Valorization of banana peels to obtain a bioplastic from acetylated starch

Abstract

Global solid waste generation will increase by 70% by 2050. Within this projection, organic waste will constitute 44% of the total. Among these organic wastes are banana peels, which can be valorized to be transformed into bioplastic. The objective of this research is to develop a bioplastic film on a laboratory scale, from the starch extracted from banana peels using the acetylation method. To evaluate the quality of the bioplastic, six tests were carried out modifying the residence time, the ripening of the banana peels, the pH and the concentration of glycerin. To evaluate the quality of the bioplastic obtained, biodegradability tests, tensile tests and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) were carried out. The results obtained revealed an 80% efficiency in the conversion of banana peels to bioplastic. The percentage of biodegradability reached a maximum percentage of 47%, highlighting the influence of the amount of glycerin used in the process. In terms of tensile strength, values of 3.169 MPa were recorded, while the Young's modulus was 0.486 MPa. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) analysis indicated the presence of functional groups characteristic of starch molecules such as Carbon - Hydrogen (CH), Hydroxyl Radical (OH), Carbon Monoxide (CO) characteristic of starch molecules.

La generación mundial de residuos sólidos aumentará en un 70% para 2050. Dentro de esta proyección, los residuos orgánicos constituirán el 44% del total. Entre estos residuos orgánicos se encuentran las cáscaras de plátano, que pueden ser valorizadas para ser transformadas en bioplástico. El objetivo de esta investigación es desarrollar una película bioplástica a escala de laboratorio, a partir del almidón extraído de cáscaras de plátano mediante el método de acetilación. Para evaluar la calidad del bioplástico, se realizaron seis ensayos modificando el tiempo de residencia, la maduración de las cáscaras de plátano, el pH y la concentración de glicerina. Para evaluar la calidad del bioplástico obtenido se realizaron ensayos de biodegradabilidad, ensayos de tracción y espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). Los resultados obtenidos revelaron una eficiencia del 80% en la conversión de cáscaras de plátano en bioplástico. El porcentaje de biodegradabilidad alcanzó un porcentaje máximo del 47%, destacando la influencia de la cantidad de glicerina utilizada en el proceso. En cuanto a la resistencia a la tracción, se registraron valores de 3,169 MPa, mientras que el módulo de Young fue de 0,486 MPa. El análisis de espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) indicó la presencia de grupos funcionales característicos de las moléculas de almidón como carbono-hidrógeno (CH), radical hidroxilo (OH), monóxido de carbono (CO) característicos de las moléculas de almidón