Release of oregano essential oil from PHBV films in simulated food conditions

Liberación de aceite esencial de orégano a partir de películas de PHBV en condiciones alimentarias simuladas

El poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) - PHBV desempeña un papel importante en la sostenibilidad y la seguridad alimentaria. En este trabajo se analizaron envases activos con propiedades antimicrobianas para la liberación controlada de compuesto activo en tres ambientes (alimentos acuosos ácidos, alimentos frescos y alimentos grasos). Las composiciones se elaboraron con la adición de nanopartículas de sepiolita (Sep) y aceite esencial de orégano (OEO). El análisis GC-MS detectó la presencia de 3-metil-4-isopropil fenol como constituyente primario del OEO (71,7%). La caracterización de las películas por FTIR y SEM confirmó la presencia de aditivos, y la cuantificación del OEO y la estabilidad térmica de los nanocompuestos se verificó por TGA. Se utilizaron cuatro modelos cinéticos para analizar el perfil de liberación. Nuestros resultados indican que es posible ajustar la liberación cinética del OEO variando la composición de las películas, lo que constituye una alternativa prometedora para producir un biomaterial antibacteriano de aplicación en el envasado de alimentos.

INTRODUCCIÓN

La demanda de envases de plástico ha aumentado en los últimos años debido a la preocupación por la seguridad alimentaria durante los brotes epidemiológicos y a la necesidad de mantener el ambiente interno de los materiales de envasado para prolongar la vida útil de los productos alimentarios. En respuesta a estos retos, el desarrollo de envases activos y biodegradables ha surgido como una estrategia prometedora, especialmente para alimentos frescos y listos para el consumo.

Los materiales de envasado activos incorporan agentes antimicrobianos para ayudar a preservar la frescura y la seguridad de los alimentos, al tiempo que poseen excelentes propiedades de degradación cuando se eliminan adecuadamente.

Los aceites esenciales (AE) han sido objeto de gran atención en la investigación sobre envases activos debido a sus efectos plastificantes y a sus potentes propiedades antimicrobianas. Por otra parte, el poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) (PHBV), un poliéster bacteriano perteneciente a la familia de los polihidroxialcanoatos, es famoso por su biodegradabilidad al 100%. El PHBV presenta propiedades físicas comparables a las de otros materiales termoplásticos, lo que lo hace apto para diversas aplicaciones, incluidos usos biomédicos e industriales. Sin embargo, el PHBV puede presentar inconvenientes como problemas de estabilidad térmica, permeabilidad a los gases y fragilidad, que pueden resolverse mediante la incorporación de aditivos.

Una estrategia eficaz para mejorar las propiedades del PHBV es la incorporación de nanopartículas de arcilla, que forman una barrera contra la permeabilidad de las moléculas gaseosas responsables de la pérdida de textura, color y olor en los alimentos.