Antiplasticizing effect of glycerol and sorbitol on the properties of cassava starch films

Abstract

The effects of glycerol and sorbitol on the mechanical and thermal properties and water adsorption capacity of cassava starch films were studied. Films with different water activities (0.11 to 0.90) were tested and when these films were plasticized with any glycerol or sorbitol content at a water activity (aw) ≤ 0.58, the plasticized films adsorbed less water than the unplasticized ones. Glycerol films, under all aw values, presented higher equilibrium moisture contents than sorbitol ones. Only with plasticizer contents above 15 g.100 g–1 starch could a decrease in the glass transition temperature (Tg) be observed in relation to the unplasticized samples, which presented a Tg of 52.77 °C. In contrast to glycerol, sorbitol exerted an antiplasticizing effect that could be detected by tensile stress tests, and both plasticizers had an antiplasticizing effect on film strain. The results indicated that the presence of small amounts of the plasticizers employed (<15 g.100 g–1 starch) was able to exert an antiplasticing effect in systems with low water contents.

Os efeitos do glicerol e sorbitol nas propriedades mecânicas e térmicas e na capacidade de adsorção de água de filmes de amido foram estudados. Filmes com diferentes atividades de água (0,11 a 0,90) foram estudados e quando estes filmes foram plastificados com qualquer teor de glicerol ou sorbitol, sob atividade de água (aw) ≤ 0.58, adsorveram menos água que os não plastificados. Filmes com glicerol, em todos os valores de aw, apresentaram maior umidade de equilíbrio que os com sorbitol. Somente em conteúdos de plastificante acima de 15 g.100 g–1 amido pôde ser observado um decréscimo da temperatura de transição vítrea em relação às amostras não plastificadas, que apresentaram Tg de 52,77 °C. Ao contrário do glicerol, o sorbitol exerceu um efeito antiplastificante detectável por testes de tensão e ambos os plastificantes apresentaram efeito antiplastificante sobre a elongação dos filmes. Os resultados indicaram que a presença de pequenas quantidades dos plastificantes empregados (<15 g.100 g–1 amido) foi capaz de exercer efeito antiplastificante em sistemas com baixos conteúdos de água.