Películas biodegradables producidas a partir de residuos/subproductos de la industria agroalimentaria y componentes naturales no convencionales

Córdoba

Exposición; UNC Innova; 2018

Incubadora de Empresas - UNC

En los últimos años, ha habido un marcado incremento sobre el interés de los materiales ?biodegradables? para usos en recubrimientos alimentarios (empaques), agricultura (para recubrimiento de granos y semillas), medicina (soporte de fármacos para liberación controlada, material de sutura, etc.) y otras áreas. El concepto de materiales biodegradables asociado al uso de materias primas renovables, tal como proteínas y polisacáridos, se encuentra bajo gran atención por su potencial capacidad de reemplazar en alguna medida a los plásticos convencionales derivados del petróleo los cuales causan gran contaminación ambiental. Estos nuevos materiales, son capaces de ser degradados por el medio ambiente (expuestos a condiciones óptimas de humedad, microorganismos presentes en el suelo y oxígeno) en sustancias simples (agua y dióxido de carbono) y biomasa. Ahora bien, estos polímeros naturales presentan ciertas desventajas al momento de su utilización, como por ejemplo pobres propiedades mecánicas y de ?barrera? y alta susceptibilidad a la humedad, por lo que es necesario idear estrategias sintéticas de preparación para mejorar las deficientes propiedades antes mencionadas. La variedad de modificaciones utilizadas con estos fines se ve muy reducida cuando se plantean aplicaciones directas en humanos o alimentos debido a que las mismas deben cumplir con ciertas reglas de citocompatibilidad y no toxicidad. Las proteínas de soja representan uno de los subproductos más importantes de la industria aceitera y su valor económico es mínimo comparado con los componentes lipídicos de esta oleoginosa. En la actualidad, además de sus aplicaciones en el área de los alimentos, una de las aplicaciones que más se encuentra en estudio es la de producción de recubrimientos por su gran capacidad filmogénica. El estudio de nuevas aplicaciones para subproductos de la industria alimenticia o de componentes vegetales no explotados representa en la actualidad un campo de estudio en plena expansión. El interés sobre estos compuestos, se centra principalmente en el incremento del valor agregado y el descubrimiento de nuevas funcionalidades de materiales poco explotados para ser aplicados principalmente en la industria de los materiales y alimenticia. Al ser estos materiales de origen natural, las posibilidades de presentar problemas asociados a su toxicidad se minimizan. Uno de estos materiales son las cascarillas o vainas de soja, los cuales son materiales de desecho o subproductos de la industria de la soja los cuales poseen un muy bajo valor económico relativo. En este desarrollo se obtuvieron nanofibras (de 300 nm de longitud aprox.) a partir de estos materiales, las cuales fueron caracterizadas completamente y evaluadas según su capacidad de reforzar películas biodegradables. Por otro lado, otro material no explorado para esta aplicación son los polisacáridos extraídos de semillas de la especie vegetal Gleditsia triacanthos (Fabaceae). Esta especie, que es originaria de América del Norte y Europa Central pero actualmente extensamente extendida en América del sur y particularmente en Córdoba (Argentina), posee una semilla formada en gran medida por polisacáridos ricos en galactomananos. Se pueden encontrar en bibliografía reportes donde se informan aplicaciones de estos componentes en la industria alimenticia como estabilizantes de espuma, espesante y emulsionante, sin embargo, poco se conoce de su capacidad de producir o reforzar películas. A partir de esto, en esta investigación se desarrollaron películas de proteínas de soja con distintas proporciones del galactomanano extraído de las semillas de Gleditsia triacanthos o con distintas proporciones de las nanofibras obtenidas a partir de cascarillas o vainas de soja. En ambos casos se lograron obtener películas con propiedades optimizadas respecto a las muestras control (películas de proteínas de soja sola). Se logró la obtención de películas más resistentes y menos susceptibles a la humedad. Por otro lado, otra gran área de estudio en la actualidad es la de los envases activos, los cuales puedes ser definidos como aquellos que cambian las condiciones del empaque o envase para extender la vida útil, mejorando la seguridad de un alimento manteniendo su calidad. En otras palabras, estos envases no se limitan a la función de protección del alimento, sino que interactúan con el mismo para conseguir algún fin de interés. En el presente trabajo, se incorporaron en las películas desarrolladas compuestos con actividad antifúngica con el fin de desarrollar un envase activo capas de inhibir el crecimiento de mohos y levaduras sobre la superficie de productos panificados preparados a partir de batidos (piononos). Las ventajas de la utilización de estos envases frente al agregado directo de estos compuestos en la preparación de los alimentos se pueden reunir en 2 grupos. Por un lado, se busca obtener el mismo efecto conservante, pero con el agregado de una cantidad mucho menor (y por ende una ingesta menor) del antifúngico ya que el crecimiento de esto microorganismos se produce solo a nivel superficial, quedando la gran cantidad del mismo en el interior del alimento sin ejercer ningún efecto positivo. Por otro lado, la utilización del recubrimiento disminuye la pérdida de humedad del alimento manteniendo su textura y su vida útil por más tiempo.