Abstract The excessive use of petroleum-based plastics creates a serious problem of environmental pollution, for this reason, this work proposes the production of bioplastic films based on cellulose extracted from leaves and stems of Ricinus communis L. (castor oil plant). The project was carried out in 2022 in the state of Michoacán, Mexico. The bioplastic was obtained in two stages, first the extraction of cellulose is carried out by an alkaline treatment at 80 °C, then, the cellulose obtained is mixed with water, glycerin, and acetic acid for the formation of the bioplastic film by the casting method. With the above procedure, uniform films with a thickness of 0.12 mm were obtained. Regarding the tensile strength, a maximum value of 7.1 MPa was found, as the amount of glycerin increases, the tensile strength increases. Through scanning electron microscopy analysis, it was observed that bioplastic films with 5% glycerin exhibit more uniform and homogeneous textures. The castor oil plant can be used not only to obtain oil but also to obtain plastics from sources alternative to petroleum, which would favor its cultivation in Michoacán.

Resumen El uso excesivo de plásticos elaborados con base de petróleo crea un grave problema de contaminación ambiental, por tal motivo, en el presente trabajo se propone la elaboración de películas de bioplástico a base de celulosa extraída de hojas y tallos de Ricinus communis L. (higuerilla). El proyecto se llevó a cabo en el año 2022 en el estado de Michoacán, México. El bioplástico se obtuvo en dos etapas, primero se lleva a cabo la extracción de celulosa mediante un tratamiento alcalino a 80 °C, posteriormente, la celulosa obtenida se mezcla con agua, glicerina y ácido acético para la formación de la película de bioplástico mediante el método de casting. Con el procedimiento anterior se obtuvieron películas uniformes con un espesor de 0.12 mm. En cuanto a la resistencia a la tracción se encontró un valor máximo de 7.1 MPa, al incrementar la cantidad de glicerina, aumenta la resistencia a la tensión. Mediante el análisis de microscopia electrónica de barrido, se observó que las películas del bioplástico con un 5% de glicerina exhiben texturas más uniformes y homogéneas. La higuerilla se puede aprovechar no solo para la obtención de aceite sino también para obtener plásticos de fuentes alternas al petróleo, lo que se favorecería su cultivo en Michoacán.

Abstract Pineapple is the most exported tropical fruit in the world in terms of volume. This study aimed to comprehensively analyze the scientific publications on pineapple, with an emphasis on the agricultural sciences. 7,885 documents published between 1893 and 2022 (February 22nd), 2,350 of which belonged to the agricultural sciences, were retrieved from the Scopus-indexed database to be analyzed using the word pineapple. VOSviewer software was used for a bibliometric network analysis using author keyword mapping. 78.2% of the documents were articles, with an increase in the volume of publications over time. The scientists were from 138 countries, with India, the United States, and Brazil accumulating 36.2% of the total number. The research has focused on topics such as chemistry, food technology (primarily juice), the use of pineapple as a medicinal plant, and the clinical benefits of its main enzyme (bromelain). Scientists in the chemical field reported more research than in the agricultural and biological areas due to the properties of the fruit. Our results indicate that few studies focus on rural extension or technology transfer to growers. More efforts should be made to help local pineapple growers improve their yields and attain a sustainable and more environmentally friendly approach to the production of this fruit. sciences 7885 7 885 7,88 189 202 February 22nd, 22nd nd , 22nd) 2350 2 350 2,35 Scopusindexed Scopus indexed mapping 782 78 78.2 articles time 13 countries India States 362 36 36.2 number chemistry primarily juice, juice juice) plant bromelain. bromelain . (bromelain) 788 88 7,8 18 20 235 35 2,3 78. 1 3 36. (bromelain 8 7, 23 2,

