Almidón termoplástico de maíz extruido reactivamente vía esterificación organocatalítica de ácido salicílico para el desarrollo de materiales de acolchado agrícola activo y sustentable

Abstract

El objetivo de este trabajo fue desarrollar e investigar el efecto de la reacción organocatalítica del almidón termoplástico de maíz mediante el uso de ácido salicílico como sustancia activa a ser esterificada sobre el almidón y de ácido tartárico como organocatalizador verde para facilitar esta reacción. Todo esto con el propósito de mejorar el desempeño global de las películas a base de almidón termoplástico (TPS). Para esto se procesaron, bajo condiciones de extrusión reactiva, cuatro sistemas de película a base de almidón de maíz plastificadas con glicerol: 1) TPS como sistema de película control, 2) TPS con un contenido del 2 % (p/p con respecto al peso de almidón) de ácido salicílico (límite máximo permitido) (TPS + SalAc), 3) TPS con contenido de ácido tartárico (misma relación molar que el ácido salicílico) (TPS + TAc) y 4) TPS conteniendo una mezcla molar 1:1 ácido salicílico:ácido tartárico (TPS + SalAc + TAc). Para evaluar el efecto de la reacción organocatalítica sobre el almidón y su potencial impacto en el desarrollo de acolchados agrícolas activos en términos de actividad antimicrobiana y antioxidante, los materiales fueron analizados en términos estructurales, térmicos, fisicoquímicos, superficiales, mecánicos y funcionales. Los resultados obtenidos han demostrado que el SalAc puede ser injertado sobre la estructura del almidón bajo condiciones de extrusión reactiva vía esterificación organocatalítica. Sin embargo, esta reacción no fue determinante en el desempeño fisicoquímico y mecánico general de los materiales desarrollados. Por otra parte, este estudio reveló que bajos contenidos de agua relacionados intrínsecamente a las materias primas (almidón y glicerol), produjeron la hidrólisis ácida del almidón en presencia de SalAc y de TAc, ya sea de manera individual o en conjunto. En particular, el Tac mostro un efecto hidrolizante del almidón mayor que el SalAc. Por otro lado, todos los sistemas de película mostraron actividad antioxidante insignificante. No obstante, se comprobaron propiedades antimicrobianas sobresalientes contra L. innocua (Gram positiva) y P. aeruginosa (Gram negativa). Por último, SalAc y TAc bajo las concentraciones ensayadas incidieron negativamente sobre el crecimiento de plántulas de lechuga (efecto ecotóxico)