Preparación de films de pectina y nanocobre mediante química sustentable

A. MEBERT, L.M. FOGLIA, G. COPELLO, A. GOMEZ ZAVAGLIA

Congreso; Encuentro de superficies y materiales nanoestructurados; 2022

Fundacion Argentina de Nanotecnologia

INTRODUCCIÓN En las sociedades actuales, los empaques son esenciales para preservar los alimentos almacenados, protegiéndolos del medio externo y manteniendo la calidad del producto hasta ser consumido. Los materiales más usados son el polietileno y el polipropileno, los mismos quedan años en el medio ambiente, por lo cual existe una creciente preocupación del impacto que tienen los mismos sobre el medio ambiente. Debido a esto, y a que los polímeros petroquímicos son obtenidos de fuentes no renovables, existe un gran interés en la búsqueda de nuevos materiales para su uso como empaques. Los así llamados bioplásticos constituyen un área de creciente interés. Particularmente la pectina, un biopolímero que es el componente mayoritario de las paredes celulares de las plantas, está recibiendo mucha atención debido a su fácil obtención a partir de fuentes renovables, su capacidad de gelificación, y sus propiedades favorables, pero los materiales obtenidos hasta el momento presentan pobres barreras para los vapores de agua y/o propiedades mecánicas. En este contexto, el uso de nanopartículas como aditivos surge como alternativa para subsanar limitaciones de los materiales poliméricos. La incorporación de nanoobjetos como “nanorellenos” busca mejorar las propiedades mecánicas y de barrera de los biopolímeros para su uso en empaques para alimentos, agregando nanocompuestos como refuerzo, incluso en algunos casos se busca otorgarle propiedades nuevas al material (por ejemplo, actividades antioxidantes, antimicrobianas, etc.) o desarrollar empaques inteligentes que respondan a los alimentos contenidos o el entorno.MATERIALES Y MÉTODOS La síntesis de nanopartículas de óxido de cobre se realizó utilizando sulfato de cobre, ácido succínico e hidróxido de sodio en agua. La films se realizó mediante casting de una solución que contiene pectina pura, con plastificante o con plastificante con nanopartículas. Se caracterizó mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM) y FT-IR. Los ensayos de actividad antimicrobiana se realizaron en medio líquido (LB) utilizando 106 UFC/mL de Staphylococcus aureus o Pseudomonas aeruginosa o Bacillus subtilis. RESULTADOS Con el objetivo de mejorar las caractreísticas mecánicas y otorgar propiedades antimicrobianas a los films de pectina se sintetizaron nanopartículas de óxido de cobre con un espesor de 2 nm al ser visualizadas mediante TEM. Mediante FT-IR se observaron bandas compatibles con CuO. Las mismas presentaron actividad antibacterianas al testear una concentración de 100 ppm de nanopartículas en cultivos 106 UFC/mL de organismos modelo gram positivos y negativos, inhibiendo el crecimiento bacteriano de Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa y Bacillus subtilis. Se observó la estabilidad diferencial de las partículas en suspensión en los diferentes solventes ensayados, agua, glicerol y eutéctico. Se observó que los films desarrollados con pectina pura eran frágiles, mientras que los que contenían plastificante y/o plastificante con nanopartículas incrementaron sus propiedades mecánicas.