CIDCA   05380
CENTRO DE INVESTIGACION Y DESARROLLO EN CRIOTECNOLOGIA DE ALIMENTOS
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Efecto de las condiciones de procesamiento sobre las propiedades mecánicas y estructurales de nanocelulosa bacteriana liofilizada
Autor/es:
CERRUTTI PATRICIA; BALQUINTA M L; LORENZO G; ANDRES S C; CALIFANO A N
Lugar:
La Plata
Reunión:
Jornada; 5tas Jornadas de Investigación, transferencia y extensión; 2019
Institución organizadora:
Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de La Plata
Resumen:
La nanocelulosa es un biopolímero compuesto de fibrillas de celulosa de tamaño nanométrico con alta relación de aspecto. Las dimensiones típicas de las nanofibras de celulosa son 5?50 nm de diámetro y hasta 2 m de largo. Es un polímero no ramificado, compuesto por enlaces (1→4) β-glucosídicos de unidades de glucosa. En los últimos años se han desarrollado métodos de obtención de nanocelulosa bacteriana (NCB) por medio de microorganismos específicos (Acetobacter sp.) que sintetizan celulosa como metabolito primario, usando como fuente subproductos de diversas industrias alimentarias. Entre las propiedades más destacadas de la NCB se encuentran su fuerza mecánica y su gran capacidad de retención de agua. En alimentos se observó que puede aumentar su estabilidad en un amplio rango de pH y temperaturas. Debido al elevado contenido de agua con el que se produce la NCB, es necesaria una etapa de secado para su posterior comercialización, sin que ésta altere sus propiedades tecno-funcionales. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto que tienen las distintas condiciones de pretratamiento sobre las propiedades mecánicas y estructurales de los polvos de nanocelulosa bacteriana obtenidos por liofilización. Para el estudio se partió de una manta de NCB obtenida como el producto extracelular del Gluconacetobacter xylinus, sometida a distintos pretratamientos: 1) Sólo procesada en homogenizador de alta velocidad (NCB control, C), 2) procesada y sonicada (CUS), 3) procesada e hidrolizada con HCl a 70°C (T) y 4) Procesada, hidrolizada y sonicada (TUS). Todas las suspensiones obtenidas (1%) fueron liofilizadas durante 48 h y luego rehidratadas (hasta 1% NCB). Se realizaron ensayos reológicos oscilatorios de barrido de esfuerzo y de frecuencias sobre las suspensiones antes y después de la liofilización para determinar la evolución de los módulos elástico (G?) y viscoso (G??). Asimismo, sobre las suspensiones se realizaron estudios de estabilidad mediante un analizador óptico vertical (QuickScan) y, sobre los polvos, estudios de microestructura mediante difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopía infrarroja por transformadas de Fourier (FTIR). También se determinó el tamaño de partículas por difracción de luz (en suspensiones y polvos). Todas las suspensiones mostraron un comportamiento típico de sistemas tipo ?gel fuerte? (G? >> G??). Previo a la liofilización, las suspensiones mostraron características más elásticas cuando fueron hidrolizadas (T) lo que fue acentuado en las que además fueron sonicadas (TUS). En las muestras rehidratadas la tendencia fue la opuesta. Además, las suspensiones rehidratadas mostraron un tamaño medio de partícula mayor pero una distribución más homogénea que las originales. Los difractogramas obtenidos por rayos X mostraron que los polvos hidrolizados tenían un mayor índice de cristalinidad (superior al 85% vs. 70% para C y CUS), que también se observó por la desaparición del pico a 1636 cm-1 en el espectro de FTIR (ausente en muestras de alta cristalinidad). Las micrografías obtenidas por SEM estuvieron en concordancia con las diferencias observadas y permitieron explicar la disminución de las características elásticas de las suspensiones hidrolizadas rehidratadas por su menor capacidad de absorción de agua.