Viabilidad industrial y aplicaciones para la industria alimentaria de nanomateriales procesados mediante técnicas electrohidrodinámicas

Abstract

Las técnicas electrohidrodinámicas (electrospinning y electrospraying) han surgido rápidamente como tecnologías prometedoras para obtener fibras, mallados y partículas. El proceso implica el uso de alto voltaje para inducir la formación de un chorro de líquido, que luego se solidifica evaporando el solvente1. Este proceso garantiza nanoestructuras con una gran relación área/volumen, alta porosidad, alta eficiencia de encapsulación y protección de compuestos con características físicas y funcionales mejoradas. Estas técnicas tienen la capacidad de poder emplearse tanto en laboratorio como a escala industrial, teniendo en cuenta las modificaciones necesarias para mejorar la velocidad y el aumento de la producción. Actualmente, varias empresas desarrollan productos y equipos de electrohilado, pero solo existe un número limitado que comercializa equipos a escala industrial2. Las aplicaciones de estas técnicas se han centrado principalmente en textiles, ingeniería de tejidos, tratamientos ambientales, biosensores y generación de energía; sin embargo, se han informado pocas aplicaciones en cuanto a la industria alimentaria. El tipo de polímero tiene especial relevancia en el área de alimentos, siendo los biopolímeros, los más interesantes para esta aplicación. En este sentido, fibras continuas, elásticas y con alta resistencia mecánica, así como partículas pequeñas y uniformes con gran flexibilidad pueden ser obtenidas a partir de proteínas (gelatina, zeína, proteína concentrada de suero, etc.) y polisacáridos (quitosano, almidones, alginatos, dextranos, celulosa, etc.) utilizando estas técnicas. Estos productos han mostrado una alta eficiencia de encapsulación, así como una liberación del material encapsulado sostenido, mientras que los compuestos bioactivos encapsulados logran tener una mayor estabilidad y funcionalidad, pudiendo ser usados como ingredientes en alimentos funcionales así como también en envases bioactivos3. En el área de envasado de alimentos se han preparado materiales multicapa depositando capas de polímeros por estas técnicas con importantes propiedades barrera a gases o vapor de agua. A nivel nacional existen varios grupos de investigación trabajando con estas técnicas y diferentes biopolímeros, pero aún no hay equipos a escala piloto para poder avanzar en el desarrollo de productos a nivel industrial. Sin embargo, las técnicas electrohidrodinámicas siguen siendo de las más prometedoras para aplicar en la industria de alimentos.