Preparación de envases alimentarios a partir de proteínas residuales y evaluación de sus propiedades físicas y antimicrobianas
- Autores: Shihan Weng
- Directores de la Tesis: Mario Díaz Fernández (dir. tes.), Manuel Rendueles de la Vega (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Oviedo ( España ) en 2023
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: José Antonio Couto Teixeira (presid.), Sergio Collado Alonso (secret.), Gemma Gutiérrez Cervelló (voc.), Martín Olazar Aurrecoechea (voc.), Eva María Martín del Valle (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ingeniería Química, Ambiental y Bioalimentaria por la Universidad de Oviedo
- Menciones:
- Internacional
- Calificación: Sobresaliente Cum Laude
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: RUO
- Resumen
El desarrollo de envases para alimentos basados en biopolímeros (con características biodegradables, renovables y/o comestibles) es una forma de ayudar a reducir la presión de la protección del medio ambiente, mejorar el almacenamiento y el transporte de alimentos y promover el desarrollo sostenible de la sociedad humana. La contaminación causada por el deficiente reciclado de los residuos de envases de plástico amenaza el medio ambiente y la salud humana, mientras el mercado mundial de envases flexibles sigue creciendo año tras año.
Los bioplásticos se basan principalmente en biomacromoléculas como proteínas, polisacáridos y lípidos. Estos materiales tienen generalmente las ventajas de ser sustancias biológicamente activas no tóxicas y fáciles de polimerizar. Los bioplásticos basados en proteínas como matriz principal son una vía importante para el desarrollo de nuevos materiales de envasado de alimentos.
En este contexto, esta tesis explora y amplía el campo de investigación de los bioplásticos de envasado de alimentos a base de proteínas. Las proteínas plasmáticas animales se pretrataron mediante precipitación con etanol combinada con una acidificación. Las películas proteicos se caracterizaron y estudiaron en diferentes condiciones. La modificación de las proteínas permite una preparación mejorada de películas. Además, para superar la desventaja de la alta solubilidad de las películas. La celulosa nanofibrilada seincorporó al bioplástico, lo que no solo mejora la resistencia a la disolución, sino que también aumenta la resistencia estructural. Las películas que contienen un 10 % de celulosa nanofibrilada (NFC) presentan mejoras significativas en las propiedades mecánicas y las propiedades de barrera contra el vapor de agua.
En esta tesis, se utilizaron tres tipos diferentes de agentes antimicrobianos para conferir propiedades bioactivas a las películas. Se utilizaron péptidos antimicrobianos añadidos a los bioplásticos de proteínas plasmáticas, y se añadieron fagos y timol a los bioplásticos con base gelatina. Asi mismo se probaron por separado contra dos patógenos comunes transmitidos por los alimentos: Staphylococcus aureus (grampositivo) y Escherichia coli (gramnegativo). A partir de los resultados, el péptido antimicrobiano nisina es afectivo en la película de proteína plasmática. El fago pilIPLA-RODI no tuvo efecto sobre las propiedades físicas del película de gelatina independientemente de la concentración. Pero el rendimiento antimicrobiano cuando se preparó en forma de Recubrimientos fue mejor que en forma de Películas.
se utilizaron nanopartículas de ácido poliláctico (PLA) para encapsular timol y mejorar su persistencia en las películas de gelatina. Exhiben alta transparencia, microestructura uniforme y propiedades antimicrobianas. Además, estas nanopartículas exhiben una alta estabilidad de almacenamiento a diferentes valores de pH.
Esta tesis también revisa el estado de la investigación de bioplásticos comestibles basados en proteínas y polisacáridos de insectos. Actualmente, los investigadores se están enfocando más en los materiales de quitosano que en las proteínas.
Finalmente se revisan diferentes tecnologías para la producción de bioplásticos en forma de películas y recubrimientos. Resulta de gran importancia elegir la tecnología de producción más adecuada teniendo tanto la producción como las propiedades intrínsecas del material.
