Fabricación de nano y micropartículas de β-quitina a partir de la pluma del calamar gigante (Dosidicus gigas) y evaluación de su efecto en las propiedades mecánicas y barrera al vapor de agua de películas PVOH/Quitosano

Abstract

Debido a la necesidad de aumentar la vida útil y mantener la calidad de diversos frutos, han surgido los envases activos elaborados de polímeros sintéticos y biopolímeros, que buscan obtener envases económicos, amigables con el medio ambiente, con buenas propiedades físicoquímicas y propiedades barreras al oxígeno y humedad. La mezcla de polivinil alcohol – quitosano (PVOH-Qo) muestra una buena compatibilidad, biodegradabilidad, con buenas propiedades físico-mecánicas pero una deficiente barrera a la humedad. Es así que en este trabajo se planteó el fabricar partículas de β-quitina, provenientes de la pluma del calamar, y evaluar su efecto de barrera al vapor de agua en películas de PVOH-Qo, mediante la incorporación de estas usando ultrasonido. Las nanopartículas (Nps) de β-quitina generadas por ultrasonido, presentan un Z average = 290 ± 34 nm, PDI=0,46 ± 0,03 y potencial Z= 39,9 ± 0,3 mV. La suspensión de nanopartículas presentó una estabilidad de al menos 4 semanas almacenadas a 5°C. Las películas de PVOH-Qo fueron mezcladas en diferentes relaciones (90:10; 80:20 y 70:30) y se les incorporó micropartículas de β-quitina (128 y 530 μm) y Nps (290 nm) al 1 y 5 %. Las películas se caracterizaron según sus propiedades mecánicas y propiedad barrera al vapor de agua. El espesor de las películas control aumenta a medida que se incorpora Qo variando entre 0,030 ± 0,006 mm y 0,042 mm ± 0,003, siendo controlado por el tamaño de partículas que se incorpora a las mezclas. El valor de ETR para la película PVOH80:Qo20 muestra una tendencia hacer mayor a las demás mezclas, con un valor de 17,8 ± 0,5 MPa probablemente a una formación mayor de puentes de hidrogeno y de enlaces OH-NH2 entre los polímeros en dicha proporción. El A% aumenta en la proporción 70:30 al incorporar MpQ128 pasando de 54, 6 ± 2,9% a 115,3 ± 10,1%. La incorporación de Qo al PVOH provoca que el comportamiento de la pérdida del vapor de agua pase de un sistema bifásico a trifásico, mientras al agregar MpQ128 pasa de trifásico a monofásica su cinética. El valor de PVA para la película 70:30 MpQ128 5% muestran una disminución significativa (p<0,05) con un valor de 0,086 ± 0,002 g*mm/(KPa*h*m2) en comparación a su muestra control