Valorización de los residuos de Ullucus tuberosus (Caldas 1809) y Colocasia esculenta ((l) Schott 1832), como materia prima para la elaboración de material plástico biodegradable

La presente investigación tuvo como objetivo la valorización de residuos de melloco (Ullucus tuberosus) y malanga (Colacasia esculenta) para la elaboración de material plástico biodegradable. Mediante el diseño 2k se obtuvo el mejor tratamiento en la extracción de almidón, posteriormente se realizó una caracterización del almidón obtenido determinando su solubilidad, pH, viscosidad, temperatura de gelatinización, fibra, amilosa, amilopectina, hongos, levaduras y mohos y coliformes totales. Para la elaboración del material plástico se agregó aditivos como agua, glicerina, almidón y óxido de grafeno en donde se planteó 6 tratamientos en los cuales se fue dosificando progresivamente el óxido de grafeno de 0.5 a 3 mL, después se sometió a pruebas físico- mecánicas a las láminas de plástico obtenidas en donde se aplicó el diseño completamente al azar para determinar el punto de ajuste de óxido de grafeno a la que el plástico presenta mejores resultados en cada prueba de tracción según lo establecido en la norma INEN 2635 (Servicio Ecuatoriano de Normalización). Con respecto a la biodegradabilidad se utilizó el programa IMAGEJ. Como resultado se determinó un rendimiento de almidón de 3.55% en melloco y 9.16% en malanga, en cuanto a su caracterización se cumplió con los parámetros establecidos; con respecto a las pruebas físico-mecánicas del bioplástico se obtuvo como mejor tratamiento el T4 (tratamiento 4) y para biodegradabilidad un resultado promedio en agua de 89.34% para melloco y 89.47% para malanga por un periodo de 30 días. Se concluyó que el bioplástico presenta grandes ventajas debido a su tiempo de degradabilidad con respecto al plástico sintético, además que la cantidad de óxido de grafeno agregado está directamente relacionada con la calidad del material plástico biodegradable. Finalmente, se recomienda aprovechar los residuos generados durante la extracción de almidón como compost.The aim of this research was to estimate ulluco (Ullucus tuberosus) and malanga (Colacasia esculenta) residues for the production of biodegradable plastic material. By means of the 2k design, the best starch extraction treatment was obtained, then it was necessary to carry out the characterization of the starch by determining its solubility, pH, viscosity, gelatinization temperature, fiber, amylose, amylopectin, fungi, yeasts, molds and total coliforms. For the plastic material processing, additivessuch as water, glycerin, starch and graphene oxide were added for 6 proposed treatments in which the graphene oxide was progressively dosed from 0.5 to 3 mL; then the plastic sheets obtained were tested in a physical and mechanical way with the use of a completely randomized design in order to determine the graphene oxide adjustment point at which the plastic presents better results in each traction test according to INEN 2635 (Ecuadorian Standardization Service). Regarding biodegradability, IMAGEJ program was used. As a result, a starch yield of 3.55% for ulluco and 9.16% for malanga was determined; as for its characterization, all the established parameters were achieved. Regarding physical and mechanical tests of bioplastic, T4 (treatment 4) was defined as the best treatment. For biodegradability, an average result of 89.34% for olluco and 89.47% for malanga was obtained in water during a 30-day period. It was concluded that the bioplastic presents great advantages due to its degradability time compared with synthetic plastic. In addition, the amount of graphene oxide added is directly related to the quality of the biodegradable plastic material. Finally, it is recommended to use the residues generated during the starch extraction as compost