Propiedades mecánicas de películas de cloruro de N,N,N-trimetilquitosán

Mechanical Properties of N,N,N-trimethylchitosan Chloride Films

Se elaboraron películas de quitosano y N,N,N-trimetilquitosano a partir de soluciones acuosas. El quitosano se disolvió en ácido acético al 1%, mientras que el cloruro de N,N,N-trimetilquitosano se disolvió en agua desionizada. Las películas resultantes presentaron diferentes comportamientos mecánicos evaluados mediante DMTA. La película de quitosano presentaba un comportamiento de tipo elástico, mientras que la de N,N,N-trimetilquitosano era típicamente viscosa. No se observaron temperaturas de transición vítrea; sin embargo, se detectó una transición térmica discreta a 25°C en el caso del N,N,N-trimetilquitosán.

INTRODUCCIÓN

El quitosano es un polímero lineal biocompatible, biodegradable y no tóxico, que se obtiene comercialmente a través de la desacetilación de la quitina, un polisacárido abundante extraído de los caparazones de gambas y cangrejos. Gracias a sus propiedades, el quitosano se emplea en diversas aplicaciones, incluyendo la industria farmacéutica[1], la fabricación de membranas de separación para el tratamiento de aguas residuales[2], y como recubrimientos protectores comestibles en alimentos mínimamente procesados[3,4]. En particular, el uso de películas y recubrimientos de quitosano para prolongar la vida útil y mejorar la calidad de frutas y verduras ha recibido considerable atención en los últimos años[5-7].

Las películas de quitosano pueden obtenerse fácilmente vertiendo su solución sobre una superficie deseada y permitiendo la evaporación espontánea del disolvente. Es bien sabido que el quitosano tiene excelentes propiedades antimicrobianas, lo que le permite actuar como una barrera eficaz contra el deterioro microbiano y fúngico[8]. Esto lo convierte en un medio complementario para controlar los cambios morfológicos y fisicoquímicos, especialmente en productos naturales. Sin embargo, para ser útil como recubrimiento, la película de quitosano también debe poseer propiedades mecánicas adecuadas. La resistencia a la tracción de las películas de quitosano varía entre 50 y 66 MPa, dependiendo del grado de desacetilación[9] y del disolvente utilizado en la preparación de la solución de quitosano empleada en la etapa de colada[10].

Hwang et al.[11] han informado que la resistencia a la tracción de las películas de quitosano aumenta con el peso molecular, mientras que la elongación de la película no parece verse afectada por el peso molecular del polímero. Otro estudio demostró que la resistencia de la película oscilaba entre 49,6 y 59,4 MPa, según las condiciones de secado empleadas tras la colada húmeda[12].