Modificación de sorción de agua, grado de densificación y movilidad molecular de películas de gelatina de bovino en estado vítreo por adición de glicerol y sorbitol

PAULO DÍAZ; SILVIA MATIACEVICH; CAROLINA SCHEBOR; JAVIER ENRIONE

San Rafaél, Mendoza

Congreso; Congreso Latinoamericano Ingeniería y Ciencias Aplicadas (Clicap).; 2012

Estudios recientes en carbohidratos simples han mostrado que a temperaturas bajo su temperatura de transición vítrea (Tg), la adición de plastificantes (compuestos de bajo peso molecular) puede densificar la matriz, afectando sus propiedades estructurales y por lo tanto su interacción con el agua. A pesar de la relevancia que este fenómeno posee en tecnologías de encapsulación y desarrollo de películas comestibles, existe poco conocimiento en matrices proteicas. Este trabajo busca estudiar el efecto de dos plastificantes de distinto peso molecular sobre la sorción de agua, volumen específico y movilidad molecular de películas a base de gelatina, hidrocloide ampliamente utilizado en la industria de alimentos y farmaceútica. Se elaboraron películas de gelatina de bovino (Rousselot, Bloom 220) desde soluciones al 7% p/v con glicerol y sorbitol (0-10% p/p) mediante casting a 5ºC. Las películas (espesor ~0.3 mm) fueron mantenidas durante una semana en ambiente de humedad relativa (HR) ~0% utilizando P2O5 para luego ser almacenadas bajo condiciones de HR constante (11-44%, 20ºC) utilizando soluciones salinas saturadas, hasta equilibrio termodinámico. Se ajustaron los modelos BET y Freundlich a las isotermas de sorción de agua obtenidas. El volumen específico (Ve) fue determinado mediante picnometría de gas utilizando helio. Tg se obtuvo mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC). La movilidad molecular fue evaluada por resonancia nuclear magnética (H1- NMR) donde el tiempo de relajación T2 fue determinado mediante FID (Free Induction Decay) después de la aplicación de un pulso de 90º. El análisis mediante DSC confirmó el estado vítreo de todas las muestras a 20ºC. Los valores de
Cp asociados a Tg fueron mayores en gelatina-glicerol indicando diferencias en la fragilidad. La incorporación de plastificantes disminuyó el valor del límite de hidratación (m0BET) y el valor de la constante KFreundlich, lo cual revela cambios en la interacción agua-gelatina. Este resultado es consistente con la disminución de Ve observado al aumentar la concentración de plastificante, siendo mayor el grado de densificación en gelatina-glicerol. Sin embargo el análisis mediante H1-NMR confirmó que la movilidad molecular aumentó al incorporar plastificantes (mayor T2), siendo mayor la movilidad en gelatina-glicerol. Este estudio demuestra cambios en la microestrutura y movilidad de una matriz de gelatina vítrea debido a la adición de plastificantes. Trabajos futuros explorarán la posibilidad de modular propiedades físicas relevantes a una liberación controlada de compuestos activos de alto valor a través de este tipo de matrices por adición de plastificantes.