Desarrollo de un recubrimiento de quitosano cargado con óxido de cerio preparado por solvoterma para la conservación...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales: Desarrollo de nuevos recubrimientos de nanocompuestos para la conservación de alimentos.
• Ciencias de los alimentos: Aplicación de la nanotecnología para extender la vida útil de los productos frescos.
• Nanotecnología: Síntesis y caracterización de nanopartículas de óxido de cerio (sCeO2 NPs) para aplicaciones funcionales.

Sus antecedentes:

• El quitosano (CH) es un polímero biodegradable con potencial para aplicaciones en el envasado de alimentos.
• Las nanopartículas, como el óxido de cerio (CeO2), pueden mejorar las propiedades de las matrices de polímeros.
• La prolongación de la vida útil de frutas perecederas como los plátanos es crucial para reducir el desperdicio de alimentos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar recubrimientos nanocompuestos de nanopartículas de quitosano-óxido de cerio (CH-sCeO2) para la conservación del plátano.
• Determinar la concentración óptima de sCeO2 NPs para mejorar las propiedades de recubrimiento y la eficacia de preservación.
• Evaluar el impacto de los recubrimientos de CH-sCeO2 en los atributos fisicoquímicos y sensoriales de los plátanos durante el almacenamiento.

Principales métodos:

• Síntesis solvotermal de nanopartículas de óxido de cerio (sCeO2 NPs).
• Fabricación de películas nanocompuestas de CH-sCeO2 con diferentes concentraciones de sCeO2 NP.
• Caracterización de las propiedades de la película: morfología, estructura, resistencia mecánica y barrera de agua.
• Aplicación de recubrimientos en plátanos y evaluación de los parámetros fisicoquímicos (pérdida de peso, producción de CO2, firmeza, indicadores de maduración) y atributos sensoriales durante 10 días.

Principales resultados:

• La incorporación de 1-2% de sCeO2 NPs mejoró significativamente la resistencia a la fractura de la película, la flexibilidad, el blindaje UV y las propiedades de barrera al agua.
• Una concentración de 1,5% de sCeO2 NP dio lugar a un aumento del 154% en la resistencia a la fractura y un aumento del 36% en la flexibilidad.
• El recubrimiento de CH cargado con 1,5% de sCeO2 ralentizó efectivamente la pérdida de peso del plátano, la producción de CO2, la dureza y la maduración, prolongando la vida útil hasta en 10 días en comparación con los plátanos sin recubrimiento y los conservantes comerciales.

Conclusiones:

• Los recubrimientos de nanocompuestos CH-sCeO2 son eficaces para mejorar la vida útil de los plátanos frescos.
• La formulación óptima de 1,5% sCeO2 NPs en CH proporciona un rendimiento de preservación superior.
• Estos recubrimientos de nanocompuestos representan una alternativa viable y sostenible a los conservantes convencionales para extender las fechas de caducidad de las frutas.