Película biodegradable de almidón de maíz termoplástico y quitosano con actividad antimicrobiana empleada como envase activo

Abstract

Una de las líneas para el desarrollo de envases activos contempla la incorporación de agentes antimicrobianos como el quitosano, polisacárido derivado del exoesqueleto de crustáceos. No obstante, su elevada masa molar restringe su difusión desde el envase hacia el alimento por lo que el empleo de oligómeros de características diferenciales es una alternativa interesante, aún poco investigada. El objetivo de este trabajo fue obtener películas activas a base de almidón de maíz termoplástico (TPS) mediante la incorporación de oligoquitosanos (OQ, masa molar = 290 g mol-1 y grado de polimerización = 2). Estos materiales fueron obtenidos mediante termo-compresión en una prensa hidráulica. Se realizaron ensayos de difusión de los OQ desde la matriz de TPS hacia un medio líquido con diferentes grados de acidez (pH = 3, 5 y 7). Las condiciones del medio líquido fueron seleccionadas según la acidez de una amplia variedad de alimentos. A partir de estos ensayos, se demostró la capacidad de difusión de los oligómeros y su dependencia con el pH del medio. La eficiencia de la incorporación de los OQ en el material de envase se comparó con la correspondiente al método convencional de spray del alimento con una solución del agente activo. La capacidad antimicrobiana de las películas y de las soluciones de OQ se evaluó a partir del recuento de hongos y levaduras, empleando frutillas frescas como alimento de estudio. Los resultados derivados de estos ensayos evidenciaron el carácter activo de la película desarrollada, demostrándose además la mayor eficacia del uso de envases activos antimicrobianos, respecto de los métodos convencionales.

One of the research lines related to active packaging takes into account the incorporation of antimicrobial agents such as chitosan, a polysaccharide derived from the crustaceans‟ exoskeleton. However, because of chitosan high molar mass, its diffusion from the package to the food surface is restricted, so the use of oligomers is an interesting but less investigated alternative. The purpose of this work was to obtain active films based on thermoplastic corn starch (TPS) by adding oligochitosans (OC, molar mass = 290 g mol-1 and degree of polimerization = 2). Films were thermo-compressed in a hydraulic press. Diffusion assays of OC from TPS matrix to liquid medium with different acidity degree (pH = 3, 5, and 7) were performed. Liquid medium conditions were selected according to the acidity of a wide variety of foods. From these assays, oligomers diffusion capacity and the dependence with pH were demonstrated. The efficiency of OC incorporation in packaging material was compared to the corresponding to the conventional method by food spray with a solution of the active agent. The antimicrobial capacity of films and OC solutions was evaluated from the count of yeasts and molds, using fresh strawberries as food product. Obtained results from these experiments showed the active character of films based on TPS and OC, and a greater efficiency of antimicrobial active packaging compared to the conventional methods.