Recubrimientos activos biodegradables preparados a partir de proteina de soja y poli (ácido láctico) y su utilización en alimentos

AGUSTÍN GONZÁLEZ,; MARTIN DER OHANESSIANN ; CECILIA I. ALVAREZ IGARZABAL

Florianopolis

Jornada; IV Jornadas Internacionales sobre Avances en la Tecnología de Películas y Coberturas Funcionales en Alimentos (Agrobioenvases 2012); 2012

Universidad Federal de Santa Catarina

En la actualidad, el concepto de bio-polímeros asociados al uso de materias primas renovables surge como una posibilidad para el reemplazo de los plásticos convencionales derivados del petróleo. Particularmente, la utilización de proteínas de soja representa una excelente posibilidad, debido a su bajo costo y buenas propiedades de barrera al oxígeno, lípidos y aromas (1). Aun así, este material presenta grandes inconvenientes al momento de su utilización. En el presente trabajo se eligió el poli (ácido láctico) (PLA) para crear un sistema de dos componentes, es decir una película bi-capa donde se produzca una sinergia entre las ventajas de ambos materiales. Para esto, se prepararon diferentes películas (100% SPI; y SPI-PLA en las proporciones 60/40% y 50/50%) mediante la metodología de ?casting? y se procedió a caracterizarlas. La caracterización química de ambas caras, se llevó a cabo mediante FT-IR?ATR la cual corroboró la naturaleza química de cada componente, ya que los espectros obtenidos de cada capa se correspondieron con los de los compuestos puros concluyendo que ambos polímeros no se mezclan durante la preparación. Se midió además la opacidad de las películas observando que los valores obtenidos resultaron muy bajos, lo que da cuenta de la alta transparencia de las películas. La baja opacidad de las películas bi-capa, nos da idea de la buena estabilidad lograda entre las dos fases. Luego, se midió el ángulo de contacto de ambas caras de las películas, observando que la capa de PLA es considerablemente más hidrofóbica que la de SPI ((82.20 ± 2.48)° y (46.81 ± 1.54)°, respectivamente) y que además el PLA no modifica las propiedades de la capa de SPI ya que el ángulo de un film de SPI sin PLA es de (46.95 ± 4.53)°. Para la caracterización del material se determinó como la variación de la proporción del material hidrofóbico modifica ciertas propiedades relevantes, en las que se encuentra involucrada la influencia del agua. Para esto, se realizaron diversos ensayos utilizados anteriormente en el grupo de investigación (3,4) y como se esperaba, se observó una marcada disminución de las propiedades estudiadas. Por ejemplo, el hinchamiento en agua se redujo en 5,4 veces para el film 50/50 y 4,8 veces para el 60/40; el contenido de humedad y la cantidad de materia soluble total se redujeron a la mitad y la permeabilidad al vapor de agua se redujo 6,5 veces. Estas disminuciones son debidas a que la presencia y el aumento en la proporción de PLA disminuyen la afinidad del material por el agua. Para evaluar las propiedades mecánicas de las diferentes películas, se realizaron ensayos de tracción, determinándose que a medida que aumenta la proporción de PLA, disminuye la elongación al quiebre y aumentan marcadamente la resistencia tensil y el módulo de Young, lo que significa que el material se hace menos elongable y mucho más resistente. Una propiedad muy importante que estos materiales presentan es la posibilidad de termo-sellarlos mediante un procedimiento igual al utilizado para materiales convencionales. Luego, se llevó a cabo el desarrollo de recubrimientos activos mediante la preparación de películas SPI-PLA con agregado de agentes antibacterianos (timol) y antifúngicos (natamicina). Un envasado activo, puede ser definido como un tipo de envasado que cambia las condiciones del empaque para extender la vida útil, interaccionando directamente con el alimento, mejorando la seguridad del mismo mientras se mantiene su calidad (2). Una vez incorporado los agentes activos se procedió a verificar la acción de las películas mediante ensayos in-vitro de inhibición del crecimiento de mohos (Aspergillus sp), levaduras (Saccharomyces cerevisiae) y bacterias gram+ y gram- (Escherichia coli y Staphylococcus aureus utilizando el método de difusión de disco en agar. Los resultados obtenidos mostraron una alta eficacia de los agentes activos sobre estos agentes patógenos. Por otro lado, se evaluó el comportamiento de los recubrimientos preparados en alimentos para lo cual se procedió a recubrir trozos de manzana y tomate con 4 envoltorios diferentes: bolsa de polipropileno comercial, película SPI-PLA preparada sin agregado de agente activo, y películas SPI-PLA-timol y SPI-PLA-natamicina. Los alimentos recubiertos se almacenaron a 10°C por un período de 55 días para manzana y 34 días para tomate dentro de los cuales se realizó un seguimiento visual. Luego de transcurrido ese tiempo, se logró determinar que la aparición de mohos pudo ser retardada 16 días para tomate y 29 días para manzana utilizando el recubrimiento preparado con la incorporación de natamicina frente al recubrimiento comercial.