Este documento describe un proyecto para obtener y evaluar un bioplástico a partir del almidón de cebada. El objetivo general es obtener bioplástico mediante la extracción de almidón de cebada y su mezcla con glicerina y ácido acético. Luego, se determinarán las características de densidad y espesor del bioplástico obtenido.

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TRANSFORMACION FISICOQUIMICA EN LA OBTENCION DE BIOPLAÁSTICO A PARTIR
DEL ALMIDÓN DE CEBADA
Juan Sebastián Rátiva Ramírez
Institución Educativa de Boyacá
Proyecto Ciencias Naturales. Área Química
Jhon Anderson Mendoza
9 de noviembre de 2022

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Introducción y Descripción Del Problema
El proyecto consta de la elaboración de plástico biodegradable a base del almidón
de cebada, esta por que es el cuarto cereal mas producido en el mundo, además en
Boyacá hay una elevado numero de producción, en su grano seco contiene cerca de un
45% de almidón por lo que se esperan buenos resultados
Como sabemos, el plástico es fabricado a partir de compuestos sintéticos derivados del
petróleo y no es biodegradables. Sobre todo los graves problemas de contaminación y
el cambio climático que sufre el planeta, y todos los compuesto realizados con polietileno,
que realizan mucha contaminación, ha llevado a pensar en buscar nuevas alternativas
al uso del plástico.
Ante este problema ha surgido una alternativa a estos materiales, mucho mas
comprendida con la salud de la tierra: los bioplásticos. Se trata de un tipo de plásticos
derivados de recursos vegetales y por lo tanto biodegradables, aunque su
descomposición en la naturaleza puede variar según el material con el que se elaboren.
Justificación
Como base se tiene la cebada, que es un ceremuy conocido, por eso mismo se
han hecho suficientes estudios con este material, se ha demostrado que en su grano
seco contiene un 65% de almidón. Por esta razón se quiere realizar bioplástico con esta
materia prima, la cual en su estructura el almidón se encuentra conformado por un 75%
de amilopectina y un 25% de amilosa, lo que es un resultado bastante satisfactorio en la
elaboración de este bioplastico, a este bioplastico obtenido se le harán diversos estudios
para hallar el Espesor, la absorción de agua y la densidad, los resultados servirán para
darle el uso adecuado al bioplastico. Se espera poder realizar bolsas o envolturas para

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recubrir alimentos. Además se buscara incentivar a las personas a evitar la
contaminación por el plástico común.
Objetivos
Objetivo General:
Obtener y evaluar un bioplástico a partir de almidón de cebada
Objetivos Específicos:
Determinar el peso de almidón extraído según cantidad de materia prima
utilizada
Calcular la cantidad de bioplastico obtenido en función del almidón utilizado
Determinar el espesor, la densidad y la absorción del agua en el bioplastico
obtenido
Marco Teórico
Los Plásticos: Los plásticos son materiales sintéticos obtenidos mediante
reacciones de polimerización a partir de derivados de petróleo. Son materiales
orgánicos, igual que la madera, el papel o la lana. Las materias primas que se
utilizan para producir plástico son productos naturales como el carbón, el gas
natural, la celulosa, la sal y, por supuesto, el petróleo.
El término «plástico» proviene del griego «plastikos» que significa que se
puede moldear. Los plásticos poseen distintas propiedades que
permiten moldearlos y adaptarlos a diferentes formas y aplicaciones. Si miramos
bien, en todos los ámbitos vemos elementos de plástico: los envases, la ropa, los
utensilios, los dispositivos médicos, los electrodomésticos, los medios de
transporte…(Castellano 2013)

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Bioplásticos: Los bioplásticos son un tipo de plásticos que se caracterizan
por ser biodegradables. Este tipo de materiales imita al plástico pero, siendo
exquisitos en su denominación, no se puede estar hablando realmente de plástico,
ya que no se produce a partir del petróleo. Sin embargo, debido a que su uso está
destinado principalmente a la sustitución de los plásticos de un solo uso, se han
popularizado con este nombre. ( Correa Jorge 2019 )
El plástico biodegradable o bioplástico está fabricado con materias primas
orgánicas como restos de frutas, celulosa o legumbres y, al ser depositado con
los residuos orgánicos, entra en contacto con microorganismos que lo degradan
y termina desapareciendo completamente. Es por ello que muchas bolsas de
plástico y otros elementos cotidianos comienzan a venir etiquetados como
“biodegradables”.
También Pueden fabricarse a partir de ácidos polilácticos, que se
encuentran en las plantas como el maíz y la caña de azúcar, o puede fabricarse
a partir de polihidroxialcanoatos logrados a partir de microorganismos. El plástico
echo a partir de los ácidos poli lácticos se usan comúnmente en el envasado de
alimentos, mientras que los hechos a partir de polihidroxialcanoatos se usan a
menudo en dispositivos médicos como suturas y parches cardiovasculares. (
García Vargas Julián 2001)
Los bioplásticos ya se producían industrialmente en el siglo XIX y fueron,
por tanto, los primeros plásticos en masa producidos industrialmente. Uno de los
primeros plásticos biobasados fue el celuloide. Es un termoplástico a base de
celulosa que se utilizaba principalmente para películas, juguetes o monturas de

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gafas. Más tarde, se desarrolló el «celofán» a base de celulosa, un plástico que
aún hoy resulta familiar para muchos. El celofán se utilizaba principalmente en la
industria del embalaje. ( Núñez Patricia 2017 ).
Hasta la década de 1930, los plásticos se producían principalmente a partir
de materias primas renovables. No fue hasta el descubrimiento y la producción
industrial de plásticos basados en fuentes de materias primas fósiles, como el
petróleo crudo y el gas natural, que estos primeros bioplásticos fueron
reemplazados. No fue hasta la década de 1980 cuando volvieron a producirse
avances significativos en el campo de los plásticos biobasados. Esta evolución se
debe principalmente a un cambio en la conciencia ecológica. El objetivo era (y
sigue siendo) utilizar materias primas renovables para cerrar los ciclos de los
materiales y conservar los recursos
El ingrediente más importante a la hora de fabricar bioplásticos es el
almidón. Este es el que le aportará las mismas propiedades físico-químicas que
tienen los plásticos sintéticos.(Moreno 2008)
Almidón:
El almidón es una sustancia de reserva muy importante en la dieta humana.
Además las múltiples aplicaciones prácticas en la industria de esta molécula hacen
revalorizan más todavía su interés económico a nivel mundial. El almidón es una
macromolécula que es el principal compuesto de las reservas de energía de los
vegetales, esto hace que sea el principal aporte de calorías a la dieta de todos los
animales, incluyendo el ser humano. Es el compuesto principal de todas las harinas
(arroz, trigo, maíz, patata, etc.). Como base tenemos la cebada, que es un cereal no muy

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conocido, por eso mismo no se han hecho suficientes estudios con este material, se ha
demostrado que en su grano seco contiene un 75% de almidón. Por esta razón se quiere
realizar bioplástico con esta materia prima, la cual en su estructura el almidón se
encuentra conformado por un 75% de amilopectina y un 25% de amilosa, lo que es un
resultado bastante satisfactorio en la elaboración de este bioplastico, a este bioplastico
obtenido se le harán diversos estudios para hallar el Espesor, la absorción de agua y la
densidad, los resultados servirán para darle el uso adecuado al bioplastico.(
El almidón es un polisacárido de reserva alimenticia predominante en las
plantas, y proporciona el 70-80% de las calorías consumidas por los humanos de
todo el mundo. Tanto el almidón como los productos de la hidrólisis del almidón
constituyen la mayor parte de los carbohidratos digestibles de la dieta habitual.
Del mismo modo, la cantidad de almidón utilizado en la preparación de productos
alimenticios, sin contar el que se encuentra presente en las harinas usadas para
hacer pan y otros productos de panadería
El almidón se diferencia de todos los demás chocohidratos en que, en la
naturaleza se presenta como complejas partículas discretas (gránulos). Los
gránulos de almidón son relativamente densos, insolubles y se hidratan muy mal
en agua fría. Pueden ser dispersados en agua, dando lugar a la formación de
suspensiones de baja viscosidad que pueden ser fácilmente mezcladas y
bombeadas, incluso a concentraciones mayores del 35%. (Pere Castells 2012)
Estructura Del Almidon:
Amilopectina:

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La Amilopectina es un polisacárido que se diferencia de la amilosa en que
contiene ramificaciones que le dan una forma molecular parecida a la de un árbol
es una Molécula que está constituida por muchos anillos de glucosa unidos entre
sí para formar largas moléculas con numerosas ramificaciones laterales cortas.
Las moléculas de amilopectina son significativamente más grandes que las
moléculas de amilosa; algunas contienen entre 10000 y 20000 unidades de
glucosa. La amilopectina es esencialmente insoluble en agua caliente. Su peso
molecular es muy alto ya que algunas fracciones llegan a alcanzar hasta 200
millones de daltones. La amilopectina constituye alrededor del 75% de los
Almidones más comunes.
Amilosa: Está formada por repeticiones del orden de cientos a miles de D-
glucopiranosa (se denominan así los azucares que forman una estructura en anillo
con sus 5 carbonos y un oxígeno, en el caso del almidón se refiere a la forma
cíclica de la glucosa), unidas por enlaces glucosídicos alfa 1->4, formando largas
cadenas sin ramificar o con algunas pocas ramificaciones en los enlaces alfa entre
los carbonos 1 y 6 (1->6). De estas ramificaciones se pueden llegar a crear
macromoléculas de hasta un millón de Da. Tridimensionalmente se condensa
formando une hélice (con 6 glucosas por vuelta) y forma alrededor del 25% de los
almidones más comunes. Las moléculas de amilosa están compuestas de
aproximadamente 200 a 2000 moléculas de glucosa unidas por enlaces
glucosúricos a-1,4 en cadenas no ramificadas.
Definición de Variables

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Masa: Es la cantidad de materia que posee un cuerpo, su unidad de
medida es kg y g Pérez, Mariana. ( Última edición:23 de noviembre del 2021).
Densidad: Es la cantidad de masa contenida en una unidad de volumen,, se
expresa en g/ml o g/cm3
( Poveda Vargas ).
Espesor:
Absorción de agua: Es la capacidad de un objeto de incorporar agua en su
estado natural.
Metodología:
Población y muestra: Muestra de bioplástico
Instrumentos
Instrumentos de medición:
Balanza de triple brazo: Es una balanza formada por un único platillo (sujeto
de tal forma que sólo pueda desplazarse en vertical) apoyado en un ástil dividido
en tres partes. Cada una de estas tiene una escala con distinta graduación, a lo
largo de la cual se puede desplazar un jinetillo unido a una pesa.
Calibrador: es un instrumento de medición, principalmente de diámetros
exteriores, interiores y profundidades, utilizado en el ámbito industrial.
Vaso de precipitado: es un instrumento de medición, principalmente de
diámetros exteriores, interiores y profundidades, utilizado en el ámbito industrial.
Probeta: La probeta es un instrumento volumétrico que consiste en un cilindro
graduado, es decir, lleva grabada una escala por la parte exterior que permite
medir un determinado volumen.

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Termómetro: es un instrumento que mide la temperatura de un sistema en
forma cuantitativa. Una forma fácil de hacerlo es encontrando una sustancia que
tenga una propiedad que cambie de manera regular con la temperatura.
Instrumentos de Medición
Diario de campo
Tablas de registro
Molino: La función principal de este utensilio es la de triturar granos,
todo tipo de granos como maíz, café, semillas, nueces, entre otros, por medio
de dos discos: uno dentado fijo que gira contra otro igual conocido como
disco moledor que se mueve con la ayuda de una palanca.
Olla 2 litros : Su función será la de permitir la mezcla de reactivos para la
obtención de bioplástico
Agitador: Revolver los sustancias cuando la mezcla este llegando a la gelificacion
Placa de vidrio: para verter la sustancia gelificada después de la
mezcla de sustancias
REACTIVOS
Glicerina
Acido acetico
Agua destilada
Procedimiento:
Extraccion del almidón :
Se parte de la materia prima con 1000 g.
Se procede a un lavado de la materia prima, para luego molerlo.

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Se deja decantar en 500 ml de agua durante 2 días, luego se retira el
agua
Se deja secar durante 3 a 4 días y ya tendemos obtenidos cerca de 200
g de almidón7
Obtencion de bioplastico.
Se parte de los 200 g almidón, para luego mezclarlos con los reactivos
en una estufa en una olla de 2 lt a fuego lento, se utilizan los 200g de almidón,
50 ml de acido acético, 30 ml de glicerina, y 30 ml de agua.
Luego la sustancia de gelifica, por lo cual pasamos a vertimiento de
nuestra sustancia en una placa de vidrio.
Se deja secar durante 2 o 3 días, para luego hacer el retiramiento del
bioplastico
el bioplastico obtenido ya le podremos hacer análisis y evaluación.
Determinación de características
1. Densidad: Se hallara tomando una muestra de bioplastico
para pasarla por una balanza en la cual se hallará su masa en gramos, luego
se toma la misma muestra de bioplastico se coloca en una probeta con 200
ml de agua y observamos cuanto volumen desplazo el bioplastico. la
densidad se determinara con la siguiente con la formula d =
𝑚𝑎𝑠𝑎 (𝑔)
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 (𝑚𝑙)
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2. Espesor: Se toma una muestra de bioplastico a la cual se
medirá su espesor con un calibrador pie de rey en diferentes partes y luego
se saca promedio de las mediciones que se hagan

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3. Absorcion de agua: se tomara la muestra de bioplastico, se
toca datos a las 10, 20, 40, 60 minutos, se elimina la superficie de agua
restante y se pesa, para saber el peso q aumento con el agua absorbida.
Resultados Esperados
Valores esperados
Se espera obtener con 50g de almidón de bioplastico que tenga un peso en
gramos de 75g
Para el bioplastico obtenido se espera que tenga un espesor que oscile entre los
0,65- 0,75 mm
En cuanto a la densidad se desea encontrar entre 1,70-1,85 g/ml
https://datos.bancomundial.org/indicador/NV.AGR.TOTL.Z
http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/16840
https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.uaeh.edu.
mx/investigacion/productos/2821
http://dx.doi.org/10.23857/dc.v7i4.2114
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
http://dominiodelasciencias.com/ojs/index.php/es/index

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