Desarrollo de matrices bioplásticas superabsorbentes de proteína de soja con micronutriente incorporado para su uso en horticultura

Description

El aumento en el consumo de productos orgánicos procedentes de la horticultura sostenible sumado a la preocupación por los efectos de la sequía, cada vez más pronunciada, ha incrementado la necesidad de buscar nuevas técnicas que ayuden a la minimización del impacto ambiental. De esta forma, se ha investigado la elaboración de matrices proteicas superabsor-bentes con micronutrientes, pudiendo así retener agua del medio para suministrarla a la planta junto con los micronutrientes de forma controlada. No obstante, la incorporación a las matrices de las sales generalmente usadas (sulfatos) hacen que éstas pierdan su capacidad superabsorbente, por lo que hay que buscar otra forma de incorporar estos micronutrientes. El objetivo principal del presente trabajo es la evaluación de la incorporación de diferentes sales (sulfato e hidroxi-carbonato), las cuales crean diferentes fuerzas iónicas en el medio a absorber. De esta forma, se compara el efecto de la fuerza iónica en la capacidad superabsorbente de las matrices. Así, se han obtenido matrices proteicas de soja con diferentes concentraciones de sales, comprobando que la incorporación de estas a las matrices conduce a peores propiedades mecánicas. Además, se ha comprobado que la incorporación de una sal que crea una fuerza iónica débil (hidroxicar-bonato) hace que las matrices tengan una mejor capacidad de absorción, mientras que la incorporación de una sal con un alto potencial a generar fuerzas iónicas (sulfato) hace que estos materiales pierdan su capacidad superabsorbente.

Abstract

The increase in the consumption of organic products from sustainable horticulture coupled with the concern for the effects of drought, increasingly pronuncied, has increased the need to seek new techniques to help minimize the environmental impact. In this way, the elaboration of superabsorbent protein-based matrices with micronutrients has been investigated, thus being able to retain water from the medium to supply it to the plant together with the micronutrients in a controlled manner. However, the incorporation into the matrices of the generally used salts (sulfates) cause them to lose their superabsorbent capacity, so we must look for another way to incorporate these micronutrients. The main objective of this work was the evaluation of the incorporation of different salts (sulfate and hydroxycarbonate), which create different ionic forces in the medium. In this way, the effect of the ionic strength on the superabsorbent capacity of the matrices is compared. Thus, soy protein-based matrices with different concentrations of salt have been obtained, verifying that the incorporation of these to the matrices leads to worse mechanical properties. In addition, it has been proven that the incorporation of a salt that creates a weak ionic strength (hydroxycarbonate) makes the matrices have a better absorption capacity, while the incorporation of a salt with a high potential to generate ionic forces (sulfate) makes that these materials lose their superabsorbent capacity.

Abstract

L'augment en el consum de productes orgànics procedents de l'horticultura sostenible sumat a la preocu-pació pels efectes de la sequera, cada vegada més pro-nunciada, ha incrementat la necessitat de buscar noves tècniques que ajudin a la minimització de l'impacte ambiental. D'aquesta manera, s'ha investigat l'elaboració de matrius proteiques superabsorbents amb micro-nutrients, podent així retenir aigua del medi per subministrar-la a la planta juntament amb els micronutrients de forma controlada. No obstant això, la incorporació a les matrius de les sals generalment usades (sulfats) fan que aquestes perdin la seva capacitat superabsorbent, de manera que cal buscar una altra forma d'incorporar aquests micronutrients. L'objectiu principal del present treball és l'avaluació de la incorporació de diferents sals (sulfat i hidroxicarbonato), amb anions oposats a les sèries de Hofmeister, per comprovar el seu efecte en la capacitat superabsorbent de les matrius. Així, s'han obtingut matrius proteiques de soja amb diferents con-centracions de sals, comprovant que la incorporació d'aquestes a les matrius condueix a pitjors propietats mecàniques. A més, s'ha comprovat que la incorporació d'una sal "salting out" (sulfat) fomenta la hidrofo-bidad de les matrius, mentre que una sal "salting in" (hidroxicarbonat) fomenta la seva hidrofibidad.

Abstract

MINECO/FEDER CTQ2015-71164-P

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Ministerio de Educación y Formación Profesional (España) FPU2017/01718

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