DESARROLLO DE PELÍCULAS BIOCOMPUESTAS DE QUITOSANO CON INCORPORACIÓN DE QUERATINA OBTENIDA DE RESIDUOS DE LA INDUSTRIA AVÍCOLA

ORJUELA PALACIO, JULIANA MARCELA; PEREZ-CALDERON JOHN; ZARITZKY, NOEMÍ E.

San Rafael, Mendoza,

Congreso; CONGRESO LATINOAMERICANO DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADAS; 2022

Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industria, Universidad Nacional de Cuyo

El crecimiento sostenido del sector avícola conlleva al aumento de residuos como la biomasa de plumas de pollo las cuales se componen de Queratina, una proteína fibrosa con alto contenido de enlaces disulfuro, insoluble en agua y residuos hidrofóbicos, biocompatible y biodegradable. Por otra parte el quitosano es un biopolímero catiónico lineal de aminopolisacáridos, biodegradable y con actividad antimicrobiana, obtenido a partir de la Quitina presente en residuos del sector pesquero. La interacción de estos biopolímeros genera nuevos biomateriales con gran potencial para su aplicación en el campo agroindustrial, farmacéutico y cosmético. Se formularon películas biocompuestas de quitosano (Qs) como fase continua e incorporando queratina (K polvo ) como fase dispersa/material de relleno. K polvo se obtuvo mediante hidrólisis de las plumas con NaOH (5 %p/v) en proporción 1:20 (m:V) a 60 °C durante 1 h con agitación; se filtró y se ajustó el pH= 4,2. La dispersión se centrifugó (3000 rpm, 10 min, 10°C) y los pellets obtenidos se lavaron conagua destilada, se congelaron (– 40°C; 48 h) y liofilizaron. Para la formación de las películas biocompuestas Qs/K se partió de una solución filmogénica que contenía Qs (2 %p/v) y K polvo en proporción 70:30 (m:m). Se agitó 1 h a 30°C y las películas se realizaron por la técnica de secado por moldeo (24 h; 35°C) obteniendo un espesor de 80,76±11,9 μm. Se usó como control películas de Qs (PQs) sin el agregado de K polvo . Se determinaron las propiedades relacionadas con laafinidad por el agua a pH 3, 7,4 y 10 y T= 25°C (contenido de humedad (H%), el hinchamiento (Hc%), pérdida de peso (WL%) en medio acuoso y ángulo de contacto) de PQs y Qs/K ; además de la proteína liberada al medio (Pl) para Qs/K, la adición de K en la formulación generó una matriz más estable en medio acuso disminuyendo el Hc%, H% y WL% con respecto al PQs (p<0,05) en las condiciones testeadas; el ángulo de contacto demostró que K/Qs tiene tendencia anfifílica susceptible a la humectabilidad (79,5º). La proteína liberada al medio fue menor a 0,22±0,03 mg proteína/g película. Se determinaron las propiedades ópticas como el color usando la escala CIE˗L*a*b*; el índice de saturación (IS) y el ángulo de matiz (HA) variaron significativamente respecto de PQs, el aumento del HA indicó un mayor aporte de amarillo en Qs/K. Se realizaron ensayos de tensión calculando el esfuerzo a la tracción y el porcentaje de elongación, demostrando el efecto estructural de la K en la matriz. El análisis del comportamiento térmico utilizandocalorimetría diferencial de barrido (DSC) evidenció la alta estabilidad térmica de Qs/K (Tp= 191,93°C; ΔH= 266,05J/g).En la caracterización estructural (FTIR-ATR) de Qs/K se observó una predominancia de las señales características del Qs y una disminución en la Amida I y II debido a la interacción entre ambos biopolímeros. Las películas obtenidas incorporando quitosano y queratina presentan posibilidades de aplicaciones medio ambientales y en el sector agroalimentario, siendo una alternativa para la valorización de las biomasas residuales de las cadenas productivas avícola y pesquera.