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Oct 18, 2023

Comestible, biodegradable, anti

Diseñado para su uso como embalaje de alimentos, el material es producido por científicos de la Universidad Estatal de São Paulo a partir de gelatina, arcilla y una nanoemulsión de aceite esencial de pimienta negra. Fundación de Amparo à

Diseñado para su uso como embalaje de alimentos, el material es producido por científicos de la Universidad Estatal de São Paulo a partir de gelatina, arcilla y una nanoemulsión de aceite esencial de pimienta negra.

Fundación de Apoyo a la Investigación del Estado de São Paulo

La eliminación de envases de alimentos es una de las principales causas de contaminación ambiental en todo el mundo. Cada año se producen más de 350 millones de toneladas métricas de plástico y, según estimaciones, el 85% de la basura vertida en los océanos es plástico. Brasil es el cuarto productor mundial, con unos 11 millones de toneladas métricas al año. Para empeorar las cosas, la mayoría de los envases de plástico se derivan de energías no renovables como el petróleo.

Teniendo en cuenta todos estos inconvenientes, reducir el uso de combustibles fósiles para producir plástico es el objetivo de una gran cantidad de investigaciones en todo el mundo. Muchos científicos están trabajando en el desarrollo de materiales de embalaje biodegradables que también prevengan la contaminación por microorganismos y prolonguen la vida útil para reducir las pérdidas.

Un estudio realizado por el grupo de investigación Grupo de Composites y Nanocompuestos Híbridos (GCNH) de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), en Ilha Solteira, produjo una importante contribución a ese esfuerzo. Contó con el apoyo de la FAPESP y un artículo que informa sobre sus hallazgos espublicadoen la revista Polímeros.

Los investigadores fabricaron su bioplástico (o “plástico verde”, como también se le conoce) a partir de gelatina bovina tipo B que se encuentra fácilmente en las tiendas minoristas en forma de un polvo incoloro.

“La gelatina fue uno de los primeros materiales utilizados en la producción de biopolímeros. Todavía se utiliza ampliamente debido a su abundancia, bajo costo y excelentes propiedades de formación de película”, afirmó el químico y científico de materiales.Márcia Regina de Moura Aouada, docente de la Escuela de Ingeniería Ilha Solteira (FEIS-Unesp) y último autor del artículo.

“Sin embargo, los biopolímeros para envases tienen características que deben mejorarse para que sean comparables a los productos derivados del petróleo, especialmente en lo que respecta a las propiedades mecánicas y la permeabilidad al vapor, por eso agregamos nanoarcilla cloisita Na+ a la gelatina”, explicó.

La adición de nanoarcilla hizo que la película fuera más homogénea y aumentó su resistencia a la tracción a 70 megapascales (MPa). Los envases de polietileno convencionales tienen menos de la mitad de esta resistencia a la tracción (en el rango de 20 MPa-30 MPa).

“Además de la nanoarcilla, también agregamos una nanoemulsión hecha de aceite esencial de pimienta negra para darle al empaque un sabor y olor más atractivos. La mezcla también extiende la vida útil de los productos alimenticios envasados ​​con el material, gracias a la inclusión de componentes antimicrobianos y antioxidantes en la matriz polimérica”, dijo.

Vale la pena señalar que el bioplástico en cuestión fue diseñado originalmente para envasar carne de res en forma de hamburguesas, que son vulnerables a la contaminación microbiana y tienen un olor fuerte, pero el principio de agregar nanoarcilla y nanoemulsión de aceites esenciales a una matriz de gelatina puede y lo hará. extenderse a otros alimentos, variando el tipo y proporción de aceite esencial utilizado.

"Si este tipo de embalaje se generaliza en el mercado, se podría reducir significativamente el uso de plástico elaborado a partir de polímeros no biodegradables y, por tanto, la cantidad de residuos sólidos", afirma Moura Aouada. “Además, el bioplástico protegerá mejor los alimentos envasados ​​contra la contaminación por patógenos y ayudará a reducir las pérdidas”.

Las líneas de investigación seguidas en el GCNH-Unesp se centran en la economía circular, que convierte residuos en recursos. Los líderes del grupo,Fauze Aouaday Márcia Moura Aouada, son docentes afiliados al Programa de Posgrado en Ciencia de Materiales (PPGCM) de la Unesp.

"Nuestras propuestas están alineadas con los Objetivos de Desarrollo Sostenible [ODS] adoptados por las Naciones Unidas para poner fin a la pobreza, fomentar la sostenibilidad económica del planeta y garantizar que toda la población mundial pueda disfrutar de paz y prosperidad", dijo Moura Aouada.

El grupo también produce apósitos para heridas a partir de celulosa bacteriana y envases comestibles que contienen nanoestructuras derivadas de puré de col rizada, puré de cacao, puré de cupuassu (Theobroma grandiflorum), extracto de camu camu (Myrciaria dubia) y nanoemulsiones, con potenciales aplicaciones en los sectores alimentario, farmacéutico y cosmético. industrias.

La investigación cuenta con el apoyo de la FAPESP a través de unBeca Regular de Investigacióny también a través del Centro de Desarrollo de Materiales Funcionales (CDMF), un Centro de Investigación, Innovación y Divulgación (CEID) organizado por la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar).

El trabajo es multidisciplinario y supone el trabajo en red de varios investigadores por tema. El artículo mencionado anteriormente también tiene los siguientes coautores: Fauze Aouada, Tascila Saranti (MSc) y Pamela Melo (Ph.D.) de la UNESP; y Miguel Cerqueira, del Laboratorio Ibérico Internacional de Nanotecnología, Portugal.

El artículo “Rendimiento de películas de gelatina reforzadas con nanoemulsión cargada de cloisita Na+ y aceite esencial de pimienta negra” se encuentra en:www.mdpi.com/2073-4360/13/24/4298.

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Polímeros

10,3390/polímero13244298

Rendimiento de películas de gelatina reforzadas con nanoemulsión cargada de aceite esencial de cloisita Na+ y pimienta negra

9-dic-2021

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