Estudio reológico de soluciones filmogénicas y películas formadas por proteínas de soja y galactomananos extraídos de semillas de Gleditsia triacanthos (fabaceae)

BARRERA GABRIELA NOEL; GALIMBERTI, PAOLA I.; RIBOTTA PABLO DANIEL; GONZALEZ AGUSTÍN

Mar del Plata

Workshop; IV Workshop de Polímeros Biodegradables y Biocompuestos (BIOPOLI2020); 2021

IV Workshop de Polímeros Biodegradables y Biocompuestos (BIOPOLI2020)

La obtención de películas con cualidades tecnológicas óptimas para aplicaciones específicas no es viable a partir de la utilización de un sistema constituido por un componente. La combinación de proteínas y polisacáridos a menudo suele brindar mejores resultados debido a las interacciones físicas y químicas que se establecen entre ellos (reacciones de Maillard o interacciones puente hidrógeno)1. El estudio del aprovechamiento de componentes vegetales no explotados resulta de gran interés debido a la posibilidad de agregar valor a estos componentes. En este trabajo se evalúa el efecto de la fracción de galactomananos extraídos de las semillas de Gleditsia triacanthos (GM) en combinación con un aislado de proteína de soja (SPI) para el desarrollo de películas biodegradables y comestibles. En particular se estudió el comportamiento reológico de soluciones filmogénicas y películas constituidas por ambos componentes. MATERIALES Y MÉTODOSGM se obtuvo a partir de la extracción de semillas molidas con agua caliente y precipitación etanólica. Las soluciones filmogénicas se prepararon usando SPI y GM en diferentes proporciones (SPI100%; SPI-GM 70/30; SPI-GM 50/50 y GM100%), con glicerol como plastificante (50% p/p). Las propiedades reológicas de las soluciones filmogénicas se evaluaron mediante ensayos de flujo (MCR 301 Rheometer Anton-Paar). Se analizó el esfuerzo de corte (τ) frente a la velocidad de corte (γ ̇). La curva ascendente (τ vs γ ̇) se ajustó al modelo reológico de la ley de potencia (τ = k ∙ γ ̇ ^ n). Las películas se prepararon utilizando la metodología de "casting". Se realizaron barridos de frecuencia de las películas en el rango de 0.1–100 Hz en 0.1% de deformación (LVR). El módulo de almacenamiento (G'), el módulo de pérdida (G'') y Tanδ (G''/G') se analizaron en función de la frecuencia (MCR 301 Rheometer Anton-Paar)RESULTADOS Y DISCUSIÓNLa solución filmogénica de la muestra GM100% reveló un perfil de viscosidad aparente más alto que la muestra SPI100%. La solución filmogénica de la muestra GM 100% exhibió un comportamiento pseudoplástico (n=0.221±0.001), mientras que, la muestra SPI100% tuvo un comportamiento de flujo principalmente newtoniano (n=0.92±0.06). El perfil de viscosidad aparente de las soluciones filmogénicas de las muestras SPI-GM fue menor que el GM100% pero mayor que la muestra SPI100%. El comportamiento de flujo de las soluciones SPI-GM mostraron que la presencia de GM aumenta el perfil de viscosidad del sistema debido a que se tiende a promover la inmovilización del agua y a aumentar la fracción de volumen ocupada por las moléculas. A partir del comportamiento reológico se puede suponer que la disposición macromolecular de estos sistemas podría resultar de las interacciones intermoleculares entre las fases y las interacciones intramoleculares resultado de la auto-asociación de ambos componentes2. En cuanto a las propiedades viscoelásticas de las películas, se observó que las películas 100% GM y SPI exhibieron un comportamiento sólido viscoelástico, como se esperaba. SPI mostró módulos más altos que los de GM100%, lo que indica que la estructura proteica tuvo un comportamiento más sólido respecto a la película de carbohidratos. Con respecto a las películas SPI-GM, se observó un comportamiento sólido viscoelástico. Las sustituciones parciales de proteínas con GM causaron reducciones de módulo, que se relacionaron con una disminución en las propiedades viscoelásticas de las películas. La sustitución parcial de SPI con GM no modificó en gran medida las propiedades sólidas de las películas, a pesar de las diferencias mostradas por el perfil de los módulos. Sobre la base de los resultados obtenidos, es posible decir que las estructuras de película SPI-GM pueden describirse como una fase discontinua rica en polisacáridos dispersa en una fase continua rica en proteínas, donde pueden tener lugar interacciones proteína-galactomanano.CONCLUSIONESEl estudio del comportamiento reológico de los sistemas combinados permitió deducir el rol que cumple cada componente en la estructura de las mezclas.