Matrices proteicas reforzadas con gránulos y nanocristales de almidón para modular la liberación de compuestos activos

CONDÉS, M.C; AÑÓN, M.C; MAURI, A.N

Buenos Aires

Jornada; VI Jornadas Internacionales de Proteínas y Coloides Alimentarios, JIPCA VI; 2011

Una de las ventajas que presentan los materiales en base a biopolímeros para ser utilizadas en packaging de alimentos, es que pueden actuar como vehículos de compuestos activos tales como antioxidantes, antimicrobianos, colorantes y flavours. Dependiendo de la naturaleza del agente activo y del método de incorporación usado, los envases activos pueden actuar i) por contacto directo generando la difusión del agente activo, dependiendo de la concentración en la superficie del alimento, o ii) por contacto indirecto en el caso de agentes activos volátiles. Las propiedades de transferencia de los materiales podrían también ser moduladas por la introducción de cargas o nanocargas. El agregado de estas cargas producirá una estructuración diferente de las matrices proteicas que modificará la difusión o la solubilidad de los compuestos activos. El objetivo de este trabajo fue formar materiales compuestos y nanocompuestos de matriz proteica de amaranto (A. hypochondriacus) reforzadas con gránulos o nanocristales de almidón de papa y amaranto y evaluar sus propiedades fisicoquímicas. Como micro refuerzos se utilizaron gránulos de almidón de papa comerciales y de amaranto obtenidos por molienda, extracción alcalina, centrifugación y secado; y como nanorefuerzos, nanocristales de ambos almidones obtenidos por hidrólisis ácida durante 5 días a 40ºC. Las películas se formaron por casting a partir de dispersiones que contenían 5% p/v de aislado proteico de amaranto, 1,25% p/p glicerol (usado como plastificante) y diferentes cantidades de gránulos de almidón: 0, 10, 20 y 30% p/p, o nanocristales de almidón: 0, 3, 6, 9 y 12% p/p, respecto de la matriz proteica. Las dispersiones se colocaron en placas de petri y se secaron 4 h a 40ºC. Las películas obtenidas se almacenaron 48 h a 20ºC y 58% HR previo a su caracterización. Todas las películas formadas resultaron ser homogéneas, y tuvieron similar apariencia (espesor, color y opacidad) que las películas proteicas control. Fue posible reforzar las películas proteicas con el agregado de nanocristales de almidón de papa y amaranto, y sólo con los gránulos de almidón de papa. Esto se vio reflejado en una disminución del contenido de agua, la solubilidad y la elongación de las películas acompañado de un aumento en el módulo de Young y la resistencia a la rotura. Sólo en las películas nanocompuestas también se observó una disminución muy significativa en la permeabilidad al vapor de agua. Cabe señalar que por microscopía óptica, se observó que los gránulos de almidón conservaron su estructura nativa dentro de la matriz proteica luego del secado a 40ºC. Los resultados obtenidos sugieren la importancia del tamaño de la carga, así como del origen del almidón utilizado, en el efecto refuerzo alcanzado. Por otra parte las diferencias observadas en las propiedades, especialmente en la solubilidad en agua y las propiedades barrera, inducen a pensar en una diferente estructuración proteica, capaz de modificar la difusión de distintos compuestos activos a través de las mismas. Las propiedades de liberación controlada de este sistema serán estudiadas en trabajos futuros.