Películas proteicas de soja nanoreforzadas con celulosa microfibrilada extraída de fibras de formio

ORTIZ, C. M.; SALGADO, P. R.; DUFRESNE, A.; MAURI, A. N.

Concordia

Congreso; International Conference on Food Innovation 2014 (FoodInnova 2014); 2014

Actualmente, una de las alternativas más efectivas para mejorar las propiedades mecánicas y barrera de los materiales en base a biopolímeros, así como también para los sintéticos, es el agregado de micro o nanorefuerzos a la formulación. Entre los refuerzos disponibles, existe un especial interés en aquellos de naturaleza biodegradable derivados de polisacáridos, como son las nanofibras de celulosa, que pueden obtenerse por hidrólisis química o por tratamiento mecánico de las fibras. En este trabajo se estudió el efecto de agregar celulosa microfibrilada a formulaciones en base a proteínas de soja sobre la funcionalidad de las películas resultantes. La celulosa microfibrilada (MFC) fue obtenida por tratamiento mecánico de fibras de formio (Phormium tenax) pretratadas con álcali (NaOH 1N, 80°C) y blanqueadas (H2O2 3%v/v, 80°C), y podría considerarse como un nanorefuerzo dadas sus dimensiones: d≈50-60 nm y L≈485 µm, determinadas por microscopía de fuerza atómica y por dispersión de luz. Las películas se prepararon por casting a partir de dispersiones acuosas de aislado proteico de soja (SPI, 5%p/v), glicerol (1,25%p/v, usado como plastificante) y diferentes concentraciones de MFC (0, 4, 8 y 12 g MFC/100 g de SPI) a pH 10,5; y se acondicionaron (48h, 20°C, 58%HR) previo a su caracterización. Todas las dispersiones filmogénicas presentaron un comportamiento pseudoplástico que pudo ajustarse satisfactoriamente según el modelo reológico de Herschel-Bulkley; observándose un aumento importante en su viscosidad aparente al incrementar la concentración de MFC en las formulaciones. A pesar de esto, fue posible eliminar las burbujas y alcanzar una fluidez adecuada para la etapa de moldeo, de manera de obtener películas homogéneas para todas las formulaciones. Con el incremento de la concentración de MFC, se observó un aumento en el espesor de las películas proteicas así como también un incremento en sus valores de tensión a rotura y módulo de Young, en detrimento de su elongación a rotura. Asimismo, se registró una disminución significativa en la permeabilidad al vapor de agua y en el contenido de agua de las películas al incrementar su concentración de MFC; sin embargo, sólo las formulaciones con mayores contendidos de MFC (8 y 12%) presentaron un aumento en la solubilidad en agua de las películas. El efecto refuerzo que la celulosa microfibrilada provocó sobre las películas proteicas de soja podría atribuirse a la buena compatibilidad entre esta matriz y las nanofibras.