Evaluación del uso de películas nanocompuestas bio-desintegrables como envases de alimentos

ORTEGA, F.; MINNAARD, J.; ARCE, V.B.; GARCIA, M. A.

Córdoba

Congreso; VIII Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología de los Alimentos; 2022

El interés por aplicar polímeros biodegradables en diferentes envases aumentó debido al descubrimiento de que, parte de ellos se convierten en “micro-plásticos” permaneciendo en el medio ambiente y causando daños mayores. El almidón de maíz, es uno de los polímeros biodegradables más prometedores debido a su amplia disponibilidad, bajo costo, rendimiento y rápida biodegradación. Sin embargo, presenta deficiencias en las propiedades mecánicas y de barrera que debe cumplir un envase. En este contexto, el concepto “nanocompuesto” ha permitido corregir, y en ciertos casos mejorar, los parámetros afectados, así como también impartir nuevas propiedades al material desarrollado. Las nanopartículas metálicas presentan la ventaja de ser térmicamente estables, además de que pueden aportar actividad antimicrobiana como es el caso de las nanopartículas de plata, oro, cobre y zinc. En este trabajo se estudió el efecto de la incorporación de nanopartículas de plata (AgNP), obtenidas mediante dos métodos de síntesis verde, a matrices de almidón de maíz nativo para su posible aplicación como envases antimicrobianos de alimentos. Primeramente se sintetizaron AgNPs in situ. Se gelatinizó térmicamente una suspensión de almidón de maíz al 3% p/v durante 20 min, luego se incorporó maltosa (agente reductor) 1.3 10-3M, una solución de AgNO3 para tener una concentración final de Ag de 143 ppm y se mantuvo la agitación 20 min. Se utilizó glicerol como plastificante y los films se obtuvieron por el método de casting secándose a 50° C. Para la segunda síntesis, se obtuvieron nanopartículas de plata utilizando jugo de limón (citrus limon) (AgNP L) como agente reductor y estabilizante. Previamente se filtró y centrifugó el jugo de limón (10000 rpm, 10 min a 0°C), luego se le incorporó una solución de AgNO3 6.5 10-3M (relación 1:4, Ag:jugo) y el sistema se agitó a 90°C durante 30 min. Para las películas, se incorporaron las AgNP L a una suspensión de almidón 3 % p/v de forma tal de tener una concentración final de 143 ppm. El sistema se gelatinizó durante 20 min y se procedió igual que en la primera síntesis. Las nanopartículas se caracterizaron por espectroscopía UV-Vis, microscopía electrónica de transmisión (TEM) y potencial Z, mientras que a los films nanocompuestos se les determinó color superficial, propiedades mecánicas con un texturómetro TAxT2i y capacidad de barrera al UV. Luego se estudió la solubilidad y permeabilidad al vapor de agua (WVP) (ASTM E96) ya que son parámetros relacionados alVIII Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología de Alimentos (CICYTAC 2022)desarrollo microbiano. Se comprobó la actividad antimicrobiana sobre cepas de E. coli, Salmonella, Pseudomona y S. aureus, la posible migración de las nanopartículas por ICP y su toxicidad sobre células Caco-2/TC7 y Vero. Las AgNP s presentaron una distribución de tamaño centrada en 21 nm, mientras que fueron más pequeñas (5.5 nm) las sintetizadas con limón. Visualmente las películas con AgNP s son incoloras, mientras que las que contienen AgNP L presentan un tono anaranjado. Las películas con AgNP L presentaron mayor capacidad de barrera al UV, si bien las sintetizadas in situ mejoran la resistencia del material. Ambos materiales presentan capacidad antimicrobiana.