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PELÍCULAS BIODEGRADABLES ANTIMICROBIANAS

Película biodegradable a base de quitosano y almidón de maíz gelatinizado

 

En el Laboratorio de Investigación en Postcosecha de Frutas de la Facultad de Ciencias de la Alimentación (UNER), se obtuvieron películas biodegradables antimicrobianas, materiales evaluados para su utilización en envases alimentarios. La creación de películas biodegradables y/o comestibles aporta soluciones a las problemáticas de la conservación de alimentos, la salud humana y la contaminación ambiental.

El trabajo se basó en la creación de una matriz estructural compuesta de quitosano, almidón de maíz y aceite esencial de origen regional, esta incorporación de productos locales constituye además un aporte a la economía entrerriana. Esta investigación constituye el desarrollo del proyecto PID UNER, código 8085; la co-directora del mismo Valeria Bordagaray, ingeniera en alimentos brindo detalles del enfoque en la investigación de esta nueva tecnología de envases.

La vida útil de los alimentos envasados queda definida por la velocidad con que se desarrollan diversos procesos fisiológicos, químicos, físicos, microbiológicos  e infestación. Mediante el uso de envases activos apropiados, estas condiciones pueden regularse de distintas maneras y el deterioro del alimento puede ser reducido significativamente.

En nuestro caso, señala la Ing. Bordagaray, “nos centramos en obtener materiales con actividad antimicrobiana, mediante la incorporación de componentes naturales con acción inhibidora sobre ciertos microorganismos (como los aceites esenciales). Este enfoque contribuye a reducir la adición de agentes antimicrobianos en la formulación del alimento.

Algunos polímeros, como el quitosano, son inherentemente antimicrobianos y se han utilizado en películas y recubrimientos. El quitosano es un derivado de la quitina, que mostró efecto antimicrobiano, es biodegradable, biocompatible, no es tóxico y tiene capacidad de formar películas. Utilizando este polímero, nos propusimos disponer de nuevos materiales para envases activos contra las principales bacterias patógenas que afectan la salud y los mohos deteriorantes de arándanos o “berries”.

A su vez, se busca dar respuesta a otra problemática: el impacto ambiental inherente a los residuos plásticos”.

Metodología: para producir las películas se utilizó el método “casting”: se preparan emulsiones (líquidas) con los componentes deseados, se vierten en placas, se secan en estufa y luego se separan del soporte. Primero se determinó la actividad antimicrobiana “in vitro” de aceites esenciales contra las bacterias Salmonella y Escherichia coli O157:H7, y los mohos Alternaria sp y Botrytis sp. Luego, se caracterizaron las emulsiones formadoras de película, desde el punto de vista de su estabilidad y tamaños de partículas logrados. Finalmente, se caracterizaron las propiedades fisicoquímicas, de barreras y antimicrobianas “in vitro” de las películas compuestas: quitosano- almidón de maíz-aceites esenciales.

La investigación realizada proporcionó materiales que son:

-Amigables con el medio ambiente: ya que las materias primas utilizadas son biodegradables, provienen de fuentes naturales renovables y no generan residuos.

-Protegen la salud del consumidor: porque poseen actividad frente a bacterias importantes que afectan la salud humana. Salmonella es el patógeno responsable de la mayoría de los brotes infecciosos entéricos que se presentan anualmente por consumo de alimentos. A su vez, E. coli O157:H7 es la principal causa del Síndrome Urémico Hemolítico-SUH, siendo Argentina el país con mayor incidencia a nivel mundial (15/100.000 niños menores de 5 años).

-Favorecen la economía regional: se usaron aceites esenciales provenientes de Entre Ríos, lo que amplía el mercado de los mismos. Dado que inhiben el crecimiento de los mohos que deterioran los arándanos, se pueden aplicar en sus envases. Esto disminuiría las pérdidas postcosecha de una de las frutas de mayor exportación de la provincia de Entre Ríos.

El equipo de investigación de la Facultad de Ciencias de la Alimentación (UNER) contó además con la colaboración de docentes de las universidades nacionales de La Plata y del Litoral.

La investigadora concluye que: “Se cumplió el objetivo propuesto, obteniéndose películas biodegradables antimicrobianas, que fueron caracterizadas en sus propiedades fisicoquímicas, mecánicas, de microestructura y antimicrobianas. Los resultados indican que se ha obtenido un material polimérico activo con la ventaja de ser biodegradable. No obstante, se considera necesario continuar investigando en mejorar algunas de sus características. Una estrategia en este sentido sería la incorporación de los aceites esenciales nanoencapsulados, permitiendo la protección y liberación controlada del aceite, potenciando en consecuencia su efecto inhibitorio”.

Por otra parte el proyecto PID UNER 8085 permitió el desarrollo de 2 tesis de doctorado de integrantes del Laboratorio de Investigación de Poscosecha de Frutas (LIPOFRU):

- "Estrategias para preservar arándanos utilizando envases biodegradables" de la Ing. María Julieta Bof, ya presentada y defendida y que obtuvo el título de Doctor en Ingeniería.

- "Films comestibles a base de quitosano con actividad inhibitoria sobre microorganismos patógenos” de la Ing. Valeria Bordagaray, pendiente de presentación y defensa.

 

Caracterizaciones efectuadas a las películas: propiedades físicas  y actividad antimicrobiana

 

Fuente: Boletin SCyT

Fecha de Publicación: 04/02/2020

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