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Boletín N°2 - Impregnación supercrítica de compuestos naturales en poli (ácido láctico) (PLA) para su potencial aplicación en envasado activo para alimentos
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“Impregnación supercrítica de compuestos naturales en poli (ácido láctico) (PLA) para su potencial aplicación en envasado activo para alimentos”ÁREA: CIENCIA Y TECNOLOGÍA EN ALIMENTOS.TIPO DE PUBLICACIÓN: RESUMEN DE INVESTIGACIÓN.Autores/as: Carolina Villegas¹, Alejandra Torres¹, Julio Romero², María José Galotto¹, Abel Guarda¹. ¹ Centro de Innovación de Envases y Embalajes (LABEN), Universidad de Santiago de Chile (USACH), Facultad Tecnológica, Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y Nanotecnología (CEDENNA), Chile. ² Laboratorio de Proceso de Separación por Membrana (LabProSeM), Departamento de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, Universidad de Santiago de Chile (USACH), Chile. Correspondencia: carolina.villegasv@usach.cl
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Actualmente, los biopolímeros derivados de recursos renovables constituyen una prometedora alternativa al uso de polímeros convencionales, afrontando la problemática medioambiental generada por el uso de polímeros derivados de compuestos petroquímicos. En este sentido, el poli (ácido láctico) (PLA), es uno de los biopolímeros más investigados en industrias como la farmacéutica y la alimentaria, destacando por ser termoplástico, biodegradable, compostable y biocompatible.
Por otra parte, la función principal de un envase de alimentos es mantener la calidad y seguridad alimentaria de los productos durante su almacenamiento y transporte, así como velar por su inocuidad, previniéndolos de factores desfavorables como el deterioro microbiológico, entre otros. Sin embargo, la tendencia actual en la industria de envasado de alimentos, está orientada en incorporar funciones adicionales con la finalidad de obtener una interacción positiva, mejorar la seguridad y aumentar la vida útil. En vista de esto, los sistemas de envases activos surgen como una tecnología innovadora.
La tecnología de envases activos con capacidad antimicrobiana, se ha desarrollado en respuesta al aumento en la demanda por alimentos mínimamente procesados y libres de preservantes, motivado por la creciente preocupación por parte de los consumidores por la inocuidad alimentaria. De los diversos compuestos activos naturales utilizados, destacan el timol y el cinamaldehído debido a que ambos poseen capacidad antimicrobiana y son compuestos volátiles, lo que mejora la interacción hacia el alimento. Sin embargo, al ser compuestos termosensibles y volátiles, las técnicas convencionales de incorporación, como es el caso del proceso de extrusión, provoca grandes pérdidas de estos compuestos. Es por esto que la tecnología de impregnación supercrítica con CO2, surge como una alternativa para suplir esta desventaja.
Se estudió la impregnación supercrítica de timol y cinamaldehído en PLA con el objetivo de obtener films antimicrobianos compostables. Estos films fueron caracterizados en cuanto a sus propiedades estructurales, térmicas, mecánicas, antimicrobianas así como también, se evaluó la cinética de liberación de ambos compuestos desde la matriz polimérica en diferentes simulantes alimentarios (acuoso y graso), determinando parámetros termodinámicos y de transporte involucrados en el proceso de transferencia de masa.
El proceso de impregnación fue realizado bajo dos condiciones de presión (9 y 12 MPa) y tres tasas de despresurización (0.1, 1.0 y 10 MPa min-1), a una temperatura constante de 40°C, permitiendo la incorporación de timol y cinamaldehído en el PLA en concentraciones que variaron entre un 8 a 21% p/p. La presencia de ambos compuestos provocó cambios en sus propiedades estructurales, térmicas y mecánicas, obteniendo films más flexibles, menos frágiles y más resistentes en comparación al PLA no tratado. Por su parte, los ensayos de liberación mostraron que la difusión de los compuestos activos se vio favorecida hacia el simulante graso, por lo cual se realizaron pruebas de vida útil en aceite de girasol obteniendo una reducción de índice de peróxidos, dienos y trienos conjugados. Finalmente, los films impregnados redujeron en seis ciclos logarítmicos el crecimiento bacteriano de Escherichia coli (ATCC 25922) y Staphylococcus aureus (ATCC 25923).
