Desarrollo de películas biodegradables usando zeolitas impregnadas con plata

Developmentof Biodegradables Films Using Zeolites Impregnated with Silver

La zeolita faujasita tipo X se sintetizó utilizando el método hidrotermal, que se modificó mediante el intercambio iónico usando plata, cuya caracterización mineralógica se realizó mediante la difracción de rayos X.  Así, se elaboraron películas con almidón de zanahoria blanca (Arracaciaxanthorrhiza), almidón de yuca (Manihotesculenta), glicerol, alcohol polivinílico, zeolita faujasita tipo X a diferentes concentraciones de plata (0,00%,0,05%,0,10%,0,25%y 0,5%) y agua destilada, mediante el método casting. En las películas se analizó espesor, densidad, absorción de agua y capacidad bio degradable. Las películas de almidón de zanahoria blanca presentaron valores de espesor comprendidos a 0,254mm. La densidad en los polímeros va de 1,20g/ml a 1,35g/ml, y entran en este rango las películas de almidón de yuca y zanahoria blanca. Las películas biodegradables con mayor porcentaje de plata mostraron mayor capacidad de absorción de agua. También se analizaron las propiedades organolépticas y pérdida de peso en alimentos que contienen un alto porcentaje de humedad, como quesillo fresco y carne de res molida,que se  envolvieron con las películas que presentaron mejores resultados.

Introducción

El uso indiscriminado de los plásticos y su lenta degradación es una gran problemática que ha generado muchas investigaciones para crear películas biodegradables que resistan temperaturas mayores a 200 °C y que se degraden en un tiempo promedio de 6 semanas a 6 meses. En los últimos años, el desarrollo de nanopartículas ha llamado mucho la atención, por ser potencialmente útiles en una infinidad de aplicaciones. Dentro de este campo, debe destacarse el potencial desarrollo de nuevos materiales, así como sus aplicaciones medioambientales. Por ello, algunos de estos materiales que se emplean ampliamente incluyen elementos inorgánicos, como las zeolitas, que son combinables con metales, sistemas poliméricos y otros compuestos. Las zeolitas son aluminosilicatos cristalinos microporosos, cuyo tamaño de poro es menor a 2 nm³, que forman estructuras tridimensionales ordenadas de poros y canales. La plata actúa como agente antimicrobiano e inhibe bacterias grampositivas y gramnegativas. Este metal es capaz de eliminar más de 650 tipos de bacterias, virus y hongos, las mismas que pueden ser añadidas en materiales inertes, como zeolita, silicato y arcilla. La zeolita de plata (Ag-zeolita) se produce por la sustitución de iones de Na⁺ en la zeolita con iones de Ag⁺. En este trabajo se elaboraron películas biodegradables usando zeolita faujasita tipo X impregnada con plata a varios porcentajes (0,00 %, 0,05 %, 0,10 %, 0,25 % y 0,50 %), dos tipos de almidones (zanahoria blanca y yuca). Las películas que presentaron mejores resultados se aplicaron en alimentos para determinar las características organolépticas y la pérdida de peso.

1. Metodología

1.1. Síntesis de la faujasita tipo X

La zeolita se sintetizó con el método hidrotermal metasilicato de sodio nonahidratado y se disolvieron en 222 g de agua destilada y 99 g de solución de aluminato de sodio con agitación constante a temperatura ambiente durante 24 h para luego calentar a 90 °C por 8 h. Después se filtró y lavó hasta eliminar residuos y, finalmente, se secó a 90 °C, se trituró y tamizó para luego almacenarla.