image: A team of chemists from RUDN University created an antibacterial coating for food products. The mixture consists of two components that are safe for human health and form a thin, non-toxic, and biodegradable film. The film has no color or flavor and can increase the shelf life of different products 2.5 to 8 times. view more
Credit: RUDN University
Unos químicos de RUDN University desarrollaron una composición antibacteriana para recubrir productos alimenticios. Una mezcla de dos componentes seguros forma una película delgada sin sabor, color ni olor, lo que prolonga la conservación de los alimentos entre 2,5 y 8 veces, es completamente biodegradable y no es tóxica. Los resultados fueron publicados en la revista Food Packaging and Shelf Life.
Los compuestos basados en polímeros sintéticos, como el polietileno y el polipropileno, se utilizan comúnmente para la producción de rollos de película plástica. Estos materiales se descomponen durante varias decenas o incluso cientos de años, contaminando el medio ambiente. La película plástica no solo debe proteger los productos de manera confiable y no debe emitir sustancias nocivas, sino que también debe desintegrarse sin dejar residuos en el entorno natural después de su uso. Unos químicos de RUDN University han creado una película de este tipo a partir de macromoléculas naturales, es decir, los polisacáridos, los cuales son el "material de construcción" de los organismos vivos. Mencionadas macromoléculas no provocan reacciones negativas significativas en el organismo, son biodegradables y no tóxicas.
Los químicos de RUDN University desarrollaron mencionadas películas antibacterianas a base de quitosano, un polisacárido obtenido de las conchas de cangrejos u hongos inferiores. Se utilizaron dos sustancias derivadas del quitosano: la sal sódica del succinil quitosano (SC-Na) y un compuesto de triazol, betaína y quitosano (TBQ). Este último tiene propiedades antibacterianas comparables a las de los antibióticos modernos. Los químicos descubrieron que las nanopartículas de TBQ están incrustadas en una red o matriz de SC-Na, lo que da como resultado una película delgada y uniforme. Esta película es más resistente que cada una de las sustancias por separado y permite que pase menos oxígeno y vapor de agua. Empíricamente, los químicos han establecido que con una proporción de uno a uno de SC-Na y TBQ se obtienen mejores propiedades de la película.
"Hemos obtenido derivados de quitosano no tóxicos con una actividad antibacteriana excepcional y similar a la de los antibióticos comerciales, y por esta razón planteamos la hipótesis de que la resistencia de la película y la actividad antibacteriana aumentaría significativamente. Como base, decidimos utilizar la sal SC-Na, que tiene una alta capacidad de formación de películas. Además, no es tóxica y actúa como antioxidante, lo que es importante para prolongar la duración de los alimentos perecibles. Al cambiar la relación TBC:SC-Na, hemos desarrollado películas plásticas multifuncionales con propiedades antibacterianas, de barrera y mecánicas mejoradas", explicó Andrey Kritchenkov, Doctor en Ciencias Químicas, asistente del Departamento de Química Inorgánica de RUDN University.
Para comprobar las propiedades de la sustancia, los químicos de RUDN University cubrieron bananos con una película plástica durante 10 días. A lo largo del experimento, los químicos midieron el peso de las frutas, el contenido de vitamina C en ellas y el nivel de emisión de dióxido de carbono, y luego compararon estos parámetros con las muestras de control que se almacenaron sin película plástica. Las frutas que se encontraban bajo la película plástica perdieron 3 veces menos peso y 8 veces menos vitamina C que las que se encontraban sin ella. La "frecuencia respiratoria" disminuyó 2.6 veces: los procesos metabólicos, que van acompañados de la liberación de dióxido de carbono, se ralentizaron.
Debido a estas propiedades, las películas basadas en el quitosano se pueden utilizar para conservar los alimentos. Además, después de su uso, la película se degradará sin causar daño al medio ambiente.
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Food Packaging and Shelf Life