Nanofibras de celulosa integradas con AgNP-Zeolita para un rendimiento mejorado de eliminación de etileno

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales
• Ciencia de los alimentos
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• La acumulación de etileno postcosecha acelera la maduración y la senescencia, lo que provoca una reducción significativa de la vida útil.
• El desarrollo de sistemas eficaces de eliminación de etileno es crucial para preservar la calidad de los alimentos y reducir el desperdicio.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sistema multifuncional de eliminación de etileno utilizando nanofibras de celulosa oxidadas con TEMPO (TCNF) funcionalizadas con nanopartículas de plata (Ag NP) y zeolita.
• Evaluar la capacidad de eliminación de etileno, las propiedades de barrera y la actividad antibacteriana del recubrimiento desarrollado.

Principales métodos:

• Se empleó una estrategia de recubrimiento de doble cara sobre un sustrato de papel, con alginato en una cara para mejorar la barrera y Ag NP-TCNF con diversas cargas de zeolita en la otra para la eliminación de etileno y propiedades antibacterianas.
• La caracterización incluyó potencial zeta, STEM, TEM, SPR, XRD e FTIR para confirmar la formación, estabilidad e incorporación de nanopartículas.
• Se cuantificó la capacidad de eliminación de etileno, junto con mediciones de resistencia a la grasa, tasa de transmisión de vapor de agua y resistencia al aire.

Principales resultados:

• La matriz Ag NP-TCNF con un 20% de zeolita mostró la mayor capacidad de eliminación de etileno (0,8 ± 0,06 μL/g de papel).
• Los papeles recubiertos exhibieron propiedades de barrera significativamente mejoradas: mayor resistencia a la grasa (valor kit 12), menor tasa de transmisión de vapor de agua (~350 g·m⁻²·día⁻¹) y mayor resistencia al aire (~1800 segundos Gurley).
• El recubrimiento demostró una fuerte actividad antibacteriana (~99% de inhibición contra Bacillus subtilis y Escherichia coli).

Conclusiones:

• El recubrimiento desarrollado de Ag NP-TCNF/zeolita es un material multifuncional prometedor para extender la vida útil de los alimentos.
• El sistema elimina eficazmente el etileno, mejora las propiedades de barrera y proporciona protección antibacteriana.
• Esta tecnología tiene aplicaciones potenciales en envases activos de alimentos para reducir el deterioro y el desperdicio.