Propiedades mecánicas y térmicas de biofilms gelatina y colágeno

Abstract

El interés en desarrollar films proteicos como materiales de embalaje comestibles y biodegradables ha aumentado significativamente en los últimos años [1]. Estudiamos las propiedades mecánicas, y la estabilidad térmica de biofilms obtenidos de gelatina (G) y colágeno (C) de origen porcino en compuestos puros, y mezcla G:C (80:20). Realizamos ensayos de tracción uniaxial a rotura, y de relajación. Se realizaron experimentos de Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) y Análisis Termogravimétrico (TGA). Para cada una de las composiciones se determinó el módulo elástico (E), la tensión de fluencia (σf), y la deformación a la rotura (εr). Utilizando el modelo Maxwell [2], se determinó el tiempo de relajación, que revela la relación entre las componentes elásticas y viscosas del material. A partir de las curvas de DSC se determinaron las temperaturas de transición vítrea (Tg), de fusión de las zonas cristalinas (Tm) y de isomerización (Ti) [3]. Los resultados muestran que los films G:C se comportan mecánicamente como polímeros semicristalinos con E ~ 625 MPa, σf ~ 21 MPa y εr ~ 41 %, y al calentarlos sufren tres transiciones de fase a Tg~45°C, Tm~75°C y Ti~230°C, con pérdidas de peso asociadas a la pérdida de agua.