Estudio de la permeabilidad al vapor de agua en películas modificadas de quitosano

Abstract

Recientemente existe un marcado incremento en el interés por los materiales poliméricos biodegradables para su uso en el envasado de alimentos. Polímeros naturales como el quitosano han sido bastante útiles en la investigación de este propósito. El quitosano es un polisacárido lineal biodegradable con la propiedad de formar películas, resultando atractivo para su empleo tanto como recubrimiento comestible, como para el desarrollo de envases. En la presente investigación se estudió su desempeño como barrera al vapor de agua; midiendo su permeabilidad, teniendo en cuenta la importancia de esta propiedad, la cual, según su comportamiento, permitirá retener la cantidad de humedad necesaria para la conservación de alimentos. De acuerdo a la metodología planteada, la investigación inició con la extracción química de la quitina de la “pluma de calamar”, obtenida de los residuos marinos de la ciudad de Arequipa, para luego por un proceso de desacetilación parcial obtener un quitosano con un grado de desacetilación del 91,01%, seguidamente se calculó su peso molecular por medio de viscosimetría capilar, para luego elaborar las películas de quitosano en concentraciones del 1% y 2% a las cuales se les añadió glicerol como plastificante en dos concentraciones, 0,3% y 0,6% respectivamente. Las películas de quitosano fueron elaboradas a través de un proceso de disolución y evaporación. Luego de desmoldadas, se les sometió al cálculo de su espesor y estudio de su elongación. Para evaluar la permeabilidad al vapor de agua se seleccionó el método desecante de la técnica gravimétrica de la ASTM E-96-00, modificada por Mc-Hugh; para su aplicación en películas de naturaleza hidrofílica, en la cual indirectamente se obtiene la permeabilidad al vapor de agua, cuantificando el índice de movimiento de vapor de agua a través de la película mediante cambios de peso debido a la transferencia de humedad. Para este propósito se diseñó y construyó una cámara climática, según especificaciones y recomendaciones de la norma ASTM E-96-00, modificada por Mc-Hugh, la cual brindó condiciones de temperatura y humedad relativa para el desarrollo del ensayo. Los resultados obtenidos de la permeabilidad al vapor de agua fueron aceptables de acuerdo a la bibliografía consultada, en comparación con datos técnicos de distintos materiales que actualmente son utilizados como recubrimientos de alimentos. Adicionalmente se realizó un estudio de la morfología de las películas modificadas de quitosano, después de ser sometidas a las condiciones ambientales del ensayo de permeabilidad al vapor de agua, por medio de la microscopia electrónica de barrido. Luego del análisis de resultados, la película que mostro las mejores características, fue aquella que se preparó con quitosano al 2% y glicerol al 0,3%, ya que presentó valores intermedios de permeabilidad y resistencia a la tracción. Finalmente se recomienda proseguir con la evaluación de las propiedades de este polímero y su comportamiento como recubrimiento comestible en alimentos.