Impact of bioethanol additive on the properties of stretchable starch films

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW
Agriculture No 69 (Agricultural and Forest Engineering) 2017: 79-88
(Ann. Warsaw Univ. of Life Sci. - SGGW, Agricult. 69, 2017)
DOI 10.22630/AAFE.2017.9

Impact of bioethanol additive on the properties of stretchable starch films

ADAM EKIELSKI1, TOMASZ ZELAZIŃSKI1, VALENTIN VLADUT2, EWA TULSKA1
1Department of Production Management and Engineering, Warsaw University of Life Sciences - SGGW
2Development Institute for Machines and Installations Designed to Agriculture and Food Industry in Bucharest

Abstract: The objective of the study was to examine the impact of bioethanol additive on mechanical properties of stretchable starch films. The test consisted of adding bioethanol to the plasticizer, constituting a mixture ofwater and glycerol. Mass proportion of plasticizer to raw starch was 8 : 1 (800 g/100 g). Bioethanol used for the tests was a raw distillate, obtained directly from an agricultural distillery, containing 90% ethanol. The mixture obtained from these ingredients was heated to the temperature of 80°C, and then poured into Petri dishes and dried. The quality of starch coating obtained was assessed by calculating the Young's modulus and the maximum puncture force with a cylindrical penetrometer. The strength tests were conducted for dried samples and for samples exposed directly to water. For this purpose, the samples were kept in an aqueous environment for 6 h and 6 days, and strength tests were conducted every 1 h and 24 h, respectively. It was found that under exposure to water, the quality of products changed over time, and increase in alcohol content resulted in increase in the value of Young's modulus of the starch coating.

Key words: thermoplastic starch, coatings, glycerol

Streszczenie: Wpływ dodatku bioetanolu na właściwości elastycznych powłok skrobiowych. Opakowania biodegradowalne mogą być wytwarzane z naturalnych produktów o wysokim stopniu przetworzenia. W porównaniu do opakowań z tworzyw sztucznych są one jednak stosunkowo drogie pomimo konkurencyjnych cech użytkowych. Dla poprawy jakości tych wyrobów stale poszukuje się dodatków poprawiających ich określone cechy bez znacznego podnoszenia kosztów wytwarzania. Celem badań była ocena wpływu dodatku bioetanolu na właściwości mechaniczne powłok skrobiowych, które mogą być wykorzystywane jako powłoki barierowe do opakowań jednorazowego użytku. Badanie polegało na dobraniu i wymieszaniu w odpowiedniej proporcji mieszaniny glicerolu i roztworu bioetanolu. Użyty bioetanol był tzw. surówką pozyskaną z gorzelni rolniczej. Uzyskana z powyższych składników mieszanina była podgrzewana do temperatury 80°C, a następnie rozlewana na płytki Petriego i suszona. Do oceny jakości powłok skrobiowych wykorzystywano wskaźnik modułu Younga i siłę maksymalną przebicia produktu. Próbki poddano ekspozycji środowiska wodnego, a wyniki przeanalizowano w trakcie pierwszych 6 h, a następnie przez kolejne 6 dni. Stwierdzono, że po poddaniu działania wody jakość produktów zmienia się w czasie, a wzrost udziału alkoholu wpływa na zwiększenie wartości modułu Younga powłok skrobiowych.

Please use the following format to cite the selected article:
EKIELSKI A., ŻELAZIŃSKI T., VLADUT V., TULSKA E. 2017. Impact of bioethanol additive on the properties of stretchable starch films. Ann. Warsaw Univ. of Life Sci. - SGGW, Agricult. 69: 79-88. http://dx.doi.org/10.22630/AAFE.2017.9

Authors’ address:
Adam Ekielski, Tomasz Żelaziński, Ewa Tulska
Wydział Inżynierii Produkcji SGGW
Katedra Organizacji i Inżynierii Produkcji
02-787 Warszawa,
ul. Nowoursynowska 164, Poland
e-mail: adam_ekielski@sggw.pl
tomasz_zelazinski@sggw.pl ewa_tulska@sggw.pl

Valentin Vladut
Development Institute for Machines and Installations Designed to Agriculture and Food Industry in Bucharest
6 Ion Ionescu de la Brad Blv., 013813 Bucharest
sector 1
Romania
e-mail: vladut@inma.ro