Resumo O abacaxi é a fruta tropical mais exportada no mundo em termos de volume. Este estudo teve como objetivo analisar de forma abrangente as publicações científicas sobre abacaxi, com ênfase nas ciências agrárias. 7.885 documentos publicados entre 1893 e 2022 (22 de fevereiro), 2.350 dos quais pertencentes às ciências agrícolas, foram recuperados da base de dados indexada pelo Scopus, para serem analisados usando a palavra abacaxi. O software VOSviewer foi usado para uma análise bibliométrica da rede, usando o mapeamento de palavras-chave do autor. 78,2% dos documentos eram artigos, com aumento do volume de publicações ao longo do tempo. Os cientistas eram de 138 países, com Índia, Estados Unidos e Brasil acumulando 36,2% do total. A pesquisa enfocou temas como química, tecnologia de alimentos (principalmente sucos), uso do abacaxi como planta medicinal e benefícios clínicos de sua principal enzima (bromelina). Cientistas da área química relataram mais pesquisas do que nas áreas agrícola e biológica, devido às propriedades da fruta. Nossos resultados indicam que poucos estudos focam a extensão rural ou a transferência de tecnologia aos produtores. Mais esforços devem ser feitos para ajudar os produtores locais de abacaxi a melhorar seus rendimentos e a alcançar uma abordagem sustentável e mais ecológica para a produção dessa fruta. agrárias 7885 7 885 7.88 189 202 22 (2 fevereiro, fevereiro , fevereiro) 2350 2 350 2.35 agrícolas Scopus rede palavraschave palavras chave autor 782 78 78,2 artigos tempo 13 países Índia 362 36 36,2 total principalmente sucos, sucos sucos) bromelina. bromelina . (bromelina) biológica 788 88 7.8 18 20 ( 235 35 2.3 78, 1 3 36, (bromelina 8 7. 23 2.

ABSTRACT The problems caused by synthetic plastics have motivated the use of other materials. This research consisted of utilizing banana peel and cellulose from the pseudostem of this plant to obtain a bioplastic. The flour was extracted by dry milling and cellulose via an acid-alkaline treatment. For the elaboration of the thermoplastic material, a mixture design was employed where fixed amounts of shell flour (5 g), 15% NaOH (5 mL), water (4 mL), and varying concentrations of plasticizers were used, which were glycerol and sorbitol. In two of the formulations, 0,5 g of cellulose were added as filler material. The obtained bioplastic was characterized according to its thickness, water vapor permeability (WVP), tension force (TF), break time (bt), and biodegradability. The type of plasticizer and the cellulose content did not affect the thickness of the bioplastic, but it did affect the WVP, TF, and bt. WVP decreases when glycerin is used and increases with the addition of cellulose. The best result for WVP was 1,83 x 10-9 g/Pa.s.m in the formulation where only glycerol was used, whereas the best values for TF, bt, and biodegradability were 2,4 MPa, 17 seconds, and 37,77%, respectively, with 75% sorbitol and 25% glycerol. Expanding the study of the best formulations would allow their use as a replacement for synthetic plastics.

RESUMEN Las problemáticas causadas por los plásticos sintéticos han motivado el uso de otros materiales. Esta investigación consistici en el aprovechamiento de la cáscara del plàtano y celulosa del pseudotallo de esta planta para obtener un bioplàstico. La harina se extrajo por molienda seca y la celulosa con un tratamiento àcido-alcalino. Para la elaboración del material termoplàstico se trabajó con un diseho de mezclas donde se establecieron cantidades f ijas de harina de cáscara (5 g), NaOH al 15 % (5 mL), agua (4 mL) y diferentes concentraciones de plastificantes, los cuales fueron glicerol y sorbitol. En dos de las formulaciones se adicionaron 0,5 g de celulosa como material de relleno. El bioplástico obtenido se caracterize en función de su espesor, permeabilidad al vapor de agua (PVA), fuerza de tensión (FT), tiempo de rotura (tr) y biodegradabilidad. El tipo de plastificante y el contenido de celulosa no incidieron en el espesor del bioplástico, pero sí en la PVA, la FT y el tr. La PVA disminuye cuando se utiliza glicerina y aumenta con la adición de celulosa. El mejor resultado para PVA fue de 1,83 x 10-9 g/Pa.s.m en la formulación donde solo se utilize glicerol, mientras que los mejores valores para FT, tr y biodegradabilidad fueron de 2,4 MPa, 17 segundos y 37,77 % respectivamente con 75 % de sorbitol y 25 % de glicerol. Ampliar el estudio de mejores formulaciones posibilitaría su uso como reemplazo de los plásticos sintéticos.

Resumen La conservación del medio ambiente ha llevado a investigar algunos polisacáridos con el objetivo de obtener bioplásticos que puedan ser dosificados con otros polímeros y tener mejores propiedades. En esta investigación, se realizó un estudio termo mecánico de dosificaciones entre el ácido poliláctico obtenido del almidón con otro polímero tipo poliéster alifático denominado polibutileno socianato adipato. Se realizaron diferentes mezclas y análisis tales como: análisis diferencial de barrido, termogravimétrico, espectroscopia infrarroja, índice de fluidez, dureza "SHORE" y un mecánico termodinámico; y en base a los resultados obtenidos, se determinó el tipo de procesamiento que puede sufrir la dosificación. Las dosis realizadas fueron desde 94,5% de PLA con 5% de PBSA hasta 20% de PLA con 79,5% de PBSA anadiendo 0,5% de crodamida como agente lubricante. Los resultados concluyeron que el bioplàstico puede ser procesado por extrusión y termoformado, debido a que los valores del índice de fusión son relativamente bajos.

Abstract The conservation of the environment has led to research some polysaccharides with the objective of obtain bioplastics that can be dosed with other polymers and to has better properties. In this research, carried out a thermomechanical study of a dosage between polylactic acid obtained from potato starch with a thermoplastic polymer aliphatic polyester type called adipate socianate polybutylene. They were made different mixtures and analyzes such as differential scanning, thermogravimetric, infrared spectroscopy, fluidity index, hardness "SHORE" and a mechanical thermo-dynamic; and based on the results obtained, was determined the type of processing that the dosage can undergo. The dosages stated was from 94.5% PLA with 5% PBSA to 20% PLA with 79.5% PBSA adding 0.5% crodamide as a lubricating agent. The results concluded that the bioplastic in general can be processed by extrusion and thermoforming, because the values of the melt index are relatively low.

Abstract: This paper presents a multiobjective optimization stochastic scheme for production planning for sugarcane companies under uncertainty. The proposed approach considers three stages. The first stage comprises the mass and energy balances for determining process flows. The second stage considers the formulation of a Multiobjective Deterministic Model (MODM) by considering two objective functions: maximizing the gross margin and minimizing the environmental impact. The MODM is given by different production plans that respond differently to the parameters' variability under uncertainty. Finally, the last stage considers stochastic elements (i.e., product prices, demands, and costs) within the deterministic scheme to obtain a Multiobjective Stochastic Model (MOSM). A case study's computational results based on the Colombian sugarcane industry show the proposed scheme's effectiveness. Results include the investment strategy for optimal production planning with an analysis of the parameters' uncertainty on the economic performance of the planning production configurations.

Resumen: Este artículo presenta un esquema de optimización estocástica multiobjetivo para la planificación de la producción de empresas cañeras bajo incertidumbre. El enfoque propuesto considera tres etapas. La primera etapa comprende los balances de masa y energía para determinar los flujos del proceso. La segunda etapa considera la formulación de un Modelo Determinístico Multiobjetivo (MÜDM, por sus siglas en inglés) considerando dos funciones objetivo: maximizar el margen bruto y minimizar el impacto ambiental. El MÜDM está dado por diferentes planes de producción que responden de manera diferente a la variabilidad de los parámetros bajo incertidumbre. Finalmente, la última etapa considera elementos estocásticos (es decir, precios de productos, demandas y costos) dentro del esquema determinista para obtener un Modelo Estocástico Multiobjetivo (MÜSM, por sus siglas en inglés). Los resultados computacionales de un estudio de caso con base en la industria de la caña de azúcar colombiana muestran la efectividad del esquema propuesto. Los resultados incluyen la estrategia de inversión para la planificación óptima de la producción con un análisis de la incertidumbre de los parámetros en el rendimiento económico de las configuraciones de producción planificadas.

ABSTRACT The aim of this research was to obtain bioplastic films based on potato starch, graphene and aloe vera to study the effect of varying the content of these components on the thermal and permeability properties of the bioplastic. The water vapor barrier property is being of great interest in the study of bioplastic materials since materials with low permeability to water vapor are needed in the packaging industry to ensure the conservation of packaged products and are an alternative to conventional plastics. According to the results, two thermal decomposition zones were found, the first in the range of 100 to 280°C and the second around 300°C. A minimum value of permeability and permeability of 5,35 kg/h.kPa.m2 and 0,001839 kg/h.kPa.m, respectively, was also found at a graphene concentration of 0,005%w/w; aloe concentration of 24% w/w; and starch concentration of 10% w/w.

RESUMEN El propósito de la presente investigación fue obtener películas de bioplásticos a base de almidón de papa, grafeno y aloe vera para estudiar el efecto de la variación del contenido de estos componentes sobre las propiedades térmicas y de permeabilidad en el bioplástico. La propiedad barrera al vapor de agua está siendo de gran interés en el estudio de materiales bioplásticos ya que en la industria del embalaje se necesitan materiales con baja permeabilidad al vapor de agua para asegurar la conservación de los productos envasados y son una alternativa a los plásticos convencionales. De acuerdo a los resultados se encontraron dos zonas de descomposición térmica, la primera en el rango de 100 a 280°C y la segunda cerca de 300°C. También se encontró un valor mínimo de permeabilidad y permeabilidad de 5,35 kg/h. kPa.m2 y 0,001839 kg/h.kPa.m, respectivamente, a una concentración de grafeno de 0,005%p/p; concentración de aloe del 24% p/p; y concentración de almidón de 10% p/p.

Resumen El uso excesivo del plástico, debido a sus excelentes propiedades y su bajo costo, ha llevado a la acumulación ubicua de residuos, ya que se biodegradan a muy largo plazo. Hasta ahora, varias investigaciones han desarrollado diferentes plásticos biodegradables y se siguen haciendo las pruebas para validarlos. En esta investigación, la prueba de biodegradabilidad se realizó sobre un bioplástico sintetizado a partir de xiloglucano de tamarindo y acrilato de etilo (b-XgT), diseñado como sustituto del poliestireno. Se sometió a compostaje una muestra del b-XgT en condiciones de laboratorio y se midió la liberación de CO2. Los resultados mostraron un tiempo de biodegradación de 18 días con una pérdida de masa de 40,3% y un pH final de 7,1. Se comprobó que el b-XgT es degradable de tipo compostable por vía anaeróbica, lo que favorece la digestión de compuestos como la xilosa que contribuyen a la degradación de todo el polímero.

Abstract Plastic is used excessively due to its excellent properties and its low cost. This has led to the ubiquitous accumulation of waste as it takes a very long time to biodegrade. Until now, several research projects have developed different biodegradable plastics, and the tests to validate them are still being undertaken. In this research, a biodegradability test was performed on a bioplastic synthesized from tamarind xyloglucan and ethyl acrylate (b-XgT), designed to be a substitute for polystyrene. A sample of the b-XgT was composted in laboratory conditions and CO2 release measurements were made. The results showed a biodegradation time of 18 days with a loss of mass of 40.3% and a final pH of 7.1. The b-XgT was found to be biodegradable of the compostable type through the anaerobic route, which promotes the digestion of compounds such as xylose that contribute to the degradation of the whole polymer.

Abstract: Biomass is a primary renewable source that has generated greater interest in the world in last years, because it offers the opportunity to obtain energy and non-energy products similar to those manufactured from non-renewable sources. In this sense, South America, due to its geographical location, has high potential to generate and add value to biomass; so that this research carries out a descriptive review on the availability and potential of the biomass in South America, with the purpose of establishing the types and quantity of biobased and biodegradable bioplastics (BBB) that can be produced in this region. In the first place, a description of the biomass, its characteristics and classification was made. Subsequently, information was collected on the biomass generated in each country, to finally describe the types of BBB currently available. The research revealed that 204.42 million of tons (MMt) of bioplastic based on regenerated cellulose can be produced in the region, 4.11 MMt of starch-based bioplastic, 0.58 MMt of polylactic acid and 8.68 MMt of polyhydroxybutyrate. In addition, the production of BBB is an alternative that allows to minimize the environmental pollution produced by synthetic plastics, since it uses in an efficient and sustainable way the waste generated by agricultural and industrial activities. Finally, the study made it possible to expand the state of the art and intensify the advantages that the countries of South America have with respect to the generation of jobs and industrial development in rural areas.

Resumen: La biomasa es una fuente primaria renovable que ha generado mayor interés en el mundo durante los últimos años, debido a la oportunidad de obtener productos energéticos y no energéticos similares a los que se producen de las fuentes no renovables. En este sentido, América del Sur, por su ubicación geográfica, cuenta con alto potencial de generar y adicionar valor a la biomasa; por lo que esta investigación realiza una revisión descriptiva sobre la disponibilidad y potencial de biomasa en América del Sur, con el propósito de establecer los tipos y cantidad de bioplásticos biobasados y biodegradables (BBB) que se pueden producir en esta región. En primer lugar, se realizó una descripción de la biomasa, sus características y clasificación. Posterior a esto, se recopiló información de la biomasa generada en cada país, para finalmente describir los tipos de BBB existentes en la actualidad. La investigación reveló que en la región se pueden producir 204,42 millones de toneladas (MMt) de bioplástico basado en celulosa regenerada, 4,11 MMt de bioplástico basado en almidón, 0,58 MMt de ácido poliláctico y 8,68 MMt de polihidroxibutirato. Además, la producción de BBB es una alternativa que permite minimizar la contaminación ambiental producida por los plásticos sintéticos, ya que utiliza de manera eficiente y sostenible los residuos generados por actividades agropecuarias e industriales. Finalmente, este estudio permite ampliar el estado del arte e intensificar las ventajas que tienen los países de América del Sur con respecto a la generación de empleos y desarrollo industrial en zonas rurales.

Abstract This study reports the effect of mango, jamaica and coffee by-products addition into formulation of starch-gelatin for elaborating a spoon-shaped bioplastic. Such additions improved the bioplastics mechanical properties due to the compatibility of their components, observed at microscopic level (hardness was increased in a range of 190 to 290 N). In the same way, the bioplastics physical properties such as the hue angle values (63-89), solubility and absorption index, were modified with the by-product’s addition. To obtain the spoon-shaped bioplastics conditions of maximum stability (aw≈0.4) at 35 °C, we employ the GAB equation and the moisture content corresponding to micropore volume. The different formulations exhibited an endothermic event at 180ºC, associated with a melting process, as well as a high degradation rate in soil after 120 h. The by-products proved to be a reinforcement in the bioplastics formulation. The use of by-products of mango, coffee and jamaica represent an interesting alternative to increase their technological potential.

Resumen En este trabajo se reporta el efecto de la adición de subproductos de mango, jamaica y café a una formulación de almidón-gelatina para elaborar un bioplástico en forma de cuchara. Se encontró que la adición de los subproductos mejoró las propiedades mecánicas del bioplástico debido a la compatibilidad de sus componentes observados a nivel microscópico (la dureza aumentó de 190 hasta 290 N). Asimismo, las propiedades físicas de los bioplásticos como el ángulo matiz (63-89), y los índices de solubilidad y absorción en agua se modificaron por la adición de subproductos. Se observó que las condiciones de máxima estabilidad de los bioplásticos obtenidas a partir del modelado de las isotermas de adsorción a 35 °C con la ecuación de GAB y el cálculo el volumen de microporo correspondieron a una actividad de agua cercana a 0.40, independientemente del subproducto agregado. Las distintas formulaciones exhibieron un evento endotérmico a una temperatura de 180ºC, asociado a un proceso de fusión, así como una elevada tasa de degradación en suelo después de 120 h. Los subproductos probaron ser un refuerzo en la formulación de bioplásticos. El uso de subproductos de mango, café y jamaica representan una alternativa interesante para incrementar su potencial tecnológico.

ABSTRACT Bioplastics have been created as an eco-efficient alternative to traditional plastic. They are obtained from natural polymers extracted from cellulose or starch, and are 100 % biodegradable. The aim of this research is to analyse the biodegradability of bioplastics made from Mangifera indica and Musa paradisiaca peels for which the research was divided into two parts: preparation of the bioplastic and biodegradability test. In the first stage, a methodology based on the addition of plasticizers such as water and glycerol were used. It is here where bioplastics were elaborated with different volumes of glycerol, to obtain unequal physical characteristics. In the last stage, worm humus was used as a degradation medium, the time range used to estimate the biodegradability of the sheets was 1 to 4 weeks. Finally, it was determined that the bioplastic made from mango peel had a reduction of 93.06 % in its initial weight and the bioplastic made from banana peel had a 73.16 % reduction in its initial weight at the end of the study. Based on the different volumes in the addition of glycerol for the preparation of the bioplastic, it was determined that it has a direct relationship with the biodegradability of the film, since the greater the amount of glycerol, this will increase the biodegradability of the films.

RESUMEN Los bioplásticos han sido creados como una alternativa ecoeficiente para reemplazar al plástico tradicional, estos se obtienen a partir de polímeros naturales extraídos de celulosa o almidón y son 100 % biodegradables. La presente investigación tiene como objetivo analizar la biodegradabilidad de los bioplásticos elaborados a partir de cáscaras de Mangifera indica y Musa paradisiaca, para lo cual se dividió la investigación en dos partes: elaboración del bioplástico y ensayo de biodegradabilidad. En la primera etapa se utilizó una metodología basada en la adición de plastificantes como el agua y glicerol, es aquí en donde se elaboraron bioplásticos con distintos volúmenes de glicerol, para obtener características físicas desiguales. En la última etapa, se utilizó humus de lombriz como medio de degradación, el rango de tiempo utilizado para estimar la biodegradabilidad de las láminas fue de 1 a 4 semanas. Finalmente se determinó que el bioplástico elaborado con cáscara de mango tuvo una reducción del 93,06 % en su peso inicial y el bioplástico elaborado con cáscara de plátano un 73,16 % de reducción en su peso inicial al finalizar el estudio. Con base a los diferentes volúmenes en la adición de glicerol para la preparación del bioplástico se determinó que tiene una relación directa con la biodegradabilidad de la lámina ya que, al aumentar la cantidad de glicerol, aumenta la biodegradabilidad de las láminas.

O objetivo do trabalho foi avaliar a viabilidade técnica e económica da instalagao de uma biorrefinaria integrada a indústria de laticínios para o uso de efluentes de soro de leite e produgao do bioplásticopolihidroxibutirato (PHB) e proteína. Com base na literatura científica, as operagoes unitárias do processo de produgao de PHB e proteína foram estabelecidas com o Simulador Aspen Plus versao 8.8. Cepas recombinantes de Escherichia coli foram utilizadas para a biossíntese metabólica de PHB com o solvente carbonato de propileno e ultrafiltragao para extrair a proteína. Do ponto de vista técnico e económico, a instalagao de uma biorrefinaria integrada a uma indústria de laticínios que processa pelo menos 250.000 L de leite por dia é viável.

The aim of this work was to evaluate the technical and economic feasibility of installing a biorefinery, capable of being integrated into the dairy industry to use whey effluents and to produce bioplastic polyhydroxybutyrate (PHB) and protein. Based on scientific literature, the unit operations of the PHB and protein production processes were established through the Aspen Plus Simulator, 8.8 version. Escherichia coli recombinant strains were used for the metabolic biosynthesis of PHB with propylene carbonate solvent while ultrafiltration was used to extract the protein. The installation of a biorefinery, integrated to a dairy industry that processes at least 250000 L of milk per day was viable from both a technical and an economic viewpoint.

El objetivo del trabajo fue evaluar la viabilidad técnica y económica de instalar una biorefinería integrada a una industria láctea para usar los efluentes de suero de leche y producir bioplástico polihidroxibutirato (PHB) y proteína. Basado en la literatura científica, se establecieron las operaciones unitarias del proceso de producción de PHB y proteína con el Simulador Aspen Plus versión 8.8. Se usaron cepas recombinantes de Escherichia coli para la biosíntesis metabólica de PHB con solvente de carbonato de propileno y ultrafiltración para extraer la proteína. Desde el punto de vista técnico y económico, la instalación de una biorefinería integrada a una industria láctea que procesa como mínimo 250000 L de leche por día fue viable.

Resumo O ácido polilático (PLA), o mais conhecido bioplástico com potencial para ser o substituto dos polímeros derivados do petróleo, é produzido pela polimerização do ácido lático. A aplicação do ácido lático para a produção de ácido polilático tem levado a um aumento substancial no seu consumo. Entretanto, o custo da matéria-prima representa um grande obstáculo na produção econômica de ácido lático para essa finalidade. Assim, vários materiais têm sido considerados como substratos alternativos, incluindo subprodutos de indústrias agrícolas, indústrias de alimentos e biomassas naturais. O presente trabalho avaliou o uso de resíduos da indústria de alimentos como suplemento nutricional do soro de leite para produção de ácido lático por cultura mista imobilizada de bactérias láticas (Lactobacillus acidophilus LA-5, Bifidobacterium BB-12 e Streptococcus thermophilus). Foram testadas três condições de pH (6,0; 6,5 e 7,0) e três condições de temperatura (30 °C, 35 °C e 40 °C) de fermentação. Também foram testados três níveis de suplementação do soro de leite com cada um dos resíduos: água de maceração de milho – AMM (0%, 5% e 10%); vinhaça (0%, 5% e 10%) e extrato de levedura (0%, 3% e 6%). Ao final da fermentação, observou-se que os tratamentos com temperatura de 40 °C e o pH inicial de 7,0 apresentaram teor de ácido lático 10% superior aos demais. Todos os resíduos foram efetivos em aumentar a produção de ácido lático quando suplementados no soro de leite. O extrato de levedura apresentou a maior concentração de ácido lático, com 0,0307 mol.L-1, resultado 20% superior ao da água de maceração de milho e vinhaça.

Abstract Polylactic acid (PLA), the best-known bioplastic with the potential to substitute polymers derived from petroleum, is produced by lactic acid polymerization. The application of lactic acid in the production of polylactic acid has led to a substantial increase in the world consumption of this acid. However, the cost of the raw material represents a major obstacle in the economic production of lactic acid for this purpose. Thus, many materials have been considered as alternative substrates, including by-products from agricultural industries, food industries and natural biomasses. The present work evaluated the use of residues from the food industry as a nutritional supplement for the whey used in the production of lactic acid by an immobilized mixed culture of lactic acid bacteria (Lactobacillus acidophilus LA-5, Bifidobacterium BB-12 and Streptococcus thermophilus). Three pH conditions (6.0, 6.5 and 7.0) and three fermentation temperatures (30 ºC, 35 ºC and 40 ºC) were tested. Three levels of whey supplementation were also tested with each of the residues: corn maceration water - AMM (0%, 5% and 10%); vinasse (0%, 5% and 10%) and yeast extract (0%, 3% and 6%). At the end of the fermentations, it could be seen that the treatments with a temperature of 40 °C and an initial pH of 7.0 presented a lactic acid content 10% higher than the other treatments. All the residues were effective in increasing the lactic acid production when used to supplement the whey. The yeast extract presented the highest concentration of lactic acid, with 0.0307 mol.L-1, a result 20% higher than that obtained with corn maceration water and vinasse.

O objetivo deste trabalho foi estudar a influência das diferentes condições de extrusão nas propriedades térmicas e reológicas de biopolímeros de glúten de trigo plastificado com glicerol. A temperatura das zonas de aquecimento da extrusora co-rotativa de parafuso duplo influi nas propriedades térmicas e reológicas dos biopolímeros. Temperaturas entre 55 ºC e 60 ºC produziram extrusados de bom aspecto e pouca rugosidade. Os extrusados apresentaram elevados valores de G’ e G’’ e a modelagem do processo de extrusão mostrou que a mudança na configuração das zonas de aquecimento influencia principalmente na localização da deformação ao longo da extrusora.

The main objective of this work was to study the influence of different extrusion conditions on thermal and rheological properties of biopolymers of wheat gluten plasticized with glycerol. The temperature of the heating zones of the extruder co-rotating twin screw influences the rheological and thermal properties of biopolymers. Temperatures between 55 ºC and 60 ºC produced extrudates with good looks and low roughness. The extrudates showed high values of G’ and G’’ and shaping the extrusion process showed that the change in configuration of the heating zones mainly influences the location of the deformation along the extruder.

Se elaboró un material bioplástico semirrígido a partir de harina nativa de yuca de cuatro variedades (MBRA 383, MPER 183, CM 4574-7 y CM 7951-5)incorporando polvillo de fique, mediante la técnica de termo-compresión. El material fue obtenido sometiendo la mezcla de materias primas en un molde yposteriormente comprimiendo a 200ºC. La variedad de yuca apropiada para el uso de la harina en el desarrollo del material fue MPER 183, con resultados de resistencia últimaal esfuerzo de tensión y flexión de 1,8 ± 0,2 MPa y 3,5 ± 0,2 MPa, respectivamente y resistencia al impacto de 21,2 ± 0,1 J/m. Las muestras, moldeadas por compresión, obtenidas en este trabajo son tecnológicamente factibles, y presentan características funcionales favorables como alternativa al uso del poliestireno expandido aplicado en empaques alimentarios.

Abioplasticsemirrigid material was developed from native flour of fourcassava varieties(MBRA 383, MPER 183, CM 4574-7 and CM 7951-5), incorporating fique dust, by thermo-compression technique. The material was obtained by subjecting the raw material mixturein a moldand subsequently it was compressed at 200ºC. The cassava variety suitable for use in thematerial development was MPER 183, with results of lasttensile and flexural resistance of 1,8 MPa ± 0,2 and 3,5 ± 0,2 MPa, respectively, and resistance to impact of 21,2 ± 0,1 J/m. Compression molded samples, obtained in this work are technologically feasible and favorable performance characteristics presented as an alternative to the use of polystyrene foam food packaging applied.

Nós desenvolvemos um material bioplásticosemi-rígida a partir de farinha nativo de quatro variedades de mandioca(MBRA 383, MPER 183, CM 4574-7 e CM 7951-5),incorporando poeira fique, por termo-compressão técnica. O material foi obtido submetendo a mistura da matéria-prima num molde em seguida comprimida a 200 ºC. A variedade de mandioca adequados para uso no material de farinha desenvolvimento foi MPER 183, com os resultados de resistência última às tensões e de flexão de 1,8± 0,2 MPa e 3,5 ± 0,2 MPa, respectivamente, a resistência e a impacto de 21,2 ± 0,1 J/m. As amostras, moldadas por compressão, obtido neste trabalho são as características de desempenho tecnologicamente viáveis e favoráveis apresentadas como uma alternativa para o uso de embalagens de alimentos deespumade poliestireno.

Se evaluó la adsorción de agua y el calor isostérico de bioplásticos elaborados con harina de dos variedades de yuca (CM 7951-5 y MBRA 383), polvillo de fique y glicerol con la técnica de moldeo por compresión. Las isotermas de adsorción de las muestras poliméricas se realizaron a 15, 25, y 35°C en valores de actividad de agua que variaron entre 0.12 y 0.98, usando un método gravimétrico. Los valores experimentales de adsorción de agua fueron ajustados usando los modelos de GAB, Caurie, Oswin, Smith, Henderson y Peleg. El calor isostérico de adsorción (Qst) se determinó mediante la ecuación de Clausius-Clapeyron. Los resultados mostraron que el modelo de Peleg se ajustó adecuadamente a valores experimentales de adsorción a 15, 25 y 35°C en las muestras elaboradas con la variedad CM 7951-5 y a 15 y 25°C para la variedad MBRA 383, mientras que el modelo de GAB fue a 35°C para MBRA 383. El calor isostérico de sorción disminuyó con el incremento en el contenido de humedad de equilibrio alcanzándose un valor máximo de 87 Kj/mol y 78 Kj/mol y un mínimo de 44.6 Kj/mol y 44.5 Kj/mol en las muestras elaboradas con CM 7951-5 y MBRA 383 respectivamente.

Water adsorption and isosteric heat were evaluated in biopolymers made from flour of two varieties of cassava (CM 7951-5 and MBRA 383), fique dust and glycerol by compression molding technique. The adsorption isotherms of polymeric samples were performed at 15,25, and 35°C in a water activity range of 0.12 to 0.98, using a gravimetric method. The adsorption experimental data were adjusted using the GAB, Caurie, Oswin, Smith, Henderson and Peleg models. The sorption isosteric heat (Qst) was determined with Clausius-Clapeyron equation. The results showed that the Peleg model was adjusted appropriately to experimental values of adsorption at 15, 25 and 35°C in the samples prepared with the variety CM 7951-5 and 15 and 25°C for the variety MBRA 383, while the GAB model was at 35°C for MBRA 383. Isosteric heat of sorption decreased with increase in equilibrium moisture content finding the maximum in 87Kj/mol and 78 Kj/mol, and minimum in 44.6 Kj/mol and 44.5 Kj/mol in samples made with CM 7951-5y MBRA 383 respectively.

Avaliou-se a absorção de água e calor isostérico de adsorção de bioplástico à base de farinha de duas variedades de mandioca (CM 7951-5 e MBRA 383), pó de sisal e glicerol com a técnica de moldagem por compressão. As isotermas de adsorção das amostras do polímero foram avaliadas aos 15, 25 e 35°C em um intervalo de atividade de água de 0.12 a 0.98, usando um método gravimétrico. Os dados experimentais de adsorção de água foram ajustados usando os modelos de GAB, búzios, Oswin, Smith, Henderson e Peleg. Isostérico calor de adsorção (Qst) foi determinada pelo Clausius-Clapeyron. Os resultados mostraram que o modelo de Peleg foi devidamente ajustada aos valores experimentais de adsorção, 15, 25 e 35°C nas amostras preparadas com a variedade CM 7951-5 e 15 e 25°C para a variedade MBRA 383, enquanto o modelo de GAB foi a 35°C por MBRA 383. Calor isostérico de sorção diminuiu com o aumento do teor de umidade de equilíbrio foi encontrado um valor máximo de 87 kJ/mol e 78 kJ/mol, e mínima de 44,6 kJ/mol e 44,5 kJ/mol em amostras preparadas com o CM 7951-5 e MBRA 383, respectivamente.