of reagents and ingredients that may harm the environment due to their residues or human health during their handling. During the starch extraction, from around 5 Kg of seed, 0.5 Kg of endosperm (seed almond) was obtained, that is, 10% of the initial weight of the seeds had a content of suitable matter to give continuity to the process, this due to different contamination factors that were found in the seeds that caused losses of the suitable raw material. After having the raw material in adequate conditions, the extraction of the starch was carried out, obtaining a 15.21% in starch, after the sieving and decantation processes. With the extracted starch, it was gelatinized with pure glycerin, to obtain the bioplastic film, finally a cost analysis was carried out taking into account the stages of the process and the equipment used, a total value of $54.291.667 COP
