Efecto del agregado de distintas nanocelulosas sobre las propiedades de películas proteicas de soja

COMBI, AGUSTINA; DI GIORGIO, LUCIANA; DE TITTO, GUIDO; EISENBERG, PATRICIA; MAURI, ADRIANA NOEMÍ

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Ciencia y Tecnología de Alimentos; 2023

El envasado de alimentos desempeña un papel fundamental, ya que es uno de los principales procesos para preservar la calidad de los alimentos hasta su consumo. El uso de polímeros naturales en lugar de los convencionales derivados del petróleo es una tendencia creciente en el mercado. En las últimas décadas, se han estudiado numerosas proteínas por su capacidad de formar bioplásticos. De todas ellas, las que se extraen de subproductos agroindustriales son las que presentan mayor atractivo en el desarrollo de materiales biodegradables. El agregado de nanorefuerzos a materiales en base a biopolímeros proporciona un terreno más sólido para aumentar la competitividad técnica y económica de los polímeros renovables para diferentes aplicaciones. Los nanorefuerzos ofrecen una tremenda mejora en las propiedades del nanocompuesto resultante cuando se dispersan en la matriz polimérica. El objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto que ejerce el agregado de diferentes nanocelulosas en las propiedades fisicoquímicas de películas proteicas de soja. Para ello, se obtuvieron inicialmente nanocelulosas a partir de cáscaras de soja. Las cáscaras de soja se sometieron a un tratamiento alcalino con NaOH y a un blanqueo con clorito de sodio para aumentar el contenido de celulosa. El aislado resultante se sometió a dos tratamientos diferentes: i) una hidrólisis ácida con ácido sulfúrico (64%, 30 min, 45°C), y posterior centrifugación, diálisis y sonicación para obtener nanocristales (CNC); ii) una oxidación con 2,2,6,6-tetrametilpiperidina-1-il-oxiilo (TEMPO) y un procesamiento posterior en un microfluidificador para obtener las nanofibrillas (CNF). Ambas presentaron carga superficial negativa y diámetros a escala nanométrica, pero las CNF mostraron una mayor relación de aspecto (l/d), ya que su longitud era mayor. Con estas nanocelulosas se obtuvieron películas por casting. Las películas se formaron a partir de dispersiones acuosas de aislado de soja (SPI) (5% p/v) y glicerol (20% p/p con respecto a SPI) a pH 2, utilizando CNC o CNF al 0, 2, 4 y 8% p/p con respecto a SPI. La adición de las CNF a las formulaciones generó una reducción en la humedad, aunque aumentaron la permeabilidad al agua y la solubilidad, siendo mayor cuanto más CNF se agrega a la formulación. A su vez, aumentaron el ángulo de contacto de las películas resultantes, por lo que aumentaría la hidrofobicidad superficial. Con el agregado de CNC se observó un comportamiento similar, aunque no tuvo efecto sobre la humedad y la solubilidad. Ambas formulaciones presentaron un aumento en la opacidad de las películas resultantes, con una mejora importante de las propiedades mecánicas, aumentando significativamente el módulo E y la tensión a la rotura, siendo las CNF las que obtuvieron los valores más altos. Estas películas probablemente sean capaces de modular la liberación de principios activos cuando estas matrices sean usadas como vehículos de estos. Los resultados indicarían que el agregado de nanorefuerzos es importante para la mejora de las propiedades de las películas proteicas, sobre todo para mejorar su resistencia mecánica e hidrofobicidad superficial, lo cual es importante a la hora de utilizar estas películas como posibles envases de alimentos.