Incorporación de nanopartículas de arcilla en películas comestibles de quitosano-quínoa (Chenopodium quinoa Willd.)

Abstract

Debido a la constante necesidad de preservar los alimentos, el hombre ha desarrollado diversos sistemas de conservación, entre ellos la utilización de películas comestibles que protegen al alimento del medio y retardan la pérdida de agua. Frente a la actual demanda de productos naturales y biodegradables, se han desarrollado películas en base a biopolímeros, los cuales son típicamente hidrofílicos lo que perjudica sus propiedades de barrera. Una solución a esto es la incorporación de nanopartículas.

El objetivo de este trabajo fue el evaluar el efecto de la incorporación de nanopartículas de arcilla, montmorillonita, sobre la permeabilidad al vapor de agua (PVA) y propiedades mecánicas en películas de quitosano y quitosano-proteínas de quínoa.

El efecto sobre la permeabilidad se midió utilizando el método de la copa húmeda, se determinaron los parámetros de secado y propiedades mecánicas. Para las películas de quitosano el PVA ronda los 0,298 (g•mm/kPa•d•m2) y se reduce el alargamiento porcentual un 20% y la resistencia casi se duplica para la adición de arcilla al 5%. Para las películas de quitosano-proteínas de quínoa el menor PVA fue 0,305 (g•mm/kPa•d•m2) de la película al 5%, lo que no generó cambios en las propiedades mecánicas.

Se concluyó que la adición de arcilla en las películas de quitosano, no es adecuada para disminuir su permeabilidad al vapor de agua, mientras que al adicionarlas aumentan la rigidez y resistencia de la película. Por su parte la adición de arcilla al 5% en películas de quitosano-proteínas de quínoa, se muestra efectiva al disminuir la permeabilidad al vapor de agua, sin afectar las propiedades mecánicas en relación al control

Due to the constant need to preserve food, man has developed several conservation systems, including the use of edible films that protect the food from the environment and decrease the loss of water. Faced with the current demand for natural and biodegradable products, films have been developed based on biopolymer, those are hydrophilic mostly which impairs their barrier properties. A solution to this problem is the incorporation of nanoparticles. The aim of this study was to evaluate the effect of the incorporation of nanoparticles of clay, montmorillonite, on the water vapor permeability and mechanical properties of chitosan films and chitosan-protein quinoa. The effect on the permeability was measured using the wet cup method, identified the drying parameters and mechanical properties. For films of chitosan PVA is around 0.298 (g•mm/kPa•d•m2) and elongation is reduced by 20% and almost doubled the resistance to the addition of 5% clay. For films of chitosan-protein quinoa was 0.305, the lowest PVA (g•mm/kPa•d•m2) of the film at 5%, but it didn´t change their mechanical properties. It was concluded that the addition of clay in chitosan films, is not adequate to reduce its permeability to water vapor, while the addition of clay increases the stiffness and strength of the film. On the other hand the addition of 5% clay to films of chitosanprotein quinoa appears to be effective to decrease the permeability to water vapor without affecting the mechanical properties relative to control.