Films biodegradables antimicrobianos a base de almidón y gelatina

Abstract

[ES] Se elaboraron films biodegradables utilizando almidón de maíz (CS), gelatina bovina (BG) y glicerol (GL) como plastificante, con incorporación de agentes activos antimicrobianos lisozima (LZ) y etil lauroil arginato (LAE), mediante extensión-secado (casting) de las dispersiones acuosas y por termoprocesado. Se caracterizaron las propiedades físicas (microestructurales, mecánicas, barrera, ópticas y humedad de equilibrio), comportamiento térmico, actividad antimicrobiana de los films, así como la actividad enzimática de la LZ. La falta de miscibilidad entre CS y BG dio lugar a separación de fases, con formación de dominios ricos en cada uno de los polímeros. En los films por casting se dio una estructura estratificada debida a la diferencia de densidad de los polímeros mientras que por termoformado se observó una distribución aleatoria de los dominios. La adición tanto de LAE como LZ favoreció la adhesión interfacial entre dominios de los diferentes polímeros. Este comportamiento afectó al resto de propiedades consideradas. Los films termoprocesados fueron más maleables y extensibles, y menos rígidos, con una menor capacidad barrera. Además, presentaron pardeamiento, comparados con los obtenidos por casting. Se observó actividad antimicrobiana contra Listeria innocua sólo en el caso de las formulaciones con LAE, mostrando un efecto bactericida total.

[EN] Biodegradable films were prepared using corn starch (CS), bovine gelatin (BG), glycerol (GL) as a plasticizer, with the incorporation of lisozyme (LZ) and ethyl lauroyl arginate (LAE) as antimicrobial agents, by extension-drying (casting) of the aqueous dispersions and termoprocess. The physical properties (microstructure, mechanical, barrier, optical, and equilibrium moisture), thermal behaviour, antimicrobial activity of the films and the enzymatic activity of LZ were characterized. The lack of miscibility between CS and BG resulted in phase separation with formation of rich domains of each polymer. For the films obtained by casting, the different density of the polymers led to a layered structure, while thermoprocessed films showed a random distribution of the domains. The addition of LAE and LZ favored the interfacial adhesion between the domains of different polymers. This behavior affected the rest of the properties considered. Thermoprocessed films were softer and more extensible, less rigid, and showed poorer barrier capacity. They also presented browning, compared with those obtained by casting. Antimicrobial activity against Listeria innocua was observed only in the case of formulations containing LAE, which showed a total bactericidal effect.

[CA] Es van elaborar films biodegradables utilitzant midó de dacsa (CS), gelatina bovina (BG) i glicerol (GL) com a plastificant, amb la incorporació d’agents actius antimicrobians lisozima (LZ) i etil lauroil arginat (LAE), mitjançant extensió - secat (casting) de les dispersions aquoses i per termoprocessat. Es van caracteritzar les propietats físiques (microestructurals, mecàniques, barrera, òptiques i humitat d’equilibri), comportament tèrmic, activitat antimicrobiana dels films, així com l’activitat enzimàtica de la LZ. La falta de miscibilitat entre CS i BG va donar lloc a una separació de fases amb formació de dominis rics en cadascun dels polímers. Als films per casting es va donar una estructura estratificada debut a la diferència de densitat dels polímers, mentre que als termoformats es va observar una distribució aleatòria dels dominis. L’adició de LAE i LZ va afavorir l’adhesió interfacial entre dominis dels diferents polímers. Aquest comportament va afectar a la resta de propietats considerades. Els films termoprocessats van ser més maleables i extensibles, i menys rígids, amb una menor capacitat barrera. A més, van presentar pardejament, en comparació amb aquells obtinguts per casting. Es va observar activitat antimicrobiana contra Listeria innocua solament a les formulacions amb LAE, mostrant un efecte bactericida total.