Influencia de ácidos fenólicos antimicrobianos en las propiedades de films de ácido poliláctico (PLA)

Abstract

[ES] El uso de plásticos sintéticos no biodegradables derivados del petróleo ocasiona problemas por su acumulación y por el agotamiento de un recurso limitado como el petróleo. Los materiales biodegradables elaborados a partir de fuentes renovables pueden ser la solución a esta problemática. En la industria alimentaria, el plástico se encuentra presente en multitud de envasados. Esto, asociado a la creciente demanda de alimentos de mejor calidad y con menos aditivos, ha promovido el uso de compuestos activos incorporados al envase, dando lugar a lo que se conoce como envases activos. Algunos ácidos fenólicos poseen actividad antimicrobiana y antioxidante por lo que su incorporación a materiales de envase biodegradables puede conferirles un carácter activo. En este trabajo se han elaborado formulaciones de films para envasado a base de PLA con diferentes concentraciones de ácido ferúlico y ácido cinámico y se han caracterizado sus propiedades funcionales como material de envase. Los films se prepararon mediante la técnica de mezclado en fundido y termocompresión. En los films obtenidos, se caracterizaron las propiedades mecánicas (modulo elástico, tensión y elongación en ruptura), propiedades de barrera tanto al oxígeno como al vapor de agua, propiedades ópticas y comportamiento térmico (DSC y TGA). Se observó una mejora en las propiedades barrera en todas las formulaciones con ácidos fenólicos, mientras que las propiedades mecánicas mostraron una disminución en su valor independientemente de la concentración de compuesto activo. Se observó una mayor estabilidad térmica en los films con activos. Los materiales obtenidos presentaron propiedades adecuadas para la aplicación en envasado alimentario, y son necesarios estudios posteriores para confirmar su efectividad en cuanto a la liberación de compuesto activo y su capacidad para controlar el crecimiento microbiano.

[EN] The use of petroleum based synthetic and non-biodegradable plastics causes many problems due to its accumulation, as well as the depletion of this resource. Biodegradable materials made from renewable resources can be the solution for this problem. Plastics are widely used as packaging in the food industry. This fact and the raising demand of products with better quality and less additives, have promoted the use of active packaging by incorporating active compounds into the packaging materials. Some phenolic acids have shown antimicrobial and antioxidant activity, so their incorporation into to biodegradable packaging may provide it with these properties. In this study, film formulations for food packaging based on polylactic acid, with ferulic and cinnamic acids at two different concentrations were prepared. The films were produced using melt blending and thermocompression technics, and characterized as to their functional properties as packaging materials, namely mechanical properties (elastic module, tension and elongation at break), barrier properties to oxygen and water vapour, optical properties and thermal behavior (DSC and TGA). Phenolic acid incorporation resulted in an improvement on the barrier properties, whereas the mechanical properties showed a decrease regardless the acid concentration. An improvement on the thermal stability was observed in the films with acids. The obtained materials show suitable properties to be used for food packaging, although further research is necessary to confirm their effectivity as regards to the release of the active compounds and their effectiveness as microbiological growth control